一种印铁专用免酒精润版液及其制备方法
阅读说明：本技术 一种印铁专用免酒精润版液及其制备方法 (Alcohol-free fountain solution special for metal printing and preparation method thereof ) 是由 罗伟文 于 2021-08-10 设计创作，主要内容包括：本发明涉及润版液技术领域,具体涉及一种印铁专用免酒精润版液及其制备方法；所述润版液由以下重量份组分组成：8～12份柠檬酸、1.8～4.2份阿拉伯胶、4～8份磷酸氢二钠、0.5～1份硝酸镁、0.2～0.4份山梨酸钾、1.5～2.5份椰油酰单乙醇胺、2～3.2份高效表面活性物质、1.2～2.0份胶体保护剂、0.4～0.8份金属缓蚀剂、0.8～1.6份乙二胺四乙酸四钠、2～3.2份抗菌剂、20～30份甘油及70～80份去离子水；本发明所制备的润版液不仅具有润版能力强、抗菌效果好、导电率低、不伤版及停机不脏版的优点,使用后油墨不易乳化,有效地保证了润版液的品质与质量；另外,其产品本身不含毒性醇溶剂,不仅比较安全环保,而且长期使用不会对人体造成损害。(The invention relates to the technical field of fountain solution, in particular to alcohol-free fountain solution special for metal printing and a preparation method thereof; the fountain solution comprises the following components in parts by weight: 8-12 parts of citric acid, 1.8-4.2 parts of Arabic gum, 4-8 parts of disodium hydrogen phosphate, 0.5-1 part of magnesium nitrate, 0.2-0.4 part of potassium sorbate, 1.5-2.5 parts of coconut oil acyl monoethanolamine, 2-3.2 parts of high-efficiency surface active substances, 1.2-2.0 parts of colloid protective agent, 0.4-0.8 part of metal corrosion inhibitor, 0.8-1.6 parts of tetrasodium ethylene diamine tetraacetate, 2-3.2 parts of antibacterial agent, 20-30 parts of glycerol and 70-80 parts of deionized water; the fountain solution prepared by the method not only has the advantages of strong fountain capability, good antibacterial effect, low conductivity, no damage to the plate, no contamination during machine halt, and difficult emulsification of the ink after use, thereby effectively ensuring the quality and quality of the fountain solution; in addition, the product does not contain toxic alcohol solvent, is safe and environment-friendly, and cannot cause damage to human bodies after long-term use.)
技术领域
本发明涉及润版液制备技术领域，具体涉及一种印铁专用免酒精润版液及其制备方法。
背景技术
印铁就是在马口铁（镀锡薄板）上印制图案。主要是利用水、墨相斥的物理性质，借助印刷压力，经橡皮布把印版图文转印到马口铁上，属于平版胶印的原理。由于马口铁具有特殊的物化性以及印刷品的再加工性能，其印刷工艺流程与普通胶印有较大不同。
在印铁过程中通常需要用到润版液，润版液是彩印机印刷过种中不可缺少的一种化学助剂，它在印版空白部分形成均匀的水膜，以抵制图文上的油墨向空白部分的浸润，防止脏版。
目前，市售的润版液虽然能起到一定的浸润及防止脏版的作用。但是其仍存在以下不足之处亟需改进：
1、其产品中大都含有酒精成分，如异丙醇等。酒精成分的存在不但会导致发生火灾的可能性，而且长期使用还会对工作人员的健康产生一定程度上的危害。同时，其排放时也会对环境造成一定程度上的污染，不利于环境的保护。
2、由于其本身的抗菌性能相对较差，这使得微生物很容易在其表面滋生繁衍，影响了其使用寿命。
3、其本身的润版效果也相对不足，从而在一定程度上影响了印刷的效果，也影响了印刷的效率。
发明内容
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种印铁专用免酒精润版液及其制备方法，本发明所制备的润版液不仅具有润版能力强、导电率低、不伤版及停机不脏版的优点，使用后油墨不易乳化，有效地保证了润版液的品质与质量；再者，其本身的抗菌效果也相对较好，能在一定程度上抑制微生物的滋生，延长其使用寿命；另外，其产品本身不含毒性醇溶剂，不仅比较安全环保，而且长期使用不会对人体造成损害。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种印铁专用免酒精润版液，所述润版液由以下重量份组分组成：8～12份柠檬酸、1.8～4.2份阿拉伯胶、4～8份磷酸氢二钠、0.5～1份硝酸镁、0.2～0.4份山梨酸钾、1.5～2.5份椰油酰单乙醇胺、2～3.2份高效表面活性物质、1.2～2.0份胶体保护剂、0.4～0.8份金属缓蚀剂、0.8～1.6份乙二胺四乙酸四钠、2～3.2份抗菌剂、20～30份甘油及70～80份去离子水。
更进一步地，所述高效表面活性物质的制备方法为：
按1：2～5的摩尔比分别称取适量的端羟基超支化聚酯及γ-亚麻油酸，并将两者投入反应设备中，并在温度为100～120℃，真空度为-0.1～-0.06MPa的条件下保温反应2～4h；待反应结束后，将所得的生成物分别与摩尔量为端羟基超支化聚酯4～7倍的亚硫酸钠及适量的硝酸盐一同投入反应釜中，经混合搅拌均匀后，将所得混合物的温度升至回流状态，然后向其中缓慢加入适量的改性液，然后在90～110℃的温度下快速机械搅拌反应8～12h；所得高效表面活性物质粗产品后经纯化处理，即得高纯度高效表面活性物质成品。
更进一步地，所述硝酸盐选用硝酸钾或硝酸钠中的任意一种，且其用量为端羟基超支化聚酯摩尔量的3～5倍。
更进一步地，所述改性液为20～30wt%的亚硫酸氢钠溶液，且亚硫酸氢钠的用量为端羟基超支化聚酯摩尔量的8～12倍。
更进一步地，所述高效表面活性物质粗产品的纯化方法为：将所得高效表面活性物质粗产品通过阴离子交换柱层析除去其中的杂质，所得流出液用适量的浓度为0.1～0.15mol/L的盐酸将其pH调节至中性，然后再加入无水乙醇，后经过滤及抽真空除去无水乙醇后，所得固体物质即为纯化处理后的高效表面活性物质成品。
更进一步地，所述胶体保护剂的制备方法为：
使用适量的酸液将混合溶液的pH调节至3.0～3.6，然后向其中加入质量为乙醇水溶液2.5～4.2%的异噻唑啉酮，后经超声混合均匀；然后在30～75℃的温度下，边搅拌边向所得混合组分中缓慢滴加体积为乙醇水溶液0.1～0.25倍的四甲氧基硅烷；待滴加完毕后，先将所得混合物在30～75℃的温度下保温搅拌3～5h，然后将其在10～25℃的温度下凝胶处理28～32天，最终所得胶状物质即为胶体保护剂成品。
更进一步地，所述混合溶液的浓度为50～75%；且调节pH时，所用酸液为0.1～0.15mol/L盐酸溶液。
更进一步地，所述金属缓蚀剂选用苯并三氮唑、苯甲酸钠、三乙醇胺中的任意一种。
更进一步地，所述抗菌剂选用十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵中的任意一种。
一种印铁专用免酒精润版液的制备方法，包括以下步骤：
S1、根据权利要求1中的配方，分别称取各原料；然后将柠檬酸、磷酸氢二钠及乙二胺四乙酸四钠投入反应釜内，然后将去离子水投入釜中，经机械搅拌使得上述各物质充分溶解；
S2、将反应釜内的温度调节至50～60℃，并在此温度下将阿拉伯胶及胶体保护剂投入反应釜中，然后以200～300r/min的速率对釜内的混合料液继续搅拌；
S3、待各物料均匀溶解分散后，将之自然冷却至室温，然后将剩余原料加入其中，经机械搅拌使之混合均匀后，所得即为印铁专用免酒精润版液成品。
有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明中以γ-亚麻油酸、端羟基超支化聚酯及亚硫酸氢钠等作为制备高效表面活性剂的原料，其在硝酸盐的作用下，促成了γ-亚麻油酸、端羟基超支化聚酯及亚硫酸氢钠三者之间的化学反应，所制备的高效表面活性剂的三维空间结构得到很大程度地扩展，使得所制备的高效表面活性剂具有较高的界面活性，较低的临界胶束浓度。其用作润版液的原料，使得所制备的润版液的润版能力强，润湿性能及稳定性好，使用后油墨不易乳化，保证了印刷的质量。
2、本发明中以四甲氧基硅烷为原料，其在酸液及含有异噻唑啉酮的乙醇水溶液的作用下，水解生成硅溶胶的同时，使得残留在硅溶胶体系中的异噻唑啉酮被有效地固定。这使得所制备的胶体保护剂不仅具有很一定的抗菌能力，其与山梨酸钾及抗菌剂之间相互协同，能起到更好的抗菌作用，有效地减少了细菌在润版液上的滋生。而且，其用作润版液的原料，能在金属版面的表面形成一层亲水性保护膜，而金属缓蚀剂与乙二胺四乙酸四钠的使用，能进一步地对金属版面起到一定的保护作用，三者相互协同，能进一步地保护金属版面不被腐蚀，不影响油墨转移，改善了印版耐印力的同时也改善了印刷的质量。
3、本发明所提供的润版液中不含毒性醇溶剂，其安全环保不会对环境和人体造成损害，而且润版液性能良好，稳定性强。另外，其还具有导电率低、不伤版及停机不脏版的优点，有效地保证了润版液的品质与质量。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
一种印铁专用免酒精润版液，润版液由以下重量份组分组成：8份柠檬酸、1.8份阿拉伯胶、4份磷酸氢二钠、0.5份硝酸镁、0.2份山梨酸钾、1.5份椰油酰单乙醇胺、2份高效表面活性物质、1.2份胶体保护剂、0.4份苯并三氮唑、0.8份乙二胺四乙酸四钠、2份十二烷基二甲基苄基氯化铵、20份甘油及7份去离子水。
高效表面活性物质的制备方法为：
按1：2的摩尔比分别称取适量的端羟基超支化聚酯及γ-亚麻油酸，并将两者投入反应设备中，并在温度为100℃，真空度为-0.1MPa的条件下保温反应2h；待反应结束后，将所得的生成物分别与摩尔量为端羟基超支化聚酯4倍的亚硫酸钠及适量的硝酸盐一同投入反应釜中，经混合搅拌均匀后，将所得混合物的温度升至回流状态，然后向其中缓慢加入适量的改性液，然后在90℃的温度下快速机械搅拌反应8h；所得高效表面活性物质粗产品后经纯化处理，即得高纯度高效表面活性物质成品。
硝酸盐选用硝酸钾，且其用量为端羟基超支化聚酯摩尔量的3倍。
改性液为20wt%的亚硫酸氢钠溶液，且亚硫酸氢钠的用量为端羟基超支化聚酯摩尔量的8倍。
高效表面活性物质粗产品的纯化方法为：将所得高效表面活性物质粗产品通过阴离子交换柱层析除去其中的杂质，所得流出液用适量的浓度为0.1mol/L的盐酸将其pH调节至中性，然后再加入无水乙醇，后经过滤及抽真空除去无水乙醇后，所得固体物质即为纯化处理后的高效表面活性物质成品。
胶体保护剂的制备方法为：使用适量的酸液将混合溶液的pH调节至3.0，然后向其中加入质量为乙醇水溶液2.5%的异噻唑啉酮，后经超声混合均匀；然后在30℃的温度下，边搅拌边向所得混合组分中缓慢滴加体积为乙醇水溶液0.1倍的四甲氧基硅烷；待滴加完毕后，先将所得混合物在30℃的温度下保温搅拌3h，然后将其在10℃的温度下凝胶处理28天，最终所得胶状物质即为胶体保护剂成品。
混合溶液的浓度为50%；且调节pH时，所用酸液为0.1mol/L盐酸溶液。
一种印铁专用免酒精润版液的制备方法，包括以下步骤：
S1、根据权利要求1中的配方，分别称取各原料；然后将柠檬酸、磷酸氢二钠及乙二胺四乙酸四钠投入反应釜内，然后将去离子水投入釜中，经机械搅拌使得上述各物质充分溶解；
S2、将反应釜内的温度调节至50℃，并在此温度下将阿拉伯胶及胶体保护剂投入反应釜中，然后以200r/min的速率对釜内的混合料液继续搅拌；
S3、待各物料均匀溶解分散后，将之自然冷却至室温，然后将剩余原料加入其中，经机械搅拌使之混合均匀后，所得即为印铁专用免酒精润版液成品。
实施例2
本实施例所提供的印铁专用免酒精润版液大致和实施例1相同，其主要区别在于：
一种印铁专用免酒精润版液，润版液由以下重量份组分组成：10份柠檬酸、2.8份阿拉伯胶、6份磷酸氢二钠、0.8份硝酸镁、0.3份山梨酸钾、2.0份椰油酰单乙醇胺、2.5份高效表面活性物质、1.6份胶体保护剂、0.6份三乙醇、1.2份乙二胺四乙酸四钠、2.5份十四烷基二甲基苄基氯化铵、25份甘油及75份去离子水。
高效表面活性物质的制备方法为：
按1：3的摩尔比分别称取适量的端羟基超支化聚酯及γ-亚麻油酸，并将两者投入反应设备中，并在温度为110℃，真空度为-0.08MPa的条件下保温反应3h；待反应结束后，将所得的生成物分别与摩尔量为端羟基超支化聚酯5倍的亚硫酸钠及适量的硝酸盐一同投入反应釜中，经混合搅拌均匀后，将所得混合物的温度升至回流状态，然后向其中缓慢加入适量的改性液，然后在100℃的温度下快速机械搅拌反应10h；所得高效表面活性物质粗产品后经纯化处理，即得高纯度高效表面活性物质成品。
硝酸盐选用硝酸钠，且其用量为端羟基超支化聚酯摩尔量的4倍。
改性液为25wt%的亚硫酸氢钠溶液，且亚硫酸氢钠的用量为端羟基超支化聚酯摩尔量的10倍。
高效表面活性物质粗产品的纯化方法为：将所得高效表面活性物质粗产品通过阴离子交换柱层析除去其中的杂质，所得流出液用适量的浓度为0.12mol/L的盐酸将其pH调节至中性，然后再加入无水乙醇，后经过滤及抽真空除去无水乙醇后，所得固体物质即为纯化处理后的高效表面活性物质成品。
胶体保护剂的制备方法为：使用适量的酸液将混合溶液的pH调节至3.2，然后向其中加入质量为乙醇水溶液3.6%的异噻唑啉酮，后经超声混合均匀；然后在50℃的温度下，边搅拌边向所得混合组分中缓慢滴加体积为乙醇水溶液0.2倍的四甲氧基硅烷；待滴加完毕后，先将所得混合物在50℃的温度下保温搅拌4h，然后将其在20℃的温度下凝胶处理30天，最终所得胶状物质即为胶体保护剂成品。
混合溶液的浓度为65%；且调节pH时，所用酸液为0.12mol/L盐酸溶液。
实施例3
本实施例所提供的印铁专用免酒精润版液大致和实施例1相同，其主要区别在于：
一种印铁专用免酒精润版液，润版液由以下重量份组分组成：12份柠檬酸、4.2份阿拉伯胶、8份磷酸氢二钠、1份硝酸镁、0.4份山梨酸钾、2.5份椰油酰单乙醇胺、3.2份高效表面活性物质、2.0份胶体保护剂、0.8份三乙醇、1.6份乙二胺四乙酸四钠、3.2份十二烷基二甲基苄基氯化铵、30份甘油及80份去离子水。
高效表面活性物质的制备方法为：按1：5的摩尔比分别称取适量的端羟基超支化聚酯及γ-亚麻油酸，并将两者投入反应设备中，并在温度为120℃，真空度为-0.06MPa的条件下保温反应4h；待反应结束后，将所得的生成物分别与摩尔量为端羟基超支化聚酯7倍的亚硫酸钠及适量的硝酸盐一同投入反应釜中，经混合搅拌均匀后，将所得混合物的温度升至回流状态，然后向其中缓慢加入适量的改性液，然后在110℃的温度下快速机械搅拌反应12h；所得高效表面活性物质粗产品后经纯化处理，即得高纯度高效表面活性物质成品。
硝酸盐选用硝酸钾，且其用量为端羟基超支化聚酯摩尔量的5倍。
改性液为30wt%的亚硫酸氢钠溶液，且亚硫酸氢钠的用量为端羟基超支化聚酯摩尔量的12倍。
高效表面活性物质粗产品的纯化方法为：将所得高效表面活性物质粗产品通过阴离子交换柱层析除去其中的杂质，所得流出液用适量的浓度0.15mol/L的盐酸将其pH调节至中性，然后再加入无水乙醇，后经过滤及抽真空除去无水乙醇后，所得固体物质即为纯化处理后的高效表面活性物质成品。
胶体保护剂的制备方法为：使用适量的酸液将混合溶液的pH调节至3.6，然后向其中加入质量为乙醇水溶液4.2%的异噻唑啉酮，后经超声混合均匀；然后在75℃的温度下，边搅拌边向所得混合组分中缓慢滴加体积为乙醇水溶液0.25倍的四甲氧基硅烷；待滴加完毕后，先将所得混合物在75℃的温度下保温搅拌5h，然后将其在25℃的温度下凝胶处理2天，最终所得胶状物质即为胶体保护剂成品。
混合溶液的浓度为75%；且调节pH时，所用酸液为0.15mol/L盐酸溶液。
对比例1
本实施例所提供的印铁专用免酒精润版液和制备方法大致和实施例1相同，其主要区别在于：其原料中的高效表面活性物质被等量的椰油酰单乙醇胺替代；
对比例2
本实施例所提供的印铁专用免酒精润版液和制备方法大致和实施例1相同，其主要区别在于：其原料中未使用胶体保护剂；
性能测试
取等量实施例1～3和对比例1～2所制备的润版液，分别对各组润版液的相关性能进行检测，所得数据记录于下表：
通过对比及分析上述各表中的相关数据可知，本发明所制备的润版液不仅具有润版能力强、导电率低、不伤版及停机不脏版的优点，使用后油墨不易乳化，有效地保证了润版液的品质与质量；再者，其本身的抗菌效果也相对较好，能在一定程度上抑制微生物的滋生，延长其使用寿命；另外，其产品本身不含毒性醇溶剂，不仅比较安全环保，而且长期使用不会对人体造成损害。由此表明本发明制备的润版液具有更广阔的市场前景，更适宜推广。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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