一種安全環保型免酒精潤版液的製備方法與流程

2023-05-28 14:48:21

本發明涉及一種安全環保型免酒精潤版液的製備方法，屬於免酒精潤版液技術領域。

背景技術：

潤版液是彩印機印刷過程中不可缺少的一種化學助劑，它的作用是在印版的空白部分形成均勻的水膜，以防止圖文部分的油墨向空白部分浸潤，防止髒版，同時還可以補充在印刷過程中損失的親水層，並能降低版面溫度，由此可見，潤版液是一類極其重要的印刷材料。

平版印刷是當前的主流技術，利用「油水不相溶」的原理實施印刷，因此潤版液是其重要的印刷材料。酒精潤版液應用於平版印刷已經有多年的歷史，將酒精（或異丙醇）添加到潤版液中降低了表面張力，不僅提高了潤版速度，還提升了印品質量。但是酒精潤版也存在很多問題，如酒精（或異丙醇）揮發快印刷機增加了冷卻裝置，這使機器結構複雜、製造成本升高；酒精（或異丙醇）閃點低存放過程中有火災隱患；酒精（或異丙醇）有一定的毒性，危害操作人員的健康；酒精（或異丙醇）的使用增加了揮發性有機化合物的排放，不利於環保；且傳統酒精潤版液易對金屬部位產生腐蝕，影響印刷質量。綜上，酒精潤版液的使用存在諸多的弊端，不適應綠色印刷的潮流。因此研究能完全取代酒精（或異丙醇）的安全環保的免酒精潤版液是印刷行業的重要課題，免酒精潤版液的開發對印刷企業有良好的經濟效益，也適應綠色印刷的社會需求。

技術實現要素：

本發明主要解決的技術問題是：針對傳統潤版液基本都含有大量乙醇或者異丙醇，在車間印刷大量揮發而影響工人健康，且對金屬部件產生腐蝕，同時異丙醇排放物對環境產生不良影響的缺陷，提供了一種胺基酸表面活性劑與聚乙二醇配合降低表面張力，再與十六烷基三甲基溴化銨配合增加潤溼性能，再用羊毛脂和葡萄糖酸鈣配合提供抗腐蝕成份製備安全環保型免酒精潤版液的方法，本發明利用蛋白粉在酸性條件下水解，得到胺基酸，再將月桂酸與氯化亞碸反應生成月桂醯氯，再將胺基酸與月桂醯氯採用肖頓鮑曼反應製備n-月桂醯基胺基酸表面活性劑，胺基酸表面活性劑具有良好的潤溼性，其降解產物為胺基酸和脂肪酸，對環境無影響，再與羊毛脂、阿拉伯膠等混合得到潤版基液，阿拉伯膠具有良好的親水親油性，可提高潤版液穩定性，增加對印版的潤溼性，最後再與檸檬酸等混合，即可得到安全環保型免酒精潤版液，羊毛脂和葡萄糖酸鈣配合可在金屬表面形成一層保護膜，防止腐蝕，本發明製得的免酒精潤版液沒有添加醇類物質，不含易揮發有毒物質，完全環保，對人體無害，具有非常強的微生物滅殺功能，可以控制和防止潤版工作液的微生物汙染，防止金屬部件被腐蝕，保護印版和印刷機不受先期水的損害。

為了解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是：

（1）稱取50～60g蛋白粉加入到盛有400～500ml質量分數為10%鹽酸的燒瓶中，並將燒瓶置於油浴鍋中，控制溫度在95～100℃，攪拌水解2～3h後，得到蛋白水解液，將蛋白水解液過濾，收集濾液，並向濾液中加入質量分數為15%氫氧化鈉溶液調節ph為6.5～7.0，得到胺基酸溶液，備用；

（2）稱取30～40g月桂酸加入到盛有100～120ml二氯甲烷的三口燒瓶中，並將燒瓶置於水鍋中，控制溫度在20～25℃，再滴加40～50ml氯化亞碸，控制10～15min內滴加完畢，待滴加完畢後，攪拌2～3min，再加入0.3～0.5mln,n-二甲基甲醯胺，升溫至70～80℃，繼續攪拌反應2～3h後，將產物轉移至旋轉蒸發儀中，旋轉蒸發至原體積的1/5，得到濃縮液；

（3）將步驟（1）備用的胺基酸溶液加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中，並將燒瓶置於冰水浴中，控制溫度在0～5℃，再滴加上述濃縮液，控制20～25min內滴加完畢，並加入質量分數為10%氫氧化鈉溶液調節ph為8.3～8.5後，升溫至30～40℃，攪拌反應3～4h，待反應結束，再加入質量分數為37%鹽酸，調節ph為1.8～2.0，靜置20～30min，過濾，收集濾渣，並用石油醚清洗3～5次，得到月桂醯基胺基酸；

（4）按重量份數計，稱取15～20份上述月桂醯基胺基酸、2～3份羊毛脂、3～5份硬脂酸鎂、6～8份阿拉伯膠、12～15份聚乙二醇和30～35份水，加入到燒杯中，並對燒杯進行加熱至60～70℃，攪拌混合15～20min後，停止加熱，待自然冷卻至室溫，得到潤版液基液；

（5）按重量份數計，稱取30～40份上述潤版液基液、3～5份檸檬酸、1～3份十六烷基三甲基溴化銨和2～5份葡萄糖酸鈣，加入到燒杯中，攪拌混合40～50min後，過濾，收集濾液，即可得到安全環保型免酒精潤版液。

本發明的應用方法：本發明製備的安全環保型免酒精潤版液加入到印刷機水箱中，隨後開啟機器進行印刷即可。經檢測，本發明製得的免酒精潤版液符合環保部和新聞出版總署綠色印刷要求，本發明製備的潤版液表面張力為0.045～0.048n/m，電導率為650～680μs/cm，且不易腐敗變質，不損傷感光圖文和金屬件，使用本發明製備的潤版液後，油墨的乾燥時間較原來縮短了15～20%。

本發明的有益效果是：

（1）本發明製備的免酒精潤版液工藝簡單，原料易得，且避免了酒精的使用，對人體和環境溫和無害，既降低了成本，又適應節能環保的要求

（2）本發明製得的免酒精潤版液具有非常強的微生物滅殺功能，可以控制和防止潤版工作液的微生物汙染，防止金屬部件被腐蝕，保護印版和印刷機不受先期水的損害。

具體實施方式

稱取50～60g蛋白粉加入到盛有400～500ml質量分數為10%鹽酸的燒瓶中，並將燒瓶置於油浴鍋中，控制溫度在95～100℃，攪拌水解2～3h後，得到蛋白水解液，將蛋白水解液過濾，收集濾液，並向濾液中加入質量分數為15%氫氧化鈉溶液調節ph為6.5～7.0，得到胺基酸溶液，備用；稱取30～40g月桂酸加入到盛有100～120ml二氯甲烷的三口燒瓶中，並將燒瓶置於水鍋中，控制溫度在20～25℃，再滴加40～50ml氯化亞碸，控制10～15min內滴加完畢，待滴加完畢後，攪拌2～3min，再加入0.3～0.5mln,n-二甲基甲醯胺，升溫至70～80℃，繼續攪拌反應2～3h後，將產物轉移至旋轉蒸發儀中，旋轉蒸發至原體積的1/5，得到濃縮液；將備用的胺基酸溶液加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中，並將燒瓶置於冰水浴中，控制溫度在0～5℃，再滴加上述濃縮液，控制20～25min內滴加完畢，並加入質量分數為10%氫氧化鈉溶液調節ph為8.3～8.5後，升溫至30～40℃，攪拌反應3～4h，待反應結束，再加入質量分數為37%鹽酸，調節ph為1.8～2.0，靜置20～30min，過濾，收集濾渣，並用石油醚清洗3～5次，得到月桂醯基胺基酸；按重量份數計，稱取15～20份上述月桂醯基胺基酸、2～3份羊毛脂、3～5份硬脂酸鎂、6～8份阿拉伯膠、12～15份聚乙二醇和30～35份水，加入到燒杯中，並對燒杯進行加熱至60～70℃，攪拌混合15～20min後，停止加熱，待自然冷卻至室溫，得到潤版液基液；按重量份數計，稱取30～40份上述潤版液基液、3～5份檸檬酸、1～3份十六烷基三甲基溴化銨和2～5份葡萄糖酸鈣，加入到燒杯中，攪拌混合40～50min後，過濾，收集濾液，即可得到安全環保型免酒精潤版液。

實例1

稱取50g蛋白粉加入到盛有400ml質量分數為10%鹽酸的燒瓶中，並將燒瓶置於油浴鍋中，控制溫度在95℃，攪拌水解2h後，得到蛋白水解液，將蛋白水解液過濾，收集濾液，並向濾液中加入質量分數為15%氫氧化鈉溶液調節ph為6.5，得到胺基酸溶液，備用；稱取30g月桂酸加入到盛有100ml二氯甲烷的三口燒瓶中，並將燒瓶置於水鍋中，控制溫度在20℃，再滴加40ml氯化亞碸，控制10min內滴加完畢，待滴加完畢後，攪拌2min，再加入0.3mln,n-二甲基甲醯胺，升溫至70℃，繼續攪拌反應2h後，將產物轉移至旋轉蒸發儀中，旋轉蒸發至原體積的1/5，得到濃縮液；將備用的胺基酸溶液加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中，並將燒瓶置於冰水浴中，控制溫度在0℃，再滴加上述濃縮液，控制20min內滴加完畢，並加入質量分數為10%氫氧化鈉溶液調節ph為8.3後，升溫至30℃，攪拌反應3h，待反應結束，再加入質量分數為37%鹽酸，調節ph為1.8，靜置20min，過濾，收集濾渣，並用石油醚清洗3次，得到月桂醯基胺基酸；按重量份數計，稱取15份上述月桂醯基胺基酸、2份羊毛脂、3份硬脂酸鎂、6份阿拉伯膠、12份聚乙二醇和30份水，加入到燒杯中，並對燒杯進行加熱至60℃，攪拌混合15min後，停止加熱，待自然冷卻至室溫，得到潤版液基液；按重量份數計，稱取30份上述潤版液基液、3份檸檬酸、1份十六烷基三甲基溴化銨和2份葡萄糖酸鈣，加入到燒杯中，攪拌混合40min後，過濾，收集濾液，即可得到安全環保型免酒精潤版液。

本發明製備的安全環保型免酒精潤版液加入到印刷機水箱中，隨後開啟機器進行印刷即可。經檢測，本發明製得的免酒精潤版液符合環保部和新聞出版總署綠色印刷要求，本發明製備的潤版液表面張力為0.045n/m，電導率為650μs/cm，且不易腐敗變質，不損傷感光圖文和金屬件，使用本發明製備的潤版液後，油墨的乾燥時間較原來縮短了15%。

實例2

稱取60g蛋白粉加入到盛有500ml質量分數為10%鹽酸的燒瓶中，並將燒瓶置於油浴鍋中，控制溫度在100℃，攪拌水解3h後，得到蛋白水解液，將蛋白水解液過濾，收集濾液，並向濾液中加入質量分數為15%氫氧化鈉溶液調節ph為6.5，得到胺基酸溶液，備用；稱取40g月桂酸加入到盛有120ml二氯甲烷的三口燒瓶中，並將燒瓶置於水鍋中，控制溫度在25℃，再滴加50ml氯化亞碸，控制15min內滴加完畢，待滴加完畢後，攪拌3min，再加入0.5mln,n-二甲基甲醯胺，升溫至80℃，繼續攪拌反應3h後，將產物轉移至旋轉蒸發儀中，旋轉蒸發至原體積的1/5，得到濃縮液；將備用的胺基酸溶液加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中，並將燒瓶置於冰水浴中，控制溫度在5℃，再滴加上述濃縮液，控制25min內滴加完畢，並加入質量分數為10%氫氧化鈉溶液調節ph為8.5後，升溫至40℃，攪拌反應4h，待反應結束，再加入質量分數為37%鹽酸，調節ph為2.0，靜置30min，過濾，收集濾渣，並用石油醚清洗5次，得到月桂醯基胺基酸；按重量份數計，稱取20份上述月桂醯基胺基酸、3份羊毛脂、5份硬脂酸鎂、8份阿拉伯膠、15份聚乙二醇和35份水，加入到燒杯中，並對燒杯進行加熱至70℃，攪拌混合20min後，停止加熱，待自然冷卻至室溫，得到潤版液基液；按重量份數計，稱取40份上述潤版液基液、5份檸檬酸、3份十六烷基三甲基溴化銨和5份葡萄糖酸鈣，加入到燒杯中，攪拌混合50min後，過濾，收集濾液，即可得到安全環保型免酒精潤版液。

本發明製備的安全環保型免酒精潤版液加入到印刷機水箱中，隨後開啟機器進行印刷即可。經檢測，本發明製得的免酒精潤版液符合環保部和新聞出版總署綠色印刷要求，本發明製備的潤版液表面張力為0.047n/m，電導率為660μs/cm，且不易腐敗變質，不損傷感光圖文和金屬件，使用本發明製備的潤版液後，油墨的乾燥時間較原來縮短了18%。

實例3

稱取55g蛋白粉加入到盛有450ml質量分數為10%鹽酸的燒瓶中，並將燒瓶置於油浴鍋中，控制溫度在98℃，攪拌水解3h後，得到蛋白水解液，將蛋白水解液過濾，收集濾液，並向濾液中加入質量分數為15%氫氧化鈉溶液調節ph為7.0，得到胺基酸溶液，備用；稱取35g月桂酸加入到盛有110ml二氯甲烷的三口燒瓶中，並將燒瓶置於水鍋中，控制溫度在23℃，再滴加45ml氯化亞碸，控制13min內滴加完畢，待滴加完畢後，攪拌3min，再加入0.4mln,n-二甲基甲醯胺，升溫至75℃，繼續攪拌反應3h後，將產物轉移至旋轉蒸發儀中，旋轉蒸發至原體積的1/5，得到濃縮液；將備用的胺基酸溶液加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中，並將燒瓶置於冰水浴中，控制溫度在3℃，再滴加上述濃縮液，控制23min內滴加完畢，並加入質量分數為10%氫氧化鈉溶液調節ph為8.4後，升溫至35℃，攪拌反應4h，待反應結束，再加入質量分數為37%鹽酸，調節ph為1.9，靜置25min，過濾，收集濾渣，並用石油醚清洗4次，得到月桂醯基胺基酸；按重量份數計，稱取18份上述月桂醯基胺基酸、3份羊毛脂、4份硬脂酸鎂、7份阿拉伯膠、14份聚乙二醇和33份水，加入到燒杯中，並對燒杯進行加熱至65℃，攪拌混合18min後，停止加熱，待自然冷卻至室溫，得到潤版液基液；按重量份數計，稱取35份上述潤版液基液、4份檸檬酸、2份十六烷基三甲基溴化銨和4份葡萄糖酸鈣，加入到燒杯中，攪拌混合45min後，過濾，收集濾液，即可得到安全環保型免酒精潤版液。

本發明製備的安全環保型免酒精潤版液加入到印刷機水箱中，隨後開啟機器進行印刷即可。經檢測，本發明製得的免酒精潤版液符合環保部和新聞出版總署綠色印刷要求，本發明製備的潤版液表面張力為0.048n/m，電導率為680μs/cm，且不易腐敗變質，不損傷感光圖文和金屬件，使用本發明製備的潤版液後，油墨的乾燥時間較原來縮短了20%。