本發(fā)明涉及一種水性顏料墨水，特別涉及一種適用于工業(yè)噴頭瓦楞紙板數(shù)碼印刷機(jī)的水性顏料墨水。
背景技術(shù)：
數(shù)碼印刷有著無需制作印版、印刷圖文可變、訂單切換速度快、按印量需求完成印刷，印刷速度快等優(yōu)點(diǎn)。隨著技術(shù)的不斷提升，數(shù)碼印刷在瓦楞包裝領(lǐng)域開始逐步占有一席之地，國內(nèi)外廠商紛紛開始研發(fā)相關(guān)設(shè)備。水性數(shù)碼噴墨印刷技術(shù)采用了全封閉的自動供墨系統(tǒng)技術(shù)，按需噴印，墨水損耗少，采用廢墨集中回收系統(tǒng)，實現(xiàn)低耗環(huán)保。隨著電商市場的蓬勃發(fā)展，個性化定制需求進(jìn)一步增長，這也意味著數(shù)碼印刷在瓦楞包裝行業(yè)的爆發(fā)只是時間問題，而開發(fā)適用于工業(yè)噴頭瓦楞紙板數(shù)碼印刷機(jī)的水性顏料墨水成為關(guān)鍵。
現(xiàn)有瓦楞紙箱墨水，多因粘度低而不適用于工業(yè)噴頭，同時當(dāng)墨水用于有涂層的瓦楞紙板上時存在耐擦性差的問題。另外，多數(shù)數(shù)碼印刷機(jī)印刷速度可達(dá)100-150m/min，這要求墨水具有很快的干燥速度。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決以上問題，本發(fā)明提供一種適用于工業(yè)噴頭瓦楞紙板數(shù)碼印刷機(jī)的水性顏料墨水，這種墨水可以用于無涂層和有涂層瓦楞紙板的直接打印。在噴印方面，通過墨水組分及參數(shù)的調(diào)整，使其適用于多種工業(yè)噴頭的打印，并且具有很好的打印流暢性和待機(jī)性能。在性能方面墨水重點(diǎn)需要解決的問題是在瓦楞紙板上的耐擦性和干燥速度。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
一種適用于工業(yè)噴頭瓦楞紙板數(shù)碼印刷機(jī)的水性顏料墨水，其組分中包含顏料色漿，樹脂，保濕劑，助劑，水，其中，助劑包含表面活性劑，消泡劑，殺菌劑等。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，墨水中含有以下重量比的組分：30-50份顏料色漿、10-40份保濕劑、0.1-2份表面活性劑、0.1-2份消泡劑、0.1-1.0份殺菌劑、10-30份樹脂，5-30份的去離子水。
更優(yōu)選地，該適用于工業(yè)噴頭瓦楞紙板數(shù)碼印刷機(jī)的水性顏料墨水，其含有以下重量比的組分：35-45份顏料色漿、15-35份保濕劑、0.5-2份表面活性劑、0.2-1.0份消泡劑、0.1-0.5份殺菌劑、15-25份樹脂，5-25份的去離子水。
本發(fā)明制得的水性顏料墨水的粘度為10-20mpa.s(25℃)，優(yōu)選為12-18mpa.s(25℃)；表面張力為20-40mn/m，優(yōu)選為25-35mn/m；平均粒徑為50-300nm，優(yōu)選為80-200nm。
以下對墨水中的組分進(jìn)行說明，
本發(fā)明墨水組分中的樹脂包括有兩種樹脂，分別為成膜樹脂和不成膜樹脂。成膜樹脂的加入，解決了墨水的耐擦性能，可選用水性丙烯酸樹脂和水性聚氨酯樹脂中的一種或兩種組合，優(yōu)選使用水性聚氨酯樹脂，因為其不但可保證墨水在瓦楞紙板上的耐擦性能，而且提高墨水粘度效果明顯。
不成膜樹脂的加入，可有助于提高墨水在瓦楞紙板打印的干燥速度和光澤度。兩種樹脂的加入進(jìn)而解決了工業(yè)噴頭瓦楞紙板數(shù)碼印刷機(jī)要求墨水粘度較高，需要加入大量溶劑提粘度而導(dǎo)致的印樣干燥速度慢的問題。兩種樹脂在墨水中的總量可以占到墨水總重量比的10-30份。
優(yōu)選地：兩種樹脂在墨水中的總量可以占到重量比的15-25份。其中成膜樹脂的量不可以低于6份，否則不耐擦。樹脂總量不可低于10份，否則墨水粘度過低；樹脂總量不可超過30份，否則墨水粘度過高而影響打印流暢性和待機(jī)性能。
所述成膜樹脂與不成膜樹脂中的固含量總量占墨水總重量比的2.5-10.5份，優(yōu)選的，固含量總量占墨水總重量比的3.5-9份。
所述成膜樹脂可選水性丙烯酸樹脂(如basfj-678，韓華s-820/s-90/s-120)和水性聚氨酯樹脂(如stahlpu645，esacotepu39，esacotepu470，diamondd369，天津阿托茲l302等)；不成膜樹脂可選水性苯丙樹脂(如joncryl8055，joncryl3025，joncryl1980等)。
所述顏料分散色漿選自有機(jī)顏料分散液，進(jìn)行過表面接枝的自分散顏料或傳統(tǒng)樹脂分散的顏料分散液。顏料可選用水性噴墨墨水中常用的顏料，例如：黑色pb1、pb7等；藍(lán)色pb15、pb15:3、pb15:4等；紅色pv19、pr122、pr202、pr207、pr209等；黃色py74、py128、py150、py155、py181等等均適用。所述顏料色漿中顏料固含量占墨水總重量比的4.5-6.5份。優(yōu)選的，顏料分散色漿的顏料顆粒平均粒徑控制在50-300nm，優(yōu)選控制在80-200nm。
所述保濕劑可以增加噴頭潤濕功能，又可以提高墨水流暢性，本發(fā)明中的保濕劑可選自乙醇、正丙醇、乙二醇、二甘醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，2-己二醇、1，6-己二醇、丙三醇、一縮二乙二醇、二縮二乙二醇、二縮三乙二醇、三縮四乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800、甲醚、丁酮中的一種或兩種以上混合。本發(fā)明中保濕劑的用量在10-40份，優(yōu)選15-35份，保證墨水具有很好的待機(jī)性能。
所述的表面活性劑可選陰離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑，優(yōu)選非離子型表面活性劑，可供選擇的非離子型表面活性劑可包括聚乙醇型非離子表面活性劑(如烷基苯酚聚乙烯醚---op性表面活性劑：op-7、op-10、op-15等)；長鏈脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性劑(如平平加系列：平平加0-20、平平加0-25、平平加a-10等)；炔乙醇改性表面活性劑(如surfynol420、surfynol440、surfynol465、surfynol485，psa-96，psa-85，fs-620，fs-640，fs-660等)。
所述消泡劑可選非離子型炔醇復(fù)合型系列消泡劑(如surfynol104h、surfynoldf-37，df-70/72等)。
所述的殺菌劑可選異噻唑啉類混合物(如proxelgxl)。
本發(fā)明的墨水可通過以下方法配置：
墨水配制：按順序加入去離子水，保濕劑，表面活性劑，消泡劑、殺菌劑，常溫100-200rpm充分?jǐn)嚢?5-20min，使其充分混合均勻后再加入樹脂，常溫100-200rpm充分?jǐn)嚢?0-60min，混合均勻后加入顏料色漿，充分?jǐn)嚢?-4h，用孔徑0.45μm的pp膜過濾后即得到所需水性顏料墨水。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：
1)本發(fā)明的水性顏料墨水，打印質(zhì)量和流暢性佳，有良好的噴頭保濕性能，可適用大批量打印無涂層和有涂層瓦楞紙板，而且本發(fā)明的墨水穩(wěn)定性高，干燥速度快，具有優(yōu)異的耐摩擦性能和待機(jī)性能。
2)本發(fā)明制備的墨水適用于壓電工業(yè)噴頭，包括但不限于如星光，理光，精工，京瓷，桑巴等工業(yè)噴頭。本發(fā)明適用于工業(yè)噴頭瓦楞紙板數(shù)碼印刷機(jī)的水性顏料墨水，適用于無涂層及有涂層瓦楞紙板的噴印。
具體實施方式
通過以下具體的實施方法可以進(jìn)一步闡述本發(fā)明。以下實施例只作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，但本發(fā)明不限于以下實施例。
實施例1：黑色墨水的制備
按順序加入13.1g去離子水，10g二甘醇，16g丙三醇，0.5gfs-660表面活性劑，0.3gsurfynoldf-37消泡劑、0.1ggxl殺菌劑，常溫100-200rpm充分?jǐn)嚢?5min，使其充分混合均勻后再加入樹脂esacotepu47012g，joncryl805513g，常溫100-200rpm充分?jǐn)嚢?0min，混合均勻后加入35g黑色顏料色漿，充分?jǐn)嚢?h，用孔徑0.45μm的pp膜過濾后即得到所需黑色水性顏料墨水。
實施例2：藍(lán)色墨水的制備
按順序加入5.0g去離子水，40g丙三醇，1.5gsurfynol440，0.5gfs-620表面活性劑，1.0gsurfynol104h消泡劑、0.5ggxl殺菌劑，常溫100-200rpm充分?jǐn)嚢?5min，使其充分混合均勻后再加入樹脂stahlpu6456g，joncryl80554g，常溫100-200rpm充分?jǐn)嚢?0min，混合均勻后加入41.5g藍(lán)色顏料色漿，充分?jǐn)嚢?h，用孔徑0.45μm的pp膜過濾后即得到所需水性顏料墨水。
實施例3：紅色墨水的制備
按順序加入12g去離子水，10g乙二醇，10g1，6-己二醇，0.5gsurfynol485，0.2gpsa-96表面活性劑，2gsurfynoldf-70消泡劑、0.3g殺菌劑，常溫100-200rpm充分?jǐn)嚢?0min，使其充分混合均勻后再加入樹脂diamondd3698g，joncryl19807g常溫100-200rpm充分?jǐn)嚢?0min，混合均勻后加入50g紅色顏料色漿，充分?jǐn)嚢?h，用孔徑0.45μm的pp膜過濾后即得到所需水性顏料墨水。
實施例4：黃色墨水的制備
按順序加入28.7g去離子水，10g1，2-丙二醇，1.0gsurfynol465表面活性劑，0.1gsurfynoldf-72消泡劑、0.2g殺菌劑，常溫100-200rpm充分?jǐn)嚢?0min，使其充分混合均勻后再加入樹脂esacotepu3915g，joncryl198015g，常溫100-200rpm充分?jǐn)嚢?5min，混合均勻后加入30g黃色顏料色漿，充分?jǐn)嚢?h，用孔徑0.45μm的pp膜過濾后即得到所需水性顏料墨水。
以下為對照例內(nèi)容。
對照例1：黑色墨水的制備
按順序加入16.1g去離子水，22g二甘醇，18g丙三醇，0.5gfs-660表面活性劑，0.3gsurfynoldf-37消泡劑、0.1ggxl殺菌劑，常溫100-200rpm充分?jǐn)嚢?5min，使其充分混合均勻后再加入樹脂esacotepu4705g，joncryl80553g,常溫100-200rpm充分?jǐn)嚢?0min，混合均勻后加入35g黑色顏料色漿，充分?jǐn)嚢?h，用孔徑0.45μm的pp膜過濾后即得到所需黑色水性顏料墨水。
對照例2：黑色墨水的制備
按順序加入22.1g去離子水，10g二甘醇，0.5gfs-660表面活性劑，0.3gsurfynoldf-37消泡劑、0.1ggxl殺菌劑，常溫100-200rpm充分?jǐn)嚢?5min，使其充分混合均勻后再加入樹脂esacotepu47015g，joncryl805517g，常溫100-200rpm充分?jǐn)嚢?0min，混合均勻后加入35g黑色顏料色漿，充分?jǐn)嚢?h，用孔徑0.45μm的pp膜過濾后即得到所需黑色水性顏料墨水。
對照例3：黑色墨水的制備
按順序加入16.1g去離子水，17g二甘醇，16g丙三醇，0.5gfs-660表面活性劑，0.3gsurfynoldf-37消泡劑、0.1ggxl殺菌劑，常溫100-200rpm充分?jǐn)嚢?5min，使其充分混合均勻后再加入樹脂joncryl805515g，常溫100-200rpm充分?jǐn)嚢?0min，混合均勻后加入35g黑色顏料色漿，充分?jǐn)嚢?h，用孔徑0.45μm的pp膜過濾后即得到所需黑色水性顏料墨水。
對照例4：黑色墨水的制備
按順序加入17.1g去離子水，16g二甘醇，16g丙三醇，0.5gfs-660表面活性劑，0.3gsurfynoldf-37消泡劑、0.1ggxl殺菌劑，常溫100-200rpm充分?jǐn)嚢?5min，使其充分混合均勻后再加入樹脂esacotepu4705g，joncryl805510g，常溫100-200rpm充分?jǐn)嚢?0min，混合均勻后加入35g黑色染料色漿，充分?jǐn)嚢?h，用孔徑0.45μm的pp膜過濾后即得到所需黑色水性顏料墨水。
效果應(yīng)用試驗例
對以上各實施例及對照例墨水進(jìn)行性能測試，測試方法如下。
1、墨水理化性能的測定：
使用brookfielddv-ⅱ+pro粘度計，在25℃條件下測試各實施例及對比例粘度。
使用表面張力測試儀，型號為qbzy(上海方瑞儀器有限公司生產(chǎn))，測試各實施例及對比例表面張力。
使用美國pssnicompn3000納米激光粒度分析儀，測試各實施例及對比例粒徑。
2、打印流暢性和待機(jī)性測試：
選用星光1024工業(yè)噴頭進(jìn)行打印測試。
打印基材：有涂層瓦楞紙板；無涂層瓦楞紙板。
打印流暢性測試：墨水連續(xù)打印純色塊3200m2，觀察前后網(wǎng)孔測試條，其斷孔小于2孔判定為ok，否則為ng；在環(huán)境溫度為18～30℃，濕度為50-80％的條件下，待機(jī)24h后測試網(wǎng)孔狀態(tài)，斷孔小于2孔判定為ok，否則為ng。
3、耐擦性測試方法和判斷依據(jù)
將墨水噴印在有涂層的瓦楞紙板上。
測試方法：用1.0kg砝碼，包上一張面巾紙，在印記上來回擦試20次，使用x-riteexact分光光度儀測試印記前后的色密度。
判斷方法：色密度變化率小于30％判定為ok，否則ng。
4、干燥性能測試方法和判斷依據(jù)
測試方法：用面巾紙輕輕壓在印樣右下角色塊上，至沒有明顯沾色為干燥，每次測試1種顏色。
判斷方法：0s≤t≤30s，ok；t＞30s，ng。
t：從打印結(jié)束開始計算的測試時間，測試工具為秒表。
以上各項測試結(jié)果見下表1
表1墨水性能測定測試結(jié)果
從以上測試結(jié)果可看出實施例1-4，墨水理化參數(shù)適用于工業(yè)噴頭的打印，連續(xù)打印流暢性佳，停機(jī)間歇性能好，印樣耐擦，干燥速度快，光澤度好。對照例1因墨水粘度過低，停機(jī)時噴嘴漏墨，印樣不耐擦且干燥速度慢；對照例2因墨水粘度過高，打印出現(xiàn)成片斷墨現(xiàn)象，待機(jī)后噴嘴堵塞；對照例3印樣不耐擦，打印過程中有斜噴現(xiàn)象，墨水待機(jī)干頭；對照例4印樣不耐擦，墨水待機(jī)干頭。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，故凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。