水松纸油墨的水性化研究.doc

水松纸油墨的水性化研究试验 何四地 一、前言 水松纸油墨是烟用材料的主要材料之一，卷烟产业在我国甚至是世界范围都是一个重要的行业。而香烟产品是直接和人体接触的产品，因此其安全性成为各国政府严格控制和要求的。多年来，烟包产品印刷油墨多为溶剂型油墨，含有多种有害物质，特别是与人体直接接触的烟嘴—水松纸，对人体的危害更大，除含有各种重金属外，有毒有害的溶剂，如苯类、醚类一直无法解决，为此，国家烟草行业在其《烟用材料国家标准》制订了严格的要求，特别是在近两年再次做了修订，要求更加严格，因此，研究并制造重金属含量少或无、无有害溶剂的油墨迫在眉睫，烟草行业对油墨提出了更高的要求，水松纸油墨的水性化势在必行。近年来国内许多油墨制造厂看到了这一趋势，做了开拓性的研究，已有此类产品供应，但尚未在烟包产品广泛使用。本人有幸与国内较大的水松纸印刷纸品公司和烟包油墨厂合作，共同做了水松纸油墨的水性化研究和实验，并上机印刷，基本达到溶剂型油墨的技术指标和性能。 二、实验部分 1.实验仪器：电子天平-梅特勒，震荡混合机-瑞士，转子粘度计 （B ROOKFIELD），印刷验证机 （K Printing Proofer），砂磨机（MINI MOTOR MILL），高速分散机（DISPERMAT），恒温恒湿箱（SPX-150C）， 粘度杯。 2.实验材料：水性丙烯酸树脂、水性苯丙烯酸乳液树脂、氨水、乙醇、流平剂、润湿剂、消泡剂、防霉剂、表面张力剂、钛白粉、氧化铁黄、氧化铁红等，树脂来源是庄臣、劳特、韩华、国产；颜料来源科美基、石原、上海沪钛、海明斯；助剂来源是迪高（tego）、BYK、国产。 3.实验思路：目前水松纸油墨主要由树脂、色粉、助剂和乙醇经分散研磨而成。印品光滑、耐热、耐、网点清晰、层次感强、不堵版能长时间印刷，没有跑色和变色现象可以实由低速至高速印刷（通常可进行15米－150米/分钟印刷）细度：15微米粘度：－40秒/254号杯 上机粘度控制在13秒－16秒/254号杯水松纸定量一般在33 g/m2~40 g/m2之间，水松纸同吸烟者嘴唇直接接触， 因此水松纸的印刷油墨和涂层必须要求无毒，符合食品卫生 标准，并且具有一定的抗水性和 试样 标准 试样 标准 从初试效果分析，树脂固含量高，研磨效果好，对颜料的包覆好，但制成的油墨粘度高，后期调整有问题，调整到最佳配比、研磨到细度达到10微米以下，印刷仍然是流平差、印迹不光滑、不平整、铺展性差。经过分析，主要是无机颜料含量高、难研磨、氧化铁系颜料极性高易与聚合物絮凝，树脂对颜料的润湿效果不好，研磨后因油墨中树脂含量低颜料很容易出现再聚集，树脂对颜料的承载能力差等。因此改变思路，选择1.大分子量树脂。2.树脂固含量要高。3.对颜料润湿性好流平性能好的树脂。我们选择了两只大分子量的苯丙树脂作为油墨的主体，用硬乳液和软乳液调整其耐热耐水性能，在前面试验的基础上选择分散效果好、流平好的助剂进行试验。 配比：苯丙树脂液（固含 42% ） 30 颜料 （海明斯） 30 乙醇 10 水 5 润湿分散剂 （tego） 1 研磨色浆至细度15微米，加入下述材料并搅拌一定时间： 成膜乳液 6 不成膜乳液 10 蜡浆 （Dow Corning） 5 基材润湿剂（Dow Corning） 2 流平剂 BYK 1 消泡剂BYK 0.1 防腐剂 0.1 在实验过程中确定树脂的比例后，分别试验了不同助剂量对油墨性能的影响，确定了最佳添加比例和添加顺序。 3.6试验结果 下表为最后确定的配比生产的油墨性能。 性能指标：（常规指标按照国标要求） 技术指标 项目 A树脂 B树脂 细度μm 15 15 粘度 S/4#杯 18 22 耐热 150℃/1S 5S通过 5S通过 耐热水 50℃/2h ＞2 ＞2 牢度 ＞98% ＞98% 流平性 好 好 铺展性 平实 平实 重金属 合格 合格 VOC 通过 通过 在印刷验证仪的印刷效果 试样 A 标