技术领域
本发明属于印刷工业技术领域，涉及一种化纤类无纺布柔印油墨及其制备方法。
背景技术
无纺布是一种不需要纺纱织布而形成的织物，其是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机撑列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。无纺布具有布的外观和多种性能，并且抗老化、抗菌霉变、抗阻燃、透气保温保湿、绿色环保无毒、工艺流程短、产量高、原料来源多、成本低和可循环再用等特点，广泛应用于医疗卫生用布、家庭装饰用布、农业用布等领域。
目前，我国的化纤类无纺布印刷以凸印、胶印和丝网印刷为主，而欧美发达国家主要采用柔性版印刷方式。随着国内制版水平的不断提高和价格的不断降低，柔性版印刷的综合成本将大幅度降低，其低投入、高产出的特点将吸引越来越多的化纤类无纺布产品生产厂家。从长远来看，柔性版印刷将是化纤类无纺布印刷的首选。随着化纤类无纺布产品的广泛应用，化纤类无纺布产品印刷业得到了飞速的发展。但社会上对于化纤类无纺布产品印刷油墨的了解却远远少于对其应用领域、印刷方式等方面的了解，因此对化纤类无纺布柔印油墨领域的研究探索意义重大。
目前，柔性版印刷中主要使用三种类型的油墨：溶剂型油墨、水性油墨和UV固化油墨。柔版印刷水性油墨安全性高，污染小，成本低，但干燥时间相对长，效率低，而且耐溶剂性差。柔版印刷UV固化油墨干燥快，VOC排放低，但能量要求高，要求有UV固化设备，而且粘度低，不适用于精细度印刷。
长期以来，化纤类无纺布柔印工艺中采用的都是溶剂型油墨，耐化学性高，但一般的柔版印刷溶剂型油墨的粘度太大，不便于油墨渗透，而且附着力弱，稳定性差；配料中含有苯、甲苯、乙酸乙酯等有机化合物，这些有机化合物易挥发、易燃、易爆、有毒、有刺激性气味等，在印刷过程中对人体和大气环境都会产生极大的危害。现有化纤类无纺布柔印油墨的性能如表1所示。
表1现有化纤类无纺布柔印油墨的性能
检测项目 标准规格 无纺布油墨 黏度，Pa.s(25℃) GB/T 13217.7-2009 0.3 着色力，％ GB/T 14624.2-1993 99.9 附着力，％ GB/T 9286-1998 92 稳定性 GB/T6753.3-86 ≥10个月
随着人们环保意识的提高，国家对包装中挥发性有机化合物残留量的要求越来越严格，降低油墨中挥发性有机化合物的含量，减少油墨对环境、人体和包装内容物的污染，成为无纺布柔印工艺需要攻克的关键技术难点。
发明内容
本发明的目的是提供一种化纤类无纺布柔印油墨，解决了现有化纤类无纺布柔印油墨粘度高，不便于渗透，附着力弱、稳定性差、有毒化合物含量高、易挥发有刺激性气味等缺陷。
本发明的另一目的是提供一种上述化纤类无纺布印油墨的制备方法。
本发明的第一技术方案是，一种化纤类无纺布柔印油墨，按重量百分比由以下组份组成：66％～78％的连接料、19％～31％的颜料、1％～4％的助剂，以上各组分的重量百分比总和为100％，其中，所述连接料为树脂油、桐油、萘酸钴组成的混合物，所述助剂为流平剂和消泡剂组成的混合物。
其中，连接料各组分占化纤类无纺布柔印油墨总重量百分比为：45％～59％的树脂油、16％～21％的桐油、1％～3％的萘酸钴。
所述树脂油是由2118树脂、松香、亚麻油、6号桐油按21:11:38:30重量比组成的混合物。
所述助剂中各组分占化纤类无纺布柔印油墨总重量的百分比为1％～3％的流平剂和0.1％～0.8％的消泡剂。
所述流平剂为磷酸酯改性丙烯酸，所述消泡剂为TS-103消泡剂。
本发明的第二种技术方案是，一种化纤类无纺布柔印油墨的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，按照重量百分比分别称取以下组分：8％～13％的2118树脂、4％～7％的松香、17％～23％的亚麻油、13％～19％的6号桐油、16％～21％的桐油、1％～3％的萘酸钴、19％～31％的颜料、1％～4％的助剂，以上各组分的重量百分比之和为100％。
步骤2，制备树脂油
2.1)将步骤1称取的6号桐油放入烧杯中升温到72℃～100℃，加入步骤1称取的松香，边加边搅拌(使用数显式小型实验搅拌器)，然后保温20分钟，制成松香油；将步骤1称取的2118树脂和亚麻油依次放入制备好的松香油中搅拌，即制得树脂油。
步骤3，将步骤1称取的颜料和桐油按2:1混合制作成糊状混合物。
步骤4，制备连接料
在温度为20℃～25℃的条件下，将步骤2制备好的树脂油倒入反应器中，再依次加入步骤3剩余的桐油，步骤1称取的萘酸钴，边加边搅拌，即制得连接料。
步骤5，制备油墨
在温度为20℃～25℃的条件下，依次将步骤3制取的糊状混合物、步骤1称取的助剂依次加入步骤4制备的连接料中，边加边搅拌，搅拌15分钟，即制得本发明的一种化纤类无纺布柔印油墨。
其中，树脂油是由2118树脂、松香、亚麻油、6号桐油按21：11：38：30混合形成的混合物。
助剂中各组分占化纤类无纺布柔印油墨总重量百分比为1％～3％的流平剂和0.1％～0.8％的消泡剂，流平剂为磷酸酯改性丙烯酸，消泡剂为TS-103消泡剂。
本发明化纤类无纺布柔印油墨有益效果是，本发明所用连接料中树脂油选用2118高分子树脂，使用过程中无溶剂挥发；通过本发明制备的连接料，与本发明选用的助剂相配合，使得制备出的油墨色泽度提高，附着力、稳定性良好，而且无毒无味、安全无污染、制作成本低；印刷的产品清晰度明显优于普通油墨，而且柔软、憎水、透气、无刺激性等。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种化纤类无纺布柔印油墨，按重量百分比由以下组分组成：66％～78％的连接料、19％～31％的颜料、1％～4％的助剂，以上各组分的重量百分比总和为100％，其中，所述连接料按占化纤类无纺布柔印油墨总重量百分比由以下组分组成：45％～59％的树脂油、16％～21％的桐油、1％～3％的萘酸钴；所述助剂是由流平剂和消泡剂组成的混合物。
所述树脂油是由2118树脂、松香、亚麻油、6号桐油按21:11:38:30重量比组成的混合物。
助剂中各组分占化纤类无纺布柔印油墨百分比为1％～3％的流平剂和0.1％～0.8％的消泡剂。
流平剂为磷酸酯改性丙烯酸，消泡剂为TS-103消泡剂。
连接料是化纤类无纺布柔印油墨的主要组成成分，它使颜料可以均匀分散，使油墨具有一定流动性，并提供与承印无纺布的粘附力，使油墨能够很好的附着在承印物上，并表现出耐磨、憎水、墨层厚度均匀等性质。
本发明所用的连接料是树脂油、桐油合萘酸钴组成的混合物，其中树脂油是由2118树脂、松香、亚麻油、6号桐油按21:11:38:30重量比混合组成。2118树脂是目前松香酚醛树脂中较好的一种树脂，采用2118树脂作为无纺布柔印油墨连接料配制的油墨溶解性好，印制的产品脆性降低，柔韧性增强，色泽显著提高，热稳定性良好，强力好，透气防水，环保，无毒无味。若用油酸再进一步进行接枝改性，能明显提高油溶性，降低脆性，增加柔韧性和快干性。制成涂料、印刷油墨有利于进一步反应固化交联，提高光泽度、耐磨性和热稳定性。2118松香改性酚醛树脂为红棕色透明固体，软化点157～165℃，酸值<20mgKOH/g，油溶性良好，软化点较高，耐黄变，无毒。亦可用作胶黏剂和密封剂的增黏树脂。
松香树脂是一种浅色的，经过高度聚合(二聚合)的高软化点、高粘性，和更好的抗氧化性，并且在液体状态下或在溶液里完全抗接晶，它的多种用途包括油漆，干燥剂，合成树脂，汽车油墨，地砖，橡胶合成物，助焊剂、焊锡膏，以及各种胶粘剂和保护涂料。松香树脂在胶粘剂行业用于增加粘性、改变胶粘剂持粘性、内聚性能等。
亚麻油，它的作用是降低油墨粘度，防止发生剥膜现象，使油墨具有作业适性，亦可用作稀释剂。
桐油，桐油外观为澄清、透明液体；气味：桐油特有的味道；透明度(24h/20℃)：允许有少量沉淀；比重(20/4℃)：0.9360～0.9395g/cm3；折射率(20℃)：1.5170～1.5220；碘值：163～173；皂化值：190～195；干燥时间：<7.5分钟；颜色：黄35，红<5；酸价(mgKOH/g)：<5％；水分和挥发物：<0.15％；杂质：<0.15％；密度0.937g/mLat25℃(lit.)；折射率：n20/D1.52(lit.)，桐油是取自大戟科油桐属树木油桐种子的油，在空气中氧化经聚合反应生成致密的漆膜。和其他干性油比有干燥快、比重小、附着力强、耐热、酸、碱等优点。桐油原产中国，传统上用来涂抹保护木器、制造油布、油纸等防水材料，调制油泥镶嵌缝隙，中医用来调和膏药等外用药。桐油在现代用于做木器油漆、油墨、制造合成树脂等。桐油还具有良好的防水性，广泛用于建筑、油漆、印刷(油墨)、船舶、农用机械、电子工业和家具等方面。
萘酸钴是一种棕褐色无定形粉末或紫色固体，用作一般试剂，也用于油漆的紫色颜料。
柔性版油墨比较稀，而且含有助泡物，当用泵输送或搅拌时，有空气混入会产生大量气泡，破坏油墨的均匀性，所以需要在制造油墨时加入一定量的消泡剂。消泡剂选用时以不影响油墨颜色、低黏度、不挥发、无毒、不易燃烧、易溶于水为基本原则，本发明中消泡剂为油相TS-103消泡剂，具有优异的消、抑泡性能，可在泡沫产生后添加或作为抑泡组份加入产品中，根据不同使用体系，一般情况下消泡剂的添加量可为0.1～0.8％。
流平剂能有效降低油墨表面张力，改善油墨的渗透性，润湿难以润湿的底材,防缩孔、针孔，减少印刷时产生斑点和斑痕的可能性，使油墨具有显著的流平和永久滑爽作用。本发明所用的流平剂为油相磷酸酯改性丙烯酸，能显著降低表面张力，增强层间附着力，通常流平剂的添加量占油墨总量的1％～3％。
颜料能给油墨以不同的颜色和色浓度，不溶于水，能分散于各种、油、溶剂和树脂等介质中，并使油墨具有一定的粘稠度和干燥性。它为化纤类无纺布柔印油墨提供颜色和各种耐久性，对油墨的流动性和黏度都有很大影响。本发明选用19％～31％的颜料，包括24％～26％的黑色颜料，由酞菁蓝B和炭黑按9:1混合而成；或20％～22％的金红颜料，由金红C和统一金红按1:1混合而成；或20％～22％的大红颜料，由大红(3144)和大红(222)按4:1混合而成；或19％～21％的深红颜料，由深红FSR和宝红按3:1混合而成；或23％～24％的中黄颜料为联苯磺胺；或29％～31％的深蓝颜料，由蓝和青莲按3:1混合而成，所用颜料分散于树脂不溶于水。
本发明还提供了如上所述化纤类无纺布柔印油墨的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，按照重量百分比分别称取以下组分：8％～13％的2118树脂、4％～7％的松香、17％～23％的亚麻油、13％～19％的6号桐油、16％～21％的桐油、1％～3％的萘酸钴、19％～31％的颜料、1％～4％的助剂，以上各组分的重量百分比之和为100％。
步骤2，制备树脂油
2.1)将步骤1称取的6号桐油放入烧杯中升温到72℃～100℃，加入步骤1称取的松香，边加边搅拌(使用数显式小型实验搅拌器)，然后保温20分钟，制成松香油；将步骤1称取的2118树脂和亚麻油依次放入制备好的松香油中搅拌，即制得树脂油。
步骤3，将步骤1称取的颜料和桐油按2:1混合制作成糊状混合物。
步骤4，制备连接料
在温度为20℃～25℃的条件下，将步骤2制备好的树脂油倒入反应器中，再依次加入步骤3剩余的桐油，步骤1称取的萘酸钴，边加边搅拌，即制得连接料。
步骤5，制备油墨
在温度为20℃～25℃的条件下，将步骤1称取的助剂、步骤3制取的糊状混合物依次加入步骤4制备的连接料中，边加边搅拌，搅拌15分钟，即制得本发明的一种化纤类无纺布柔印油墨。
实施例1
步骤1，按照重量百分比分别称取以下组分：10％的2118树脂、6％的松香、20％的亚麻油、16％的6号桐油、18％的桐油、2％的萘酸钴、3％的酞菁蓝B、22％的炭黑、3％的助剂，以上各组分的重量百分比总和为100％。其中，助剂为2.3％的流平剂(磷酸酯改性丙烯酸流平剂)和0.7％的消泡剂(TS-103消泡剂)。
步骤2，制备树脂油
将步骤1称取的6号桐油放入烧杯中升温到72℃～100℃，加入步骤1称取的松香，边加边搅拌(使用数显式小型实验搅拌器)，然后保温20分钟，制成松香油；将步骤1称取的2118树脂和亚麻油依次放入制备好的松香油中搅拌，即制得树脂油。
步骤3，将步骤1称取的酞菁蓝B和炭黑混合，再将所得混合物和桐油按2:1混合制作成糊状混合物。
步骤4，制备连接料
在温度为20℃～25℃的条件下，将步骤2制备好的树脂油倒入反应器中，再依次加入步骤3剩余的桐油，步骤1称取的萘酸钴，边加边搅拌，即制得连接料。
步骤5，制备油墨
在温度为20℃～25℃的条件下，将步骤1称取的流平剂、消泡剂、步骤3制取的糊状混合物依次加入步骤4制备的连接料中，边加边搅拌，搅拌15分钟，即制得本发明的一种粘度为0.1～0.3Pa·s(25℃)的化纤类无纺布柔印黑墨。
实施例2
步骤1，按照重量百分比分别称取以下组分：11％的2118树脂、6％的松香、21％的亚麻油、16％的6号桐油、20％的桐油、2％的萘酸钴、10％的金红C、11％的统一金红、3％的助剂，以上各组分的重量百分比总和为100％。其中，助剂为2.5％的流平剂(磷酸酯改性丙烯酸流平剂)和0.5％的消泡剂(TS-103消泡剂)。
步骤2，制备树脂油
将步骤1称取的6号桐油放入烧杯中升温到72℃～100℃，加入步骤1称取的松香，边加边搅拌(使用数显式小型实验搅拌器)，然后保温20分钟，制成松香油；将步骤1称取的2118树脂和亚麻油依次放入制备好的松香油中搅拌，即制得树脂油。
步骤3，将步骤1称取的金红C和统一金红颜料混合，再将所得混合物与桐油按2:1混合制作成糊状混合物。
步骤4，制备连接料
在温度为20℃～25℃的条件下，将步骤2制备好的树脂油倒入反应器中，再依次加入步骤3剩余的桐油，步骤1称取的萘酸钴，边加边搅拌，即制得连接料。
步骤5，制备油墨
在温度为20℃～25℃的条件下，将步骤1称取的流平剂、消泡剂、步骤3制取的糊状混合物依次加入步骤4制备的连接料中，边加边搅拌，搅拌15分钟，即制得本发明的一种粘度为0.1～0.3Pa·s(25℃)的化纤类无纺布柔印金红墨。
实施例3
步骤1，按照重量百分比分别称取以下组分：12％的2118树脂、6％的松香、22％的亚麻油、17％的6号桐油、17％的桐油、2％的萘酸钴、17％的大红(3144)、4％的大红(222)、3％的助剂，以上各组分的重量百分比总和为100％。其中，助剂为2.4％的流平剂(磷酸酯改性丙烯酸流平剂)和0.6％的消泡剂(TS-103消泡剂)。
步骤2，制备树脂油
将步骤1称取的6号桐油放入烧杯中升温到72℃～100℃，加入步骤1称取的松香，边加边搅拌(使用数显式小型实验搅拌器)，然后保温20分钟，制成松香油；将步骤1称取的2118树脂和亚麻油依次放入制备好的松香油中搅拌，即制得树脂油。
步骤3，将步骤1称取的大红(3144)和大红(222)颜料混合，再将所得混合物与桐油按2:1混合制作成糊状混合物。
步骤4，制备连接料
在温度为20℃～25℃的条件下，将步骤2制备好的树脂油倒入反应器中，再依次加入步骤3剩余的桐油，步骤1称取的萘酸钴，边加边搅拌，即制得连接料。
步骤5，制备油墨
在温度为20℃～25℃的条件下，将步骤1称取的流平剂、消泡剂、步骤3制取的糊状混合物依次加入步骤4制备的连接料中，边加边搅拌，搅拌15分钟，即制得本发明的一种粘度为0.1～0.3Pa·s(25℃)的化纤类无纺布柔印大红墨。
实施例4
步骤1，按照重量百分比分别称取以下组分：12％的2118树脂、6％的松香、22％的亚麻油、18％的6号桐油、17％的桐油、2％的萘酸钴、15％的深红FSR、5％的宝红、3％的助剂，以上各组分的重量百分比总和为100％。其中，助剂为2.7％的流平剂(磷酸酯改性丙烯酸流平剂)和0.3％的消泡剂(TS-103消泡剂)。
步骤2，制备树脂油
将步骤1称取的6号桐油放入烧杯中升温到72℃～100℃，加入步骤1称取的松香，边加边搅拌(使用数显式小型实验搅拌器)，然后保温20分钟，制成松香油；将步骤1称取的2118树脂和亚麻油依次放入制备好的松香油中搅拌，即制得树脂油。
步骤3，将步骤1称取的深红FSR和宝红颜料混合，再将所得混合物与桐油按2:1混合制作成糊状混合物。
步骤4，制备连接料
在温度为20℃～25℃的条件下，将步骤2制备好的树脂油倒入反应器中，再依次加入步骤3剩余的桐油，步骤1称取的萘酸钴，边加边搅拌，即制得连接料。
步骤5，制备油墨
在温度为20℃～25℃的条件下，将步骤1称取的流平剂、消泡剂、步骤3制取的糊状混合物依次加入步骤4制备的连接料中，边加边搅拌，搅拌15分钟，即制得本发明的一种粘度为0.1～0.3Pa·s(25℃)的化纤类无纺布柔印深红墨。
实施例5
步骤1，按照重量百分比分别称取以下组分：11％的2118树脂、6％的松香、20％的亚麻油、16％的6号桐油、18％的桐油、2％的萘酸钴、24％的联苯磺胺、3％的助剂，以上各组分的重量百分比总和为100％。其中，助剂为2.6％的流平剂(磷酸酯改性丙烯酸流平剂)和0.4％的消泡剂(TS-103消泡剂)。
步骤2，制备树脂油
将步骤1称取的6号桐油放入烧杯中升温到72℃～100℃，加入步骤1称取的松香，边加边搅拌(使用数显式小型实验搅拌器)，然后保温20分钟，制成松香油；将步骤1称取的2118树脂和亚麻油依次放入制备好的松香油中搅拌，即制得树脂油。
步骤3，将步骤1称取的联苯磺胺与桐油按2:1混合搅拌成糊状混合物。
步骤4，制备连接料
在温度为20℃～25℃的条件下，将步骤2制备好的树脂油倒入反应器中，再依次加入步骤3剩余的桐油，步骤1称取的萘酸钴，边加边搅拌，即制得连接料。
步骤5，制备油墨
在温度为20℃～25℃的条件下，将步骤1称取的流平剂、消泡剂、步骤3制取的糊状混合物依次加入步骤4制备的连接料中，边加边搅拌，搅拌15分钟，即制得本发明的一种粘度为0.1～0.3Pa·s(25℃)的化纤类无纺布柔印中黄墨。
实施例6
步骤1，按照重量百分比分别称取以下组分：9％的2118树脂、5％的松香、18％的亚麻油、14％的6号桐油、19％的桐油、2％的萘酸钴、20％的蓝、10％的青莲、3％的助剂，以上各组分的重量百分比总和为100％。其中，助剂为2.6％的流平剂(磷酸酯改性丙烯酸流平剂)和0.4％的消泡剂(TS-103消泡剂)。
步骤2，制备树脂油
将步骤1称取的6号桐油放入烧杯中升温到72℃～100℃，加入步骤1称取的松香，边加边搅拌(使用数显式小型实验搅拌器)，然后保温20分钟，制成松香油；将步骤1称取的2118树脂和亚麻油依次放入制备好的松香油中搅拌，即制得树脂油。
步骤3，将步骤1称取的蓝和青莲颜料混合，再将所得混合物与桐油按2:1混合，搅拌成糊状混合物。
步骤4，制备连接料
在温度为20℃～25℃的条件下，将步骤2制备好的树脂油倒入反应器中，再依次加入步骤3剩余的桐油，步骤1称取的萘酸钴，边加边搅拌，即制得连接料。
步骤5，制备油墨
在温度为20℃～25℃的条件下，将步骤1称取的流平剂、消泡剂、步骤3制取的糊状混合物依次加入步骤4制备的连接料中，边加边搅拌，搅拌15分钟，即制得本发明的一种粘度为0.1～0.3Pa·s(25℃)的化纤类无纺布柔印蓝黑墨。
对实施例1-6的化纤类无纺布柔印油墨的性能进行了测试，结果见表2。
表2本发明实施例中化纤类无纺布柔印油墨的性能测试结果