[发明专利]一种黑色环保水性油墨及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水性油墨领域，特别是涉及一种黑色环保水性油墨及其制备方法。

背景技术

随着人类社会文明的发展，对油墨的需求量是越来越大，各种印刷材料，包装印刷产品等铺满了市场，同时，对油墨品质的要求也越来越高，在环境污染日益剧烈的今天，人们认识到人类文明发展越快，能源消耗也越大，对环境的影响也越大，环保油墨也受到人们的瞩目，特别是水性油墨，由于不会向大气散发挥发性有机气体VOC，水性油墨正在逐渐取代溶剂型油墨的地位。由于水性油墨主要以水为稀释剂，不含有机溶剂（如酯类、酮类、苯类等），在使用中基本上无有机溶剂的挥发及残留，故特别适用于烟、酒、食品、饮料、药品、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷产品，而报刊书籍等日常印刷产品，也因为皮肤直接接触等原因，被广泛环保组织关注。

中国专利CN102093779A公开了一种环保水性油墨及其制备方法，通过色浆、功能性树脂、抗磨蜡浆、润湿剂、消泡剂和去离子水来制成环保水性油墨，该水性油墨干燥速度快，耐折不开裂，但是其中色浆中分散树脂环保性能并不高，且使用了较多分散剂、润湿剂等化学制剂。中国专利CN103992691A公开了一种水性油墨及其制备方法，特点在于不同步骤使用了不同种类的树脂，可提高水性油墨的耐磨性，但是工艺流程复杂，对原料要求很高，且制备过程中使用了大量化学制剂。中国专利CN102533001A公开了一种环保型高性能壁纸用水性油墨的配方及其制作方法，使用了有机颜料和功能助剂，对人体无害，但是化学制剂含量非常高，只能用于壁纸不能用于食品包装等安全要求高的地方。中国专利CN103642311A公开了一种水性黑色油墨，加入了薰衣草香精，克服了油墨味难闻的缺陷，但是加入香精是个指标不治本的做法，其中各种化学性助剂并不能解决安全问题，且色彩光泽不强。

发明内容

为了解决水性油墨化学制剂含量高，工艺流程复杂，环保性能低的问题，我们提出了一种黑色环保水性油墨及其制备方法，采用本发明可以简化工艺流程，降低化学制剂含量，提高光泽，提高耐磨性，同时提高环保性能。

本发明是通过以下技术方案实现的：

为实现上述目的，本发明提供一种黑色环保水性油墨，由以下重量份的原料组成：

水性丙烯酸树脂乳液5~15，乙醇1~5，黑色中药浆料15~30，去离子水1~10。使用中药浆料来代替消泡剂、分散剂等化学制剂，效果明显，无化学品含量，无可挥发污染物。与传统的溶剂型涂料相比，水性涂料具有价格低、使用安全，节省资源和能源，减少环境污染和公害等优点。

其中，黑色中药浆料由以下重量百分比的原料组成：

丁香2~6、五倍子3~10、柯子2~6、桑葚1~4、黑芝麻2~6、没食子1~4、绿矾0.5~2、水溶性铁盐0.1~1、水溶性亚铁盐0.1~1、氮酮0.1~1、羟乙基纤维素0.01~0.1。其中丁香为渗透剂，将颜料分子渗透入整个油墨体系，不使用化学制剂；五倍子、柯子、桑葚、黑芝麻和没食子为颜料和营养成分，该颜料剂配方可获得色泽自然的黑色，同时颜料会更鲜艳有光泽；绿矾为显色剂，通过绿矾与中药颜料成分聚合成黑色的颜料大分子，保证其在印刷制品上的稳定性。水溶性铁盐和水溶性亚铁盐同样起显色作用，能获得色泽自然的黑色；氮酮的加入可以提高耐磨性，保证了其在印刷制品上的寿命，不易掉色；羟乙基纤维素为增稠剂，提高水墨的厚重度。

优选地，上述水溶性铁盐为氯化铁、硫酸铁、硝酸铁中的至少一种。

优选地，上述水溶性亚铁盐为氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁中的至少一种。

本发明还提供一种黑色环保水性油墨的制备方法，步骤如下：

（1）将丁香、五倍子、柯子、桑葚、黑芝麻、没食子按比例混合，冷水浸泡2~6小时后，加入煮沸，熬制1~3小时，过滤得到清液，中药药材大多是干品，在熬制之前使用冷水浸泡，能提高有效成分煎出率；

（2）将绿矾、水溶性铁盐、水溶性亚铁盐、氮酮和羟乙基纤维素按比例溶解于30~50℃温水中，搅拌12~24小时，混合均匀，加入步骤（1）中所述清液，搅拌1~3小时，冷却过滤，即为黑色中药浆料；

（3）通过砂磨机将步骤（2）中产物进行细磨，至细度小于10微米；

（4）将水性丙烯酸树脂、乙醇、黑色中药浆料和去离子水按比例混合，在高速搅拌机中搅拌分散24~48小时；

（5）冷却后检验包装，即得黑色环保水性油墨。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：无有害化学品含量，无挥发性污染，颜色自然鲜艳不掉色，有天然清香，成本低廉。

具体实施方式