[发明专利]一种纳米抗菌凹印水性油墨及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于印刷用油墨领域，涉及一种纳米抗菌凹印水性油墨及其制备方法。

背景技术

近年来，许多国家已在包装印刷方面增加了许多卫生、环保方面的要求和制约条件，尤其是对食品包装印刷。随着人们环境保护意识的不断提高，绿色环保成为21世纪的发展主题，使用公害小、污染少的水性油墨已成为绿色包装发展的必然趋势。在我国，凹印印刷是一种常用的印刷方式，积极开发符合环保要求的凹印水性油墨具有着很大的市场前景，也顺应了时代的发展。凹印水性油墨，是一种低毒、无刺激味、不燃、节能环保的新型油墨，适合于食品、药品等卫生要求较高的领域印刷。普通的水性油墨并不具备有抗菌性能，为满足人们日益增长的健康需求，提供一种具有高效抗菌性能的凹印水性油墨，可以赋予使用抗菌水性油墨印刷出来的印品具有高效的抗菌性能，人们接触这些印品便免受到上面的病菌侵染，有效切断了病菌的传播途径，保障人们的健康。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种纳米抗菌凹印水性油墨。该纳米抗菌凹印水性油墨符合绿色循环经济的理念，有高效的抗菌性能，能有效切断了病菌的传播途径，保障人们的健康，具有良好的市场前景。

本发明的另一目的在于提供上述纳米抗菌凹印水性油墨的制备方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种纳米抗菌凹印水性油墨，由以下按重量百分比计的成分制备得到：水溶性树脂65～70%、去离子水15～20%、水性有机颜料5～10%、乙醇3～6%、抗菌剂1～2%、分散剂1～2%、慢干剂0～1%、水性流平剂0.5～1%、水性蜡乳液0.5～1%、有机胺0.5～1%、消泡剂0.5～1%。

所述抗菌剂包括如下的重量份组分：纳米ZnO10～20%，纳米CaCO₃80～90%。

所述纳米ZnO粒径为20～30nm纳米，纳米CaCO₃为40～60nm。其中纳米ZnO作为抗菌功能成分，具有高效、广谱、持久的抗菌性能和良好抗紫外线性能，耐热性能突出（>600℃）。其抗菌机理：纳米ZnO在与细菌接触时，锌离子缓慢释放出来，由于锌离子具有很强的氧化还原性，并能与有机物的羧基、羟基等反应，破坏其结构，进入细胞后破坏电子传递系统的酶并与-SH基反应，达到杀菌目的。

优选纳米CaCO₃作为抗菌剂的载体，是一种纳米无机多孔矿物，纳米ZnO粒子附着在其中能起到缓释功能，使抗菌效果更持久。而且纳米ZnO 附载到纳米CaCO₃后能与水性溶树脂很好相溶，充分发挥纳米ZnO的高效抗菌性能，油墨也具有良好的印刷适性，另外，纳米CaCO₃还能增强油墨的耐磨性。

所述水溶性树脂为水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、水溶性醇酸树脂等中的任一种或多种组合；水性有机颜料为联苯胺黄、透明黄、酞青兰、紫红F2R等水性有机颜料中的任一种；有机胺为N-十八烷基亚丙基二胺和N-环己烷基亚丙基二胺中任意一种，保持油墨的PH值在8.0～9.5，PH值过低会延缓水性油墨的氧化聚合和挥发坚固墨膜的形成作用，PH值过高会导致内湿外干而影响附着力；消泡剂为磷酸三丁酯、磷酸二丁酯、硅油中的任意一种，用于消除气泡。

所述水性流平剂为水性流平剂HP-855；水性蜡乳液为E-340 FM的水性蜡乳液，优选上述慢干剂为丙二醇甲醚。

所述分散剂为六聚偏磷酸钠和聚丙烯酸钠以质量比1:1的混合物，其中六聚偏磷酸钠能防止油墨在贮存和运输中聚结。

由上述纳米抗菌凹印水性油墨的制备方法，包括以下步骤：

（1） 抗菌剂粉末的制备；

（2） 将水溶性树脂和步骤（1）制得的抗菌剂粉末投入到反应釜中，保持温度55～65℃、1000r/min的转速；

（3） 在步骤（2）的条件下，依次加入去离子水、乙醇和分散剂进行混合搅拌；

（4） 步骤（3）的混合物搅拌30～50min后加入有机颜料并将搅拌速度调节为1500r/min，边搅拌边加入，搅拌20～30min后加入消泡剂；

（5） 将步骤（4）的混合物继续搅拌1～2h后通过三辊研磨机研磨成细度为20～30μm的备用色浆；

（6） 在备用色浆中依次加入去离子水、乙醇、水性蜡乳液、水性流平剂和慢干剂，在1500r/min的转速下搅拌均匀后，缓慢加入有机胺调节PH为8.0～9.5，通过三辊研磨机研磨分散使之达到10～20μm的细度，使之具有良好光泽和着色力。