水性油墨研究现状_娄丽丽
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1.2 国 内 水 性 油 墨 的 发 展
与国外相比,国内在水性油墨 的 研 究 方 面 起 步 较 晚,大 致 可分为4个阶段:第一代水墨产 品 是 从 新 加 坡 引 进 的,第 二 代 水墨产品是在第 一 代 水 墨 的 基 础 上 开 发 出 来 的,第 三 代 水 墨 产品是从国外直 接 引 进 的,第 四 代 水 墨 产 品 是 目 前 使 用 的 高 档水墨。目前使用的高档产品是由自行研发的树脂或直接使 用 进 口 树 脂 生 产 的 ,且 由 天 津 油 墨 厂 首 先 研 制 成 功 并 投 产 的 。
Abstract Water-based ink because of its good environmental performance,is called the new “green”printing mate-
rial,and is consistent with the concept of development in the 21st century.The characteristics,properties and application of water-based ink were introduced.The developmental course of the water-based ink and the technical index were concluded. The present research status of water-based ink was concluded,including the present research status of connection materials, additives,and pigment,pointing out the research direction by facing on the present problems of water-based ink.
冯 练 享 等 利 [19] 用 丙 烯 酸 对 松 香 改 性 后 ,再 与 聚 乙 烯 醇 缩 丁醛(PVB)共聚制得的水性油 墨 连 接 料 具 有 优 良 的 粘 结 性 和 水 溶 性 ,并 适 合 于 烟 用 水 松 纸 。 2.1.2 聚 丙 烯 酸 水 溶 性 树 脂
主要用于高档水性油墨的制 备 中,具 有 优 良 的 成 模 性、耐 光性、粘接性、耐 腐 蚀 和 耐 候 性。 经 过 多 年 的 研 究,在 改 性 方 面 取 得 了 很 大 的 进 展 。 [20-21] 但 目 前 存 在 的 主 要 缺 点 是 耐 水 性 和耐沾污性 差,在 非 吸 收 材 料 上 的 附 着 力 较 小 ,且 干 燥 速 度 慢,所以对其进行 改 性 以 提 高 其 附 着 力 和 耐 水 性 仍 是 主 要 的 研究方向。
水性油墨是21世纪的新型“绿 色”印 刷 材 料[3],具 有 两 个 显著的特点:一是黏度低,流动 性 好;二 是 不 使 用 有 机 溶 剂,有 利于环境保护。水性油墨是以水为溶 剂 的,其 中 VOC 含 量 极 低,与溶剂型油墨相比,大大改善 了 油 墨 制 造 者 和 印 刷 操 作 者 的工作环境,从而降低了有害 物 质 对 他 们 身 体 的 危 害 。 另 外, 也降低了由于静 电 和 易 燃 溶 剂 引 起 的 失 火 危 险 和 毒 性,为 今 后包装与印刷行业走向绿色化和环保化提供了有利条件。
键[4]。随着将由丙烯酸类单体与 苯 乙 烯 聚 合 制 备 出 的 具 有 核 壳结构和网状结 构 的 聚 合 乳 液 树 脂 用 于 水 性 油 墨 中,不 仅 使 油墨的光泽度和 干 燥 性 得 到 了 很 大 的 改 善,还 促 进 了 水 性 油 墨的发展并拓宽 了 与 溶 剂 型 油 墨 的 竞 争 领 域,水 性 油 墨 的 发 展 开 始 进 入 了 一 个 崭 新 的 发 展 阶 段[5]。
作 者 简 介 :娄 丽 丽 (1988- ),女 ,研 究 生 ,研 究 方 向 :水 性 油 墨 的 研 究 。 联 系 人:蒋平平(1957-),男,教授,研究方向:精细化学品的合成及应用。
· 10 ·
化工新型材料
第 41 卷
Βιβλιοθήκη Baidu
纸及书刊杂志等的印刷中。2004年初上海美德精细 化 工 有 限 公司最新推出了无气味高品质环保型全水性低温热固油墨 MD-1002[8],该产 品 中 的 甲 醛 含 量 在 15pp以 下,符 合 日 本、德 国纺织印染环 保 的 要 求,并 具 有 极 强 的 遮 盖 力、质 感 细 腻、能 通过250目以上的丝网、操作方 便、油 墨 颜 色 可 自 己 任 意 调 配 的优点。2005年有文献报道[9]用苯丙树脂作为原料 合 成 的 水 性油墨,与国外 水 墨 相 比,其 细 度 优 于 国 外 同 类 产 品,油 墨 光 泽 与 之 相 当 ,黏 度 略 高 于 国 外 水 墨 。 同 年 有 文 献 报 道 采 [10] 用 聚氨酯-聚丙烯酸 酯 复 合 乳 液 为 连 接 料 和 以 酞 菁 蓝 为 颜 料 制 备了塑料凹版水性油墨,该产品对 PET 薄膜和 OPP 薄膜具有 良好的附着 牢 度 并 具 有 良 好 的 耐 水 性 能 。2011 年 有 文 献 报 道 将 [11] 交 联 改 性 的 苯 丙 乳 液 用 于 制 备 水 性 油 墨 ,制 备 的 产 品 具 有 相 对 较 好 的 摩 擦 牢 度 、稳 定 性 、耐 水 性 能 、光 泽 和 着 色 力 。
与之前相比,我 国 的 水 性 油 墨 在 研 发 和 技 术 方 面 取 得 了 很大的进展,生 产 的 四 色 墨、网 点、叠 印 和 高 速 印 刷 纸 箱 水 性 油墨基本上已能 够 满 足 大 多 数 纸 箱 厂 的 要 求,该 产 品 除 了 具 有较低的成本外,其质量也不逊 色 于 进 口 墨,受 到 了 广 大 客 户 的信赖。近年来,随 着 对 包 装 审 美 意 识 和 环 保 意 识 的 不 断 提 高,我国引进组合式柔印生产线 的 数 量 每 年 都 在 不 断 地 增 加 , 其中有不少用于 瓦 楞 纸 彩 色 印 刷 的 进 口 高 档 三 色、四 色 水 性 油 墨 印 刷 开 槽 机 等 。 [12]
尽管水性油墨因其环保性在包装与印刷行业占有很大的 优势,但依然无法做到零排放,其 中 仍 含 有 少 量 醇、醚,甚 至 还 含有有机胺类,这些对环境的污 染 很 小,但 对 车 间 的 空 气 污 染 严重。
1 水 性 油 墨 的 发 展
1.1 国 外 水 性 油 墨 的 发 展
国外对水性油墨 的 研 究 始 于 20 世 纪 60 年 代,先 后 主 要 经历了3个阶段:第1阶段是以 松 香、马 来 酸 改 性 树 脂 为 连 接 料的第一代水墨产品,第 2 阶 段 是 以 溶 剂 型 苯 乙 烯-丙 烯 酸 共 聚树脂为连接料 的 第 二 代 水 墨 产 品,第 3 阶 段 是 以 聚 合 乳 液 树脂为连接料 的 第 三 代 水 墨 产 品。 在 研 究 的 第 1 阶 段 中,水 性连接料 用 树 脂 的 设 计 和 开 发 是 水 性 油 墨 发 展 的 技 术 关
2 水 性 油 墨 研 究 现 状
2.1 连 接 料 的 研 究 现 状
连接料作为水性油墨的基料对油墨的使用性能和印刷效 果起着决定性作用,在连接料的 技 术 研 究 方 面 的 创 新 ,推 动 了 油 墨 技 术 的 迅 速 发 展 。 [13-15] 被 称 为 21 世 纪 绿 色 树 脂 的 [16] 水 性树脂因其具 有 低 毒、不 易 燃、不 含 任 何 有 机 溶 剂、无 污 染 等 优良特点而受 到 越 来 越 多 的 关 注 和 研 究。 目 前,国 内 外 对 连 接料的研究较多,主要有改性松 香 水 溶 性 树 酯、聚 丙 烯 酸 水 溶 性树脂及乳液型水溶性树脂。 2.1.1 改 性 松 香 水 溶 性 树 脂
关 键 词 水 性 油 墨 ,连 接 料 ,助 剂 ,颜 料 ,研 究 方 向
Research status of the water-based ink
Lou Lili Jiang Pingping Xia Jialiang Tang Minyan Zhang Pingbo
(1.School of Chemical and Material Engineering of Jiangnan University,Wuxi 214122; 2.Kunshan Jialipu Making~Plate Adhesive Ink Co.,ltd.,Kunshan 215300)
摘 要 介绍了水性油墨的特点、性能 及 应 用,概 述 了 水 性 油 墨 的 发 展 历 程 和 技 术 指 标,综 述 了 水 性 油 墨 的 研 究 现 状 ,包 括 连 接 料 、助 剂 及 颜 料 的 研 究 现 状 ,最 后 结 合 当 前 水 性 油 墨 面 临 的 问 题 指 出 了 今 后 的 研 究 方 向 。
加入 WTO 后,面对严 峻 的 挑 战,研 发 环 保 型 和 节 能 型 油 墨来替代传统的 溶 剂 型 油 墨 逐 渐 被 提 上 了 日 程,所 以 环 保 性 能好的水 性 油 墨 也 越 来 越 受 到 研 发 人 员 的 青 睐 ,并 向 着 “高 速、多色、快干、无污染、低能耗、标准化”的 目 标 发 展。2003 年 底,武汉现代工业技术研究院研 制 出 了 具 有 无 毒、无 刺 激 性 气 味、无腐蚀性、不 易 燃、不 爆 和 使 用 安 全 性 好 等 优 点 的 水 性 油 墨系列产品[7],广泛 用 于 金 、铜 版 纸 、白 板 纸 、瓦 楞 纸 、不 干 胶
Key words water-based ink,connection material,additive,pigment,research direction
水 性 油 墨 因 其 优 良 的 环 保 性 能,可 以 解 决 当 前 包 装 与 印 刷行业所存在的排放与污染问 题,受 到 了 越 来 越 多 的 关 注,成 为了今后研究的主要对象,同时,它 的 使 用 也 必 将 替 代 传 统 的 溶剂型油墨[1]。我国已明确将水 性 油 墨 及 其 相 关 原 材 料 列 为 了 今 后 发 展 研 究 的 重 点 和 油 墨 行 业 发 展 的 主 要 方 向 [2]。
目前,在美国和 一 些 欧 洲 国 家 已 开 始 使 用 绿 色 环 保 型 油 墨并禁止使用 含 苯 的 溶 剂 型 油 墨。 在 美 国 市 场 上,塑 料 印 刷 中有40%采用水性油 墨,水 墨 销 售 额 日 益 攀 升,由 此 可 见,水 墨已成为了印 刷 的 主 要 用 墨。 在 其 他 发 达 国 家,水 墨 也 逐 渐 将成为塑料薄 膜 印 刷 中 的 主 要 用 墨 ,据 报 道[6]英 国 已 立 法 禁 止使用溶剂型油墨来印刷包装食品用的薄膜。
第 41 卷 第 1 期 2013 年 1 月
化 工 新 型 材 料 NEW CHEMICAL MATERIALS
Vol.41 No.1 ·9·
水性油墨研究现状
娄丽丽 蒋平平* 夏嘉良 唐敏艳 张萍波
(1.江南大学化学与材料工程学院,无锡 214122;2.昆山嘉力普制版胶粘剂油墨有限公司,昆山 215300)
该树脂用于配制水性油墨的量约占70%,具有价 格 便 宜、 制作工艺简单、油墨光泽度高等 优 点,缺 点 是 用 于 印 刷 后 其 抗 水性差、印刷过程不稳定及达不 到 中、高 档 包 装 印 刷 所 要 求 的 光 泽 和 耐 水 性 要 求 。 [17]
陈 学 恒 等 用 [18] 富 马 酸 和 季 戊 四 醇 对 天 然 松 香 进 行 改 性 , 制备了具有成本低、有较高软化 温 度、各 种 溶 解 性 好 和 综 合 性 能优良等特点的富马酸改性松香水性树脂。
与国外相比,国内在水性油墨 的 研 究 方 面 起 步 较 晚,大 致 可分为4个阶段:第一代水墨产 品 是 从 新 加 坡 引 进 的,第 二 代 水墨产品是在第 一 代 水 墨 的 基 础 上 开 发 出 来 的,第 三 代 水 墨 产品是从国外直 接 引 进 的,第 四 代 水 墨 产 品 是 目 前 使 用 的 高 档水墨。目前使用的高档产品是由自行研发的树脂或直接使 用 进 口 树 脂 生 产 的 ,且 由 天 津 油 墨 厂 首 先 研 制 成 功 并 投 产 的 。
Abstract Water-based ink because of its good environmental performance,is called the new “green”printing mate-
rial,and is consistent with the concept of development in the 21st century.The characteristics,properties and application of water-based ink were introduced.The developmental course of the water-based ink and the technical index were concluded. The present research status of water-based ink was concluded,including the present research status of connection materials, additives,and pigment,pointing out the research direction by facing on the present problems of water-based ink.
冯 练 享 等 利 [19] 用 丙 烯 酸 对 松 香 改 性 后 ,再 与 聚 乙 烯 醇 缩 丁醛(PVB)共聚制得的水性油 墨 连 接 料 具 有 优 良 的 粘 结 性 和 水 溶 性 ,并 适 合 于 烟 用 水 松 纸 。 2.1.2 聚 丙 烯 酸 水 溶 性 树 脂
主要用于高档水性油墨的制 备 中,具 有 优 良 的 成 模 性、耐 光性、粘接性、耐 腐 蚀 和 耐 候 性。 经 过 多 年 的 研 究,在 改 性 方 面 取 得 了 很 大 的 进 展 。 [20-21] 但 目 前 存 在 的 主 要 缺 点 是 耐 水 性 和耐沾污性 差,在 非 吸 收 材 料 上 的 附 着 力 较 小 ,且 干 燥 速 度 慢,所以对其进行 改 性 以 提 高 其 附 着 力 和 耐 水 性 仍 是 主 要 的 研究方向。
水性油墨是21世纪的新型“绿 色”印 刷 材 料[3],具 有 两 个 显著的特点:一是黏度低,流动 性 好;二 是 不 使 用 有 机 溶 剂,有 利于环境保护。水性油墨是以水为溶 剂 的,其 中 VOC 含 量 极 低,与溶剂型油墨相比,大大改善 了 油 墨 制 造 者 和 印 刷 操 作 者 的工作环境,从而降低了有害 物 质 对 他 们 身 体 的 危 害 。 另 外, 也降低了由于静 电 和 易 燃 溶 剂 引 起 的 失 火 危 险 和 毒 性,为 今 后包装与印刷行业走向绿色化和环保化提供了有利条件。
键[4]。随着将由丙烯酸类单体与 苯 乙 烯 聚 合 制 备 出 的 具 有 核 壳结构和网状结 构 的 聚 合 乳 液 树 脂 用 于 水 性 油 墨 中,不 仅 使 油墨的光泽度和 干 燥 性 得 到 了 很 大 的 改 善,还 促 进 了 水 性 油 墨的发展并拓宽 了 与 溶 剂 型 油 墨 的 竞 争 领 域,水 性 油 墨 的 发 展 开 始 进 入 了 一 个 崭 新 的 发 展 阶 段[5]。
作 者 简 介 :娄 丽 丽 (1988- ),女 ,研 究 生 ,研 究 方 向 :水 性 油 墨 的 研 究 。 联 系 人:蒋平平(1957-),男,教授,研究方向:精细化学品的合成及应用。
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化工新型材料
第 41 卷
Βιβλιοθήκη Baidu
纸及书刊杂志等的印刷中。2004年初上海美德精细 化 工 有 限 公司最新推出了无气味高品质环保型全水性低温热固油墨 MD-1002[8],该产 品 中 的 甲 醛 含 量 在 15pp以 下,符 合 日 本、德 国纺织印染环 保 的 要 求,并 具 有 极 强 的 遮 盖 力、质 感 细 腻、能 通过250目以上的丝网、操作方 便、油 墨 颜 色 可 自 己 任 意 调 配 的优点。2005年有文献报道[9]用苯丙树脂作为原料 合 成 的 水 性油墨,与国外 水 墨 相 比,其 细 度 优 于 国 外 同 类 产 品,油 墨 光 泽 与 之 相 当 ,黏 度 略 高 于 国 外 水 墨 。 同 年 有 文 献 报 道 采 [10] 用 聚氨酯-聚丙烯酸 酯 复 合 乳 液 为 连 接 料 和 以 酞 菁 蓝 为 颜 料 制 备了塑料凹版水性油墨,该产品对 PET 薄膜和 OPP 薄膜具有 良好的附着 牢 度 并 具 有 良 好 的 耐 水 性 能 。2011 年 有 文 献 报 道 将 [11] 交 联 改 性 的 苯 丙 乳 液 用 于 制 备 水 性 油 墨 ,制 备 的 产 品 具 有 相 对 较 好 的 摩 擦 牢 度 、稳 定 性 、耐 水 性 能 、光 泽 和 着 色 力 。
与之前相比,我 国 的 水 性 油 墨 在 研 发 和 技 术 方 面 取 得 了 很大的进展,生 产 的 四 色 墨、网 点、叠 印 和 高 速 印 刷 纸 箱 水 性 油墨基本上已能 够 满 足 大 多 数 纸 箱 厂 的 要 求,该 产 品 除 了 具 有较低的成本外,其质量也不逊 色 于 进 口 墨,受 到 了 广 大 客 户 的信赖。近年来,随 着 对 包 装 审 美 意 识 和 环 保 意 识 的 不 断 提 高,我国引进组合式柔印生产线 的 数 量 每 年 都 在 不 断 地 增 加 , 其中有不少用于 瓦 楞 纸 彩 色 印 刷 的 进 口 高 档 三 色、四 色 水 性 油 墨 印 刷 开 槽 机 等 。 [12]
尽管水性油墨因其环保性在包装与印刷行业占有很大的 优势,但依然无法做到零排放,其 中 仍 含 有 少 量 醇、醚,甚 至 还 含有有机胺类,这些对环境的污 染 很 小,但 对 车 间 的 空 气 污 染 严重。
1 水 性 油 墨 的 发 展
1.1 国 外 水 性 油 墨 的 发 展
国外对水性油墨 的 研 究 始 于 20 世 纪 60 年 代,先 后 主 要 经历了3个阶段:第1阶段是以 松 香、马 来 酸 改 性 树 脂 为 连 接 料的第一代水墨产品,第 2 阶 段 是 以 溶 剂 型 苯 乙 烯-丙 烯 酸 共 聚树脂为连接料 的 第 二 代 水 墨 产 品,第 3 阶 段 是 以 聚 合 乳 液 树脂为连接料 的 第 三 代 水 墨 产 品。 在 研 究 的 第 1 阶 段 中,水 性连接料 用 树 脂 的 设 计 和 开 发 是 水 性 油 墨 发 展 的 技 术 关
2 水 性 油 墨 研 究 现 状
2.1 连 接 料 的 研 究 现 状
连接料作为水性油墨的基料对油墨的使用性能和印刷效 果起着决定性作用,在连接料的 技 术 研 究 方 面 的 创 新 ,推 动 了 油 墨 技 术 的 迅 速 发 展 。 [13-15] 被 称 为 21 世 纪 绿 色 树 脂 的 [16] 水 性树脂因其具 有 低 毒、不 易 燃、不 含 任 何 有 机 溶 剂、无 污 染 等 优良特点而受 到 越 来 越 多 的 关 注 和 研 究。 目 前,国 内 外 对 连 接料的研究较多,主要有改性松 香 水 溶 性 树 酯、聚 丙 烯 酸 水 溶 性树脂及乳液型水溶性树脂。 2.1.1 改 性 松 香 水 溶 性 树 脂
关 键 词 水 性 油 墨 ,连 接 料 ,助 剂 ,颜 料 ,研 究 方 向
Research status of the water-based ink
Lou Lili Jiang Pingping Xia Jialiang Tang Minyan Zhang Pingbo
(1.School of Chemical and Material Engineering of Jiangnan University,Wuxi 214122; 2.Kunshan Jialipu Making~Plate Adhesive Ink Co.,ltd.,Kunshan 215300)
摘 要 介绍了水性油墨的特点、性能 及 应 用,概 述 了 水 性 油 墨 的 发 展 历 程 和 技 术 指 标,综 述 了 水 性 油 墨 的 研 究 现 状 ,包 括 连 接 料 、助 剂 及 颜 料 的 研 究 现 状 ,最 后 结 合 当 前 水 性 油 墨 面 临 的 问 题 指 出 了 今 后 的 研 究 方 向 。
加入 WTO 后,面对严 峻 的 挑 战,研 发 环 保 型 和 节 能 型 油 墨来替代传统的 溶 剂 型 油 墨 逐 渐 被 提 上 了 日 程,所 以 环 保 性 能好的水 性 油 墨 也 越 来 越 受 到 研 发 人 员 的 青 睐 ,并 向 着 “高 速、多色、快干、无污染、低能耗、标准化”的 目 标 发 展。2003 年 底,武汉现代工业技术研究院研 制 出 了 具 有 无 毒、无 刺 激 性 气 味、无腐蚀性、不 易 燃、不 爆 和 使 用 安 全 性 好 等 优 点 的 水 性 油 墨系列产品[7],广泛 用 于 金 、铜 版 纸 、白 板 纸 、瓦 楞 纸 、不 干 胶
Key words water-based ink,connection material,additive,pigment,research direction
水 性 油 墨 因 其 优 良 的 环 保 性 能,可 以 解 决 当 前 包 装 与 印 刷行业所存在的排放与污染问 题,受 到 了 越 来 越 多 的 关 注,成 为了今后研究的主要对象,同时,它 的 使 用 也 必 将 替 代 传 统 的 溶剂型油墨[1]。我国已明确将水 性 油 墨 及 其 相 关 原 材 料 列 为 了 今 后 发 展 研 究 的 重 点 和 油 墨 行 业 发 展 的 主 要 方 向 [2]。
目前,在美国和 一 些 欧 洲 国 家 已 开 始 使 用 绿 色 环 保 型 油 墨并禁止使用 含 苯 的 溶 剂 型 油 墨。 在 美 国 市 场 上,塑 料 印 刷 中有40%采用水性油 墨,水 墨 销 售 额 日 益 攀 升,由 此 可 见,水 墨已成为了印 刷 的 主 要 用 墨。 在 其 他 发 达 国 家,水 墨 也 逐 渐 将成为塑料薄 膜 印 刷 中 的 主 要 用 墨 ,据 报 道[6]英 国 已 立 法 禁 止使用溶剂型油墨来印刷包装食品用的薄膜。
第 41 卷 第 1 期 2013 年 1 月
化 工 新 型 材 料 NEW CHEMICAL MATERIALS
Vol.41 No.1 ·9·
水性油墨研究现状
娄丽丽 蒋平平* 夏嘉良 唐敏艳 张萍波
(1.江南大学化学与材料工程学院,无锡 214122;2.昆山嘉力普制版胶粘剂油墨有限公司,昆山 215300)
该树脂用于配制水性油墨的量约占70%,具有价 格 便 宜、 制作工艺简单、油墨光泽度高等 优 点,缺 点 是 用 于 印 刷 后 其 抗 水性差、印刷过程不稳定及达不 到 中、高 档 包 装 印 刷 所 要 求 的 光 泽 和 耐 水 性 要 求 。 [17]
陈 学 恒 等 用 [18] 富 马 酸 和 季 戊 四 醇 对 天 然 松 香 进 行 改 性 , 制备了具有成本低、有较高软化 温 度、各 种 溶 解 性 好 和 综 合 性 能优良等特点的富马酸改性松香水性树脂。