环保型大豆油平版胶印油墨的研制

一、当前环保大豆油胶印油墨概况

近年来随着环保意识的增强，人们开始关注大豆油油墨的开发。美国大量生产大豆油，因此将大豆油应用于油墨制作方面也很先进。美国大豆协会（ASA）出台了ＳＯＹＭＡＲＫ使用大豆油产品认定，并就使用大豆油生产制造油墨给予认定标准。

与一般油墨相比，大豆油油墨具有很多特性，以下简单介绍一下大豆油油墨特性：

（优点）

１、有利于环保

比一般油墨含有ＶＯＣ（挥发性有机化合物）的量少，有利于保护环境。另外，植物油成分的增加提高了生分解性。比一般油墨的脱墨效果好。

２、机上稳定性良好

植物油成分的增加增强了机上稳定性，减少了机上印刷不良的发生率。

３、转移性良好

植物油成分的增加增强了油墨的转移性，使得油墨的着色性良好。

４、提高光泽性

植物油成分的增加提高光泽性。报纸用油墨的色泽良好。

（问题点）

１、凝固慢

凝固速度稍微偏慢，这是因为大豆油是半干性油，参入纸张的速度稍慢。

２、干燥慢

单张印刷时，干燥稍微偏慢。大豆油是半干性油（一般的油墨使用干性油），因此氧气聚合反应慢导致干燥稍慢。

３、成本高

植物油成分较多，得到从美国进口价格偏高。

d,一般胶印油墨、大豆油胶印油墨和NONVOC油墨配方比较。

二、现阶段环保型大豆油平版胶印油墨的研制

在传统油墨中，一般含有30％～60％的石油系矿物油(属有机溶剂，含芳烃)。当印刷时，油墨的干燥需要挥发这些矿物油，会释放出大量有机溶剂，造成严重的大气污染。全球每年因油墨引起的有机挥发物(VOC,VollitileOrganicChemicals)污染排放量已达几十万吨。这些有机挥发物，可以形成比二氧化碳更严重的温室效应，而且在阳光的照射下会形成氧化物和光化学烟雾，严重污染大气环境。对于印刷工人，由于长期处于高浓度的VOC中，会对人体，特别是神经系统造成极大损害。因此如何减少油墨中VOC的含量成为各国治理环境的重中之重。现在各国也都开始陆续制定严格的法令法规，以限制有机溶剂的使用和排放。大豆油墨是将传统油墨配方中20％～50％的的矿物油替代为自然环保的大豆油，从而使油墨中的VOC 含量由原来的30％～60％降低到5％～15％。因此在环保呼声的推动下，大豆油墨必将成为今后胶印印刷用油墨的主流。尽管大豆油墨具有很好的环保前景，但由于大豆油自身的特点给大豆油墨的开发带来一定的难度，其主要的难点在于：

①大豆油墨的干燥性问题；

②调整大豆油墨墨性，使其接近甚至超过传统油墨。大豆油中只有9％双键含量较多的亚麻酸，而双键含量较少的硬脂酸、油酸和亚油酸却占到了近80％。与其相比，传统的亚麻油中亚麻酸含量在52％以上，亚油酸等双键较少的植物油酸只占了30％左右。因此大豆油由于含有的较少的可反应双键，与空气中的氧气反应相对缓慢，使制造出的大豆油墨出现干燥不良，会给印刷带来如粘脏、附着力差等许多问题，也使油墨的可印刷性和印刷效率大大降低。同时由于大豆油替代了传统油墨配方中的部分矿物油，打破了传统油墨的墨性平衡，使大豆油墨在流动性、水墨平衡等方面都与传统油墨有一定的差距，这就需要通过全新的油墨配方将其重新达到平衡，使大豆油墨能在印刷中得到接近传统油墨，甚至更好的表现。对于油墨来说，影响其干燥性的不只是植物油，还有树脂、矿物油、连接料制造工艺等因素也会很大程度上影响油墨的干燥性。所以尽管大豆油自身在干燥性方面存在不足，但完全可以通过树脂的选择和调整连接料的配方、改进连接料制造的工艺以及油墨配方的合理配比来克服大豆油的干燥性问题。依据以上思路，本文着重针对树脂的选择、连接料配方和工艺的调整以及油墨配方的合配比展开研究工作，主要有以下几方面的研究内容和结果：

1)通过树脂和矿物油的物性参数，以及连接料实验，参照环保的要求，选择合适的树脂和矿物油的品种；实验中选择了两种树脂和一种溶剂。

树脂的综合参数为：

树脂1：溶纳度1.0、软化点180℃、分子量Mw20000、酸值17；

树脂2：溶纳度0.9、软化点180℃、分子量Mw27000、酸值19；矿物油溶剂的综合参数：馏程280℃～310℃、苯胺点93.5℃、凝固点-12℃、芳烃含量＜0.5％。

2)通过设计正交实验表进行实验，选择合适的连接料配方和制造工艺。通过连接料固着速度的比较，流变性的对比，以及连接料溶纳度和粘度的参考，最终确定了一软、一硬两种连接料的配方比例和制造工艺；两种连接料综合参数分别为：软连接料粘度54800、溶纳度1.0、固着速度8分钟之内、指触感较软有弹性身骨软而滑，硬连接料粘度66300、溶纳度0.9、固着速度8分钟之内、指触感较硬有弹性身骨硬而滑。3)通过干燥剂添加量的实验，以确定每一种连接料应加多少干燥剂才能确保油墨的氧化干燥性能。通过不同比例的配置，最终确定两种连接料在0.15％钴类干燥剂和0.45％锰类干燥剂用量的作用下可以达到一个比较好的氧化干燥性能；

4)通过拼混法得出合适的油墨配方比例。最终得到分别适合红、黄、蓝、黑四色油墨的合理配方，其性能基本接近甚至超过同类型的传统油墨。通过以上一系列的选材和配方工艺调整，开发出的大豆油墨在性能和干燥性能方面完全可以替代现有的传统油墨，并且在当今环保的推动力度下，具有广阔的市场前景。关键字:环保大豆油墨,油墨,平版胶印,环保油墨