環(huán)保型大豆油墨的研制.pdf

1、在傳統(tǒng)油墨中，一般含有30％～60％的石油系礦物油(屬有機(jī)溶劑，含芳烴)。當(dāng)印刷時(shí)，油墨的干燥需要揮發(fā)這些礦物油，會(huì)釋放出大量有機(jī)溶劑，造成嚴(yán)重的大氣污染。全球每年因油墨引起的有機(jī)揮發(fā)物(VOC,VollitileOrganicChemicals)污染排放量已達(dá)幾十萬(wàn)噸。這些有機(jī)揮發(fā)物，可以形成比二氧化碳更嚴(yán)重的溫室效應(yīng)，而且在陽(yáng)光的照射下會(huì)形成氧化物和光化學(xué)煙霧，嚴(yán)重污染大氣環(huán)境。對(duì)于印刷工人，由于長(zhǎng)期處于高濃度的VOC中，會(huì)對(duì)人體，

2、特別是神經(jīng)系統(tǒng)造成極大損害。因此如何減少油墨中VOC的含量成為各國(guó)治理環(huán)境的重中之重?，F(xiàn)在各國(guó)也都開(kāi)始陸續(xù)制定嚴(yán)格的法令法規(guī)，以限制有機(jī)溶劑的使用和排放。 大豆油墨是將傳統(tǒng)油墨配方中20％～50％的的礦物油替代為自然環(huán)保的大豆油，從而使油墨中的VOC含量由原來(lái)的30％～60％降低到5％～15％。因此在環(huán)保呼聲的推動(dòng)下，大豆油墨必將成為今后膠印印刷用油墨的主流。 盡管大豆油墨具有很好的環(huán)保前景，但由于大豆油自身的特點(diǎn)給大豆

3、油墨的開(kāi)發(fā)帶來(lái)一定的難度，其主要的難點(diǎn)在于：①大豆油墨的干燥性問(wèn)題；②調(diào)整大豆油墨墨性，使其接近甚至超過(guò)傳統(tǒng)油墨。大豆油中只有9％雙鍵含量較多的亞麻酸，而雙鍵含量較少的硬脂酸、油酸和亞油酸卻占到了近80％。與其相比，傳統(tǒng)的亞麻油中亞麻酸含量在52％以上，亞油酸等雙鍵較少的植物油酸只占了30％左右。因此大豆油由于含有的較少的可反應(yīng)雙鍵，與空氣中的氧氣反應(yīng)相對(duì)緩慢，使制造出的大豆油墨出現(xiàn)干燥不良，會(huì)給印刷帶來(lái)如粘臟、附著力差等許多問(wèn)題，也使

4、油墨的可印刷性和印刷效率大大降低。同時(shí)由于大豆油替代了傳統(tǒng)油墨配方中的部分礦物油，打破了傳統(tǒng)油墨的墨性平衡，使大豆油墨在流動(dòng)性、水墨平衡等方面都與傳統(tǒng)油墨有一定的差距，這就需要通過(guò)全新的油墨配方將其重新達(dá)到平衡，使大豆油墨能在印刷中得到接近傳統(tǒng)油墨，甚至更好的表現(xiàn)。 對(duì)于油墨來(lái)說(shuō)，影響其干燥性的不只是植物油，還有樹(shù)脂、礦物油、連接料制造工藝等因素也會(huì)很大程度上影響油墨的干燥性。所以盡管大豆油自身在干燥性方面存在不足，但完全可以通

5、過(guò)樹(shù)脂的選擇和調(diào)整連接料的配方、改進(jìn)連接料制造的工藝以及油墨配方的合理配比來(lái)克服大豆油的干燥性問(wèn)題。依據(jù)以上思路，本文著重針對(duì)樹(shù)脂的選擇、連接料配方和工藝的調(diào)整以及油墨配方的合配比展開(kāi)研究工作，主要有以下幾方面的研究?jī)?nèi)容和結(jié)果：1)通過(guò)樹(shù)脂和礦物油的物性參數(shù)，以及連接料實(shí)驗(yàn)，參照環(huán)保的要求，選擇合適的樹(shù)脂和礦物油的品種；實(shí)驗(yàn)中選擇了兩種樹(shù)脂和一種溶劑。樹(shù)脂的綜合參數(shù)為：樹(shù)脂1溶納度1.0、軟化點(diǎn)180℃、分子量Mw20000、酸值17，

6、樹(shù)脂2溶納度0.9、軟化點(diǎn)180℃、分子量Mw27000、酸值19；礦物油溶劑的綜合參數(shù)：餾程280℃～310℃、苯胺點(diǎn)93.5℃、凝固點(diǎn)-12℃、芳烴含量＜0.5％。 2)通過(guò)設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，選擇合適的連接料配方和制造工藝。通過(guò)連接料固著速度的比較，流變性的對(duì)比，以及連接料溶納度和粘度的參考，最終確定了一軟、一硬兩種連接料的配方比例和制造工藝；兩種連接料綜合參數(shù)分別為：軟連接料粘度54800、溶納度1.0、固著速度8分

7、鐘之內(nèi)、指觸感較軟有彈性身骨軟而滑，硬連接料粘度66300、溶納度0.9、固著速度8分鐘之內(nèi)、指觸感較硬有彈性身骨硬而滑。 3)通過(guò)干燥劑添加量的實(shí)驗(yàn)，以確定每一種連接料應(yīng)加多少干燥劑才能確保油墨的氧化干燥性能。通過(guò)不同比例的配置，最終確定兩種連接料在0.15％鈷類干燥劑和0.45％錳類干燥劑用量的作用下可以達(dá)到一個(gè)比較好的氧化干燥性能； 4)通過(guò)拼混法得出合適的油墨配方比例。最終得到分別適合紅、黃、藍(lán)、黑四色油墨的合理