一种印刷pvc卷材膜的水性油墨及制备方法
阅读说明：本技术 一种印刷pvc卷材膜的水性油墨及制备方法 (Water-based ink for printing PVC (polyvinyl chloride) coiled material film and preparation method ) 是由 盛英明 吕妙玲 李洪丽 周杨 于 2021-07-20 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种印刷PVC卷材膜的水性油墨及印刷工艺,包括水性聚氨酯树脂、颜料、流平剂、消泡剂、附着力促进剂、水性快干助剂、微粉蜡与水。本发明的水性油墨,无(低)VOC的排放,对大气无污染。车间无异味,清洁生产。不易燃易爆,消除安全隐患。在印刷生产过程中无异味,保障员工的健康安全；水墨产品使用后无残留,符合行业的健康安全要求。本发明得到的PVC卷材膜采用浅版印刷,省墨,有助于流平、网点转移,快干,降低综合成本。(The invention provides water-based ink for printing a PVC (polyvinyl chloride) coiled material film and a printing process, which comprise water-based polyurethane resin, pigment, a flatting agent, a defoaming agent, an adhesion promoter, a water-based quick-drying auxiliary agent, micro wax powder and water. The water-based ink disclosed by the invention has no (low) VOC (volatile organic compound) emission and no pollution to the atmosphere. The workshop has no peculiar smell and is clean in production. Is not flammable and explosive, and eliminates potential safety hazard. No peculiar smell is generated in the printing production process, so that the health and safety of workers are guaranteed; the ink product has no residue after use, and meets the health and safety requirements of the industry. The PVC coiled material film obtained by the invention adopts shallow plate printing, saves ink, is beneficial to leveling and dot transfer, is quick-drying and reduces the comprehensive cost.)
技术领域
本发明属于水性油墨
技术领域
，涉及一种水性油墨，尤其涉及一种专用于PVC卷材膜的水性油墨及制备方法。背景技术
随着人们对装饰家居的需求量越来越大，对环保材料亦越来越重视。传统的家居行业装饰膜以PVC(聚氯乙烯)膜为基材，现有的PVC卷材膜均采用溶剂型油墨进行印刷，不但影响操作人员的的身体健康，而且大量有害的苯类、酮类、脂类溶剂挥发到空气中，不符合环保要求，污染环境，存在印刷安全性低，运输安全性低，需要在印刷机上加装回收系统，大大增加了印刷成本等缺点。溶剂型油墨采用有机溶剂作为分散液，在印刷和使用的过程中，都会释放大量VOC(挥发性有机气体)，对环境造成污染。
为了避免上述影响，水性油墨和印刷成为各大油墨厂、印刷厂和卷材加工工厂争相开发的产品。然而，常规PVC膜的表面达因值为33±2和水的表面达因值70左右相差很大，水性油墨印刷在容易缩孔、模糊，无法呈现清晰的网孔效果。为弥补表面张力的不足，很多油墨厂在PVC水性墨中加入大量的乙醇和甲醇，以降低油墨的表面张力，更有利于在PVC膜表面印刷。印刷过程中，大量乙醇和甲醇挥发到空气中，对人体和环境造成危害，同时也易燃易爆。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有印刷油墨不环保，易燃易爆、易挥发，大量有害物质污染环境和人体的缺陷，而提供一种环保、健康、安全的印刷PVC卷材膜的水性油墨。
本发明的另一个目的是为了提供使用该水性油墨印刷PVC卷材膜的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种印刷PVC卷材膜的水性油墨，包括以下重量份数计的组分：水性聚氨酯树脂30～50份，颜料10～20份、流平剂0.05～1.5份、润湿剂0.01～2份，消泡剂0.1～0.5份，水性快干助剂1～2份，附着力促进剂0.5～1份，微粉蜡0.5-1.0份与水25-55份。
在本技术方案中，本发明提供了一种环保、健康、安全的水性油墨，无(低)VOC的排放，对大气无污染，不仅对环境友好，车间无异味，清洁生产，不易燃易爆，消除安全隐患。
本发明使用水性改性聚氨酯树脂，促进了热学性能，力学性能和疏水性能的改善，也提高了水性油墨的耐热性耐候性和稳定性；加入了附着力促进剂，使得水性油墨的附着力增强；加入水性快干助剂，使得水性油墨的干燥速度快；加入的微粉蜡，使得水性油墨具有耐摩擦，抗划伤等性能。
本发明用水作溶剂，不使用有机溶剂，无(低)VOC的排放，印刷综合成本降低。
在印刷过程中无异味，保障员工的健康安全；水墨产品使用后无残留，符合行业的健康安全要求。
作为本发明的一种优选方案，包括以下重量份数计的组分：水性聚氨酯树脂40～50份，颜料10～15份、流平剂0.05～1.8份、润湿剂0.05～1.5份，消泡剂0.1～0.5份，水性快干助剂1～2份，附着力促进剂0.5～1.0份，微粉蜡0.5-1.0份与水25-55份。
作为本发明的一种优选方案，包括以下重量份数计的组分：水性聚氨酯树脂40～45份，颜料13～14份、流平剂0.05～1.5份、润湿剂0.05～1.5份，消泡剂0.1～0.5份，水性快干助剂1～2份，附着力促进剂0.5～1.0份，微粉蜡0.5-1.0份与水25-55份。
作为本发明的一种优选方案，还包括1～5份的增稠剂。
作为本发明的一种优选方案，所述流平剂包括聚二甲基硅氧烷水性乳液、异丙醇的水性乳液或聚醚改性有机硅水性乳液中的一种或多种。
作为本发明的一种优选方案，所述润湿剂包括氟碳改性聚醚或氟碳改性聚丙烯酸酯。
作为本发明的一种优选方案，所述颜料包括固含量为30％±1％、PH值为8～9、布氏粘度为240～400cps的水性颜料。
一种PVC卷材膜的水性油墨的制备方法，所述制备方法包括：装好版辊、调节刮刀角度，装油墨槽，配制上述的水性油墨，经油墨泵抽取到墨槽中，打开印刷机烘箱预热至设定温度，测量每组烘箱风速达到25m～30m/秒；第1组烘箱设定温度为45-60℃，第2、第3和第4色组为花纹版，设定为50、50、45℃；烘箱印刷车速为深色：90-100m/min；浅色：80-90m/min；每个色组的烘箱均为双烘箱，进风量控制在4500m3/h，排风量控制在5000m3/h，烘箱内部的风压：1.5-2千帕。
在本技术方案中，由于PVC卷材膜含有油分，膜软化点较低，印刷温度夏季45-55℃，冬季55-60℃；水墨印刷热风量要大，要有一定负压；原有印刷机排风系统的设计是增浓减排，水墨要把湿气排出，否则影响干燥，故调节烘箱内部的风压：平均1.5～2千帕。水性油墨经浅版:28～32mic深，线数(网线):80～90线的浅版印刷在PVC卷材膜表面，生产一种无残留、安全环保的PVC卷材膜，本发明制得的PVC卷材膜无毒无污染，耐揉搓，具有优异的干燥性能和附着牢度，印刷转移优良，网点再现性好，本发明制得的PVC卷材膜无溶剂残留，有效消除工作场所易燃易爆的隐患，对印刷操作人员无不良影响。
作为本发明的一种优选方案，步骤1)中，版辊深度为28～32μm深，线数:80～90线的浅版。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)本发明的水性油墨用水作溶剂，不使用有机溶剂，无(低)VOC的排放，印刷综合成本降低，不包含乙醇和甲醇，安全环保，对人体无害；
2)本发明制得的PVC卷材膜无毒无污染，耐揉搓，具有优异的干燥性能和附着牢度，印刷转移优良，网点再现性好，浅版印刷适性好，优异的流平性与高速适印性，满足中低温印刷要求，多色套印层次清晰；
3)本发明制得的PVC卷材膜无溶剂残留，有效消除工作场所易燃易爆的隐患，对印刷操作人员无不良影响。
附图说明
图1是实施例3与对比例1的耐热性对比图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
本发明中，所用的原料与助剂均可从市场购得。
实施例1
本实施例提供了一种印刷PVC卷材膜的水性油墨，包括以下重量份数的组分：包括以下重量份数计的组分：水性聚氨酯树脂50份，颜料20份、流平剂1份、润湿剂0.01份，消泡剂0.2份，水性快干助剂1.2份，附着力促进剂0.6份，微粉蜡0.4份与水27份。
实施例2
本实施例提供了一种印刷PVC卷材膜的水性油墨，包括以下重量份数的组分：包括以下重量份数计的组分：水性聚氨酯树脂30份，颜料10份、流平剂0.8份、润湿剂2份，消泡剂0.3份，水性快干助剂1份，附着力促进剂0.8份，微粉蜡0.9份与水55份。
实施例3
本实施例提供了一种印刷PVC卷材膜的水性油墨，包括以下重量份数的组分：包括以下重量份数计的组分：水性聚氨酯树脂45份，颜料13份、流平剂1.5份、润湿剂0.05份，消泡剂0.1份，水性快干助剂2份，附着力促进剂0.5份，微粉蜡0.5份与水38份。
实施例4
本实施例提供了一种印刷PVC卷材膜的水性油墨，包括以下重量份数的组分：包括以下重量份数计的组分：水性聚氨酯树脂40份，颜料14份、流平剂1.5份、润湿剂1.5份，消泡剂0.5份，水性快干助剂1份，附着力促进剂1份，微粉蜡1份与水39.5份。
上述实施例中，水性聚氨酯树脂为氟碳改性的聚氨酯树脂；颜料可选用例如MA-7三菱炭黑，克莱恩150黄粉等色粉；流平剂为德谦WT-105A，润湿剂为德谦DP-20，水性快干助剂为伊士曼YM-670，附着力促进剂为德国默克MOK-7075，微粉蜡为聚乙烯改性蜡粉。
本发明还提供了一种PVC卷材膜的制备方法，包含以下步骤：
1)在实施例1-4制得的水性油墨中加入1-5重量份的增稠剂；
2)水性墨使用时，根据彩膜的颜色要求调色，印刷粘度控制在10-12秒(蔡恩-5号粘度杯测试)；
3)印刷前，先装好版辊、调节刮刀角度，装油墨槽，初配水性墨经油墨泵抽取到墨槽中，打开印刷机烘箱预热至设定温度，测量每组烘箱风速达到25m～30m/秒左右；
4)第1组烘箱夏季设定温度为55℃(冬季设定温度60℃)，此色组为底色版，通常满版印刷，油墨转印量较大；
5)第2、第3和第4色组，通常为花纹版，夏季设定为50、50、45℃，便于PVC卷材膜套花；
6)烘箱印刷车速为深色：90-100m/min；浅色：80-90m/min，与颜色和冲淡剂的使用量有关；
7)烘箱每个色组均为双烘箱，风量控制在4500m3/h左右，排风约5000m3/h左右，水墨印刷热风量要大，要有一定负压；
8)烘箱内部的风压：平均1.5-2千帕左右，原有印刷机排风系统的设计是增浓减排，水墨要把湿气排出，否则影响干燥。
对比例1，采用市售的溶剂型油墨。
将实施例3制得的水性油墨印刷得到的PVC卷材膜与对比例1的油墨印刷得到的PVC卷材膜进行耐热性对比测试(30min，大烘箱加热，马口铁，参照GB/T1735--2009色漆和清漆耐热性测试)，结果见图1。由图1可见，实施例3制得的水性油墨印刷得到的PVC卷材膜的色差在150-160℃下，变化较小，而对比例1的油墨印刷得到的PVC卷材膜的色差，变化较大，可见本发明的水性油墨的耐热性优于对比例1的溶剂型油墨。
对本发明制得的水性油墨进行检测，结果如下：
八大重金属：Pb、Sb、As、Ba、Cd、Cr、Hg、Se均未检出；
耐晒等级检测结果：蓝色羊毛≥6级；
RoHS质量：多溴联苯、多溴联苯醚、DBP、BBP、DEHP、DIBP均未检出；
REACH:SVHC候选清单中的物质未检出；
所有在SVHC咨询列表中的物质未检出；
邻苯二甲酸盐均为DBP、DEHP、DINP、DNOP、DIDP、BBP、DIBP均未检出。
说明本发明的水性油墨环保、健康，安全，无(低)VOC的排放，对大气无污染，不仅对环境友好，车间无异味，清洁生产，不易燃易爆，消除安全隐患。
本发明用水作溶剂，不使用有机溶剂，无(低)VOC的排放，印刷综合成本降低。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
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