一種抗菌型水性油墨及其製備方法
2023-05-06 07:53:21
專利名稱：：一種抗菌型水性油墨及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及一種水性油墨，尤其涉及一種用於兒童用品包裝印刷製品的抗菌型水性油墨。本發明還涉及上述抗菌型水性油墨的製備方法。
背景技術：
："玩具召回"事件所引發的兒童用品環保健康話題不斷升溫，也使得公眾更加關注關係到兒童健康的食品、飲品、藥品、服裝、書畫、玩具等產品及包裝的質量和安全。目前，我國尚未針對兒童用品及包裝印刷油墨制定和出臺相應的標準和法規。另外，國內兒童用品包裝印刷油墨市場並不成熟，專業化程度不夠，不斷造成兒童用品中毒事件發生。採用環保的兒童水性油墨，給孩子一個陽光健康的成長環境，應該成為產業、企業必須遵守的規則。相比其他油墨，兒童水性油墨是要求最為嚴格的。以前兒童用品包裝印刷大多採用傳統的溶劑墨(俗稱油墨)會對人體健康、環境產生危害，比如揮發性有機化合物(voc)會使人出現頭痛、噁心、咽喉痛、哮喘等病症；而兒童水性油墨是以水為溶劑，對人體無危害、對環境無汙染。鉛對兒童健康產生潛在的危害，兒童的代謝功能尚未完善，解毒功能也未發育到能夠應付進入體內的某些毒物的完善程度，保持敏感組織的生理屏障(如血腦屏障)成熟較晚，中樞神經系統也比較脆弱。因此，兒童對鉛的敏感性比成人要高。鉛在小兒腸道較易被吸收，一般成人的鉛吸收率為10%，而兒童則高達53%。兒童軟組織含有較多具有高生物活性的"可移動"的鉛，這是急性毒副作用在機體內反應較強的原因；兒童對鈣吸收多，也使鉛容易在體內蓄積。兒童包裝印刷製品即使採用水性油墨，但還不能確保健康安全。因為在使用、存放過程中易產生黴菌、細菌和空氣汙染，對兒童的身體直接產生危害。目前都有抗菌材料(抗菌紡織品、抗菌紙等)出現，但人們對抗菌油墨的研究主要是通過殺菌劑來實現殺菌功能，主要用於人們家庭日常用品的包裝印刷等，但對兒童深度接觸的兒童食品、飲品、書畫、服裝來講，使用殺菌劑不利於兒童身體健康的。因此開發具有抗菌功能又環保安全的兒童包裝印刷製品抗菌油墨是非常必要的。
發明內容本發明要解決的問、題是為了克服上面所述的技術缺陷，提供一種具有抗菌功能的安全環保的水性油墨，本發明還提供了這種水性油墨的製備方法。為了解決上面所述的技術問題，本發明採用如下的技術方案本發明一種用於兒童包裝印刷製品的抗菌型水性油墨，包括以下組份及其重量百分比為水性樹脂分散體3060%;胺穩定劑0.20.6%;助溶劑512%;殺菌劑0.55%;去離子水1025%;消泡劑0.30.5%;顏料或染料1025%;潤溼劑0.20.5%;流變改性劑0.51.0%;特殊功能添加劑05%;以上各組份之和為100%。其中，所述的水性樹脂分散體選用VOC含量《80g的丙烯酸樹脂溶液、丙烯酸聚合物乳液、聚氨酯樹脂水性分散體的一種或其組合；所述的胺穩定劑為乙醇胺；所述的消泡劑為消泡劑A34或消泡劑810;所述的潤溼劑為潤溼劑140或潤溼劑875;所述的流變改性劑包括流變改性劑3116;所述的助溶劑為異丙醇和/或乙醇；所述的殺菌劑為可食用的磺胺類殺菌劑；所述的顏料選用有機顏料、珠光顏料、金屬顏料的一種或其組合。所選用的顏料要符合衛生安全標準(重金屬不得超標)。其他助劑如潤溼劑、流變改性劑等均選擇零或低voc、低氣味、不含APE的產品。所述的磺胺類殺菌劑為磺胺間二甲氧嘧啶(SDM)、磺胺二甲嘧啶(SM2)、甲氧苄氨嘧啶(TMP)、二甲氧氨嘧啶(DVD)、青黴素的一種或其組合。這類殺菌劑與具有抗菌防黴功能的納米二氧化鈦、負離子粉及其複合材料等共同組合來實現抗菌防黴功能。所述的特殊功能添加劑為增滑劑、具有降低漆膜光澤的消光劑、提高漆膜硬度及抗劃傷性能的抗劃傷劑之一或其組合。本發明還提供一種如上所述的用於兒童包裝印刷製品的抗菌型水性油墨的製備方法，包括如下步驟A、製備水性分散漿體按設定的重量百分比，將部分水性樹脂分散體、胺穩定劑、助溶劑、殺菌劑、去離子水、消泡劑混合，以200400ipm的轉速攪拌均勻後，加入顏料，以8001200rpm的轉速進行分散，製得均勻水性分散漿體；B、製成品將步驟A得的水性分散漿體用泵輸入砂磨機中，細度小於或等於10/xm後停止研磨，然後加入剩餘水性樹脂分散體、潤溼劑和流變改性劑，以500800rpm的轉速進行攪拌至分散混合均勻，調節粘度後，製得抗菌型水性油墨。其中，A步驟所述的部分水性樹脂分散體為丙烯酸樹脂溶液，其重量佔水性樹脂分散體溶液總量的2535%;B步驟所述的剩餘水性樹脂分散體為丙烯酸聚合物乳液，其重量佔水性樹脂分散體溶液總量的6575%。作為一種優選方案，在B步驟中加入設定重量百分比的特殊功能添加劑。步驟B中的粘度範圍為25"C時，塗4號杯粘度4060秒。通過上述方法製得的用於兒童包裝印刷製品的水性油墨的性能檢測方法(i)貯存穩定性測試方法樣品置於恆溫烘箱內(溫度控制在50±2°C)放置30天，或常溫靜置90天，觀察是否出現浮色、沉澱或分水等，如無上述現象評為優秀。(ii)揮發性有機物(VOC)和重金屬測定按照《室內裝修裝飾材料有害物質限量》GB18582-2007標準執行。(iii)抗菌防黴測試方法將塗布有抗菌型水性油墨的基材(厚度13mm、預先進行消毒處理)裁剪成直徑7mm的園型紙片，將其緊貼於表面塗有細菌皿上；將表面皿放置在37X:的恆溫環境中，24h後，測量其產生的抑菌圈的直徑，不僅得知其是否具有抗菌功能，還能大致估計其抗菌效果的好壞。一般抑菌圈直徑大於10mm，就具備抗菌功能，抑菌圈越大，表明其抗菌效果越好。(iv)抗菌型水性油墨其它性能與普通水性油墨性能檢測方法相同。通過本發明方法製備的抗菌環保水性油墨，漆膜豐滿、具有一定柔韌性，低氣味、極低VOC、不含PAE、無重金屬，具有抗菌、防黴功能，對各種包裝基材(如銅版紙、白卡紙、PE、PP、木製品)或紡織品附著力好，是一種安全環保的水性油墨，可廣泛應用於兒童包裝印刷製品。具體實施例方式下面通過實施例對本發明作進一步的說明實施例l:用於包裝印刷製品的白色水性油墨原料名稱含量(％)產地1、丙烯酸樹脂溶液BT-2615.0DSM2、胺穩定劑0.3DOW3、異丙醇3.04、乙醇7.05、嘧胺類殺菌齊[J(TMP:SM2-1:5)1.2海川6、去離子水11.07、消泡劑A340.3海川8、鈦白粉CR82825.0澳洲9、潤溼劑8750.2海川10、丙烯酸聚合物乳液35.0DSM11、蠟乳液E-842N1.0Keim12、流變改性劑31161.0海川實施例2:水性黑色包裝印刷油墨原料名稱含量(％)產地1、丙烯酸樹脂溶液HPD9615.0BASF2、乙醇胺0.5DOW3、異丙醇4.04、乙醇6.05、嘧胺類殺菌劑(TMP:SM2二1:5)1.0海川6、去離子水15.57、消泡劑8100.3TeGo8、碳黑(高色素)15.0Degussa9、潤溼劑1400.2海川10、丙烯酸聚合物乳液40.0BASF11、蠟乳液JONWAX26PE2.0BASF12、流變改性劑3U60.5海川按下述方法製備抗菌型水性包裝印刷油墨(1)先將組份1加入分散容器中，在低速(200400r/min)攪拌下慢慢加入組份2，調整pH值在8.59.5範圍內，待樹脂溶液完全形成清澈透明的膠體；(2)按順序依次加入組份37，並低速(200400r/min)攪拌分散均勻後，慢慢加入組份8，高速分散(8001200r/min)，製得均勻的水性分散漿體；(3)將水性分散漿體用泵輸入到砂磨機中，研磨至細度小於或等於10/mi後停止砂磨；(4)而後依次加入組份911，中速(500800r/min)分散混合均勻；(5)最後加入組份12調整合適的粘度(25°C，塗4號杯粘度4060秒)，經檢測合格後過濾包裝。上述兩個實施例所製得的抗菌型水性油墨進行性能檢測，表現出優良的性能和安全環保性能。具體性能如表l:tableseeoriginaldocumentpage9表h抗菌型水性油墨的性能檢測結果以上兩實施例的重金屬含量都未檢出。兩實施例的抗菌檢測選用金黃色葡萄球菌和大腸桿菌進行測試，實驗結果如下(1)實施例1試樣貼附於塗有金黃色葡萄球菌的表面皿上，經24h後產生抑菌圈直徑為2021mm;試樣貼附於塗有大腸桿菌的表面皿上，經24h後產生抑菌圈直徑為2122mm。(2)實施例2試樣貼附於塗有金黃色葡萄球菌的表面皿上，經24h後產生抑菌圈直徑為2021mm;試樣貼附於塗有大腸桿菌的表面皿上，經24h後產生抑菌圈直徑為2223mm。由抗菌檢測結果可以看出，兩實施例均具有優良的抗菌效果。儘管本發明已作了詳細說明並引證了實施例，但對於本領域的普通技術人員，顯然可以按照上述說明而做出的各種方案、修改和改動，都應該包括在權利要求的範圍之內。權利要求1、一種用於兒童包裝印刷製品的抗菌型水性油墨，其特徵在於包括以下組份及其重量百分比為水性樹脂分散體30～60％；胺穩定劑0.2～0.6％；助溶劑5～12％；殺菌劑0.5～5％；去離子水10～25％；消泡劑0.3～0.5％；顏料或染料10～25％；潤溼劑0.2～0.5％；流變改性劑0.5～1.0％；特殊功能添加劑0～5％；以上各組份之和為100％。2、如權利要求1所述的抗菌型水性油墨，其特徵在於所述的水性樹脂分散體選用丙烯酸樹脂溶液、丙烯酸聚合物乳液、聚氨酯樹脂水性分散體的一種或其組合;所述的胺穩定劑為乙醇胺;所述的消泡劑為消泡劑A34或消泡劑810;所述的潤溼劑為潤溼劑140或潤溼劑875;所述的流變改性劑包括流變改性劑3116;所述的助溶劑為異丙醇和/或乙醇；所述的殺菌劑為可食用的磺胺類殺菌劑；所述的顏料選用有機顏料、珠光顏料、金屬顏料的一種或其組合。3、根據權利要求2所述的抗菌型水性油墨，其特徵在於所述的磺胺類殺菌劑為磺胺間二甲氧嘧啶、磺胺二甲嘧啶、甲氧苄氨嘧啶、二甲氧氨嘧啶、青黴素的一種或其組合。4、根據權利要求1所述的抗菌型水性油墨，其特徵在於所述的特殊功能添加劑為增滑劑、具有降低漆膜光澤的消光劑、提高漆膜硬度及抗劃傷性能的抗劃傷劑之一或其組合。5、一種如權利要求l-4任一所述的用於兒童包裝印刷製品的抗菌型水性油墨的製備方法，其特徵在於包括如下步驟A、製備水性分散漿體按設定的重量百分比，將部分水性樹脂分散體、胺穩定劑、助溶劑、殺菌劑、去離子水、消泡劑混合，以200400rpm的轉速攪拌均勻後，加入顏料，以8001200rpm的轉速進行分散，製得均勻水性分散漿體；B、製成品將步驟A得的水性分散漿體用泵輸入砂磨機中，細度小於或等於10/mi後停止研磨，然後加入剩餘水性樹脂分散體、潤溼劑和流變改性劑，以500800rpm的轉速進行攪拌至分散混合均勻，調節粘度後，製得抗菌型水性油墨。6、如權利要求5所述的製備方法，其特徵在於A步驟所述的部分水性樹脂分散體為丙烯酸樹脂溶液，其重量佔水性樹脂分散體溶液總量的2535%。7、如權利要求5所述的製備方法，其特徵在於B步驟所述的剩餘水性樹脂分散體為丙烯酸聚合物乳液，其重量佔水性樹脂分散體溶液總量的6575%。8、如權利要求5所述的製備方法，其特徵在於在B步驟中加入設定重量百分比的特殊功能添加劑。9、如權利要求5所述的製備方法，其特徵在於步驟B中的粘度範圍為25。C時，塗4號杯粘度4060秒。全文摘要本發明涉及一種用於兒童用品包裝印刷製品的抗菌型水性油墨及其製備方法。先按設定的重量百分比，將部分水性樹脂分散體、胺穩定劑、助溶劑、殺菌劑、去離子水、消泡劑混合攪拌均勻後，加入顏料，以500～1200rpm的轉速進行分散，製得均勻水性分散漿體；再將步驟A得的水性分散漿體用泵輸入砂磨機中，細度小於或等於10μm後停止研磨，然後加入剩餘水性樹脂分散體、潤溼劑和流變改性劑，攪拌至分散混合均勻，調節粘度後，製得抗菌型水性油墨。通過本發明方法製得的抗菌型水性油墨對各種包裝基材或紡織品附著力好，漆膜豐滿、具有一定柔韌性，低氣味、極低VOC、不含PAE、無重金屬，具有很好的抗菌、防黴功能。文檔編號C09D11/10GK101538432SQ20081006611公開日2009年9月23日申請日期2008年3月19日優先權日2008年3月19日發明者何唯平,吳國安,許鈞強申請人:深圳市海川實業股份有限公司;深圳海川化工科技有限公司;上海啟鵬化工有限公司;河源海川科技有限公司