[发明专利]一种用于生物降解塑料的可降解的水性油墨及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种用于生物降解塑料的可降解的水性油墨及其制备方法和应用。所述水性油墨的制备原料包括：支链淀粉改性液、聚乙烯醇树脂液、水性聚酰胺、分散剂、环保颜料粉、聚乙烯蜡浆、水性增塑剂、醇溶剂和水。所述水性油墨适印刷于各种类型的生物降解塑料，其印刷流平性、附着力、耐水性等指标均达标，且对降解塑料不造成破坏，具有可随同生物降解材料堆肥处理的性能，变成肥料，且没有重金属进入土壤不带来副作用。

技术领域

本发明属于油墨技术领域，具体涉及一种水性油墨及其制备方法和应用，特别地涉及一种用于生物降解塑料的可降解的水性油墨及其制备方法和应用。

背景技术

在各种公共场所到处都能看见大量废弃的塑料制品，它们从自然界而来，由人类制造，最终归结于大自然时却不易被自然所消纳，从而影响了大自然的生态环境。随着对环保管控的要求越来越高，人们的环保意识也在增强，印刷包装企业也日益感受到环保整治力度的加大，其中包装使用的材质往往使用完后直接丢弃，进入土壤或海洋，造成生态环境污染，如普通的塑料吸管降解可长达500年的时间，且回收利用难度较大，因此近年来市场上的包装材质逐渐要求从不可降解材料转向可生物降解类型，从而减轻了环保的压力。

但在印刷可生物降降解塑料，市场上往往直接使用溶剂型油墨，或者普通的水墨，虽然能达到着色力、附着力等效果，但存在三方面的问题：1、随着生物降解基材降解后，溶剂墨或普通的表印水墨不但没有降解，仍存留在环境中，而且会影响生物降解基材的堆肥降解性，最终仍然残留在土壤中，造成污染环境；2、生物降解塑料的主要应用是塑料食品包装薄膜、农用薄膜、超市购物袋、垃圾袋及一次性塑料餐具。生物降解塑料的主要成份为具有可降解性能的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚羟基烷酸酯(PHA)、聚己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为主体，加入部分淀粉或聚乳酸共混或共聚，力学强度上与传统的PE、PVC、PET、OPP薄膜有一定差距，因此在使用溶剂型油墨印刷后，溶剂墨会对生物降解塑料进行侵蚀破坏，加速老化，降低降解塑料的力学性能，造成包装袋子脆化，表现为降解袋子的承重力下降，袋子破裂，而普通水墨印刷后，在碱性环境及亲水条件下，降解塑料的淀粉或聚乳酸成分，会加速分解，导致降解塑料成分变化，袋子容易破损。3、目前使用淀粉或改性淀粉作为可降解水墨的主要连接料，由于淀粉自身特性原因，连接料外观暗黄甚至偏黑，做成的水墨普遍存在印刷后光泽哑、透明性差，附着力差等问题。

CN108610739A公开了一种支链淀粉改性液材料及其制备方法和包含其的水性油墨，使用支链淀粉改性液与丙烯酸分散树脂为连接料，适用于瓦楞纸箱、普通纸张柔版印刷，因其有较高的遮蔽性，不适用于塑料墨中高透明性的要求。

CN109233436A公开了一种可降解的凹印水性油墨，使用水性淀粉树脂与水性改性丙烯酸树脂为连接料，在纸张上印刷附着力达标，但在生物降解塑料上印刷附着力差。

CN105838139A公开了一种含疏水氧化淀粉的改性水性聚氨酯油墨及其制备方法，由于其合成配方中淀粉的比例较小，而水性聚氨酯不可生物降解，用于改性水性聚氨酯后制成水墨，存在降解效能偏低的情况。

因此，开发一种可降解水性油墨，从根本上解决在生物降解塑料上附着力、光泽度、透明性等问题，且印刷后对生物降解塑料不构成破坏是本领域研究的重点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水性油墨及其制备方法和应用，特别地提供一种用于生物降解塑料的可降解的水性油墨及其制备方法和应用。所述水性油墨适印刷于各种类型的生物降解塑料，其印刷流平性、附着力、耐水性等指标均达标，且对降解塑料不造成破坏，具有可随同生物降解材料堆肥处理的性能，变成肥料，且没有重金属进入土壤不带来副作用。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种用于生物降解塑料的可降解的水性油墨，所述水性油墨的制备原料包括：支链淀粉改性液、聚乙烯醇树脂液、水性聚酰胺、分散剂、环保颜料粉、聚乙烯蜡浆、水性增塑剂、醇溶剂和水。