一种水性油墨用版材的制备方法 |
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| 申请号 | CN201910539796.0 | 申请日 | 2019-06-21 | 公开(公告)号 | CN110293783A | 公开(公告)日 | 2019-10-01 |
| 申请人 | 杨红; | 发明人 | 杨红; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 水 性油墨用版材的制备方法，属于印刷技术领域。本发明采用相转变法将十二烷基聚 氧 乙烯醚、 白油 和盐溶液复合成油包水乳液作为填料，以四氯化 钛 为钛源，采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛溶胶，以锌版作为基体版材，用提拉法在基体版材上拉膜，通过紫外光照射后即得水性油墨用版材；二氧化钛 薄膜 放置在空气中一段时间达到稳定状态而后呈现疏水性，与水的 接触 角 可达到70°以上，但在紫外光照射下其表面可呈现超亲水性，接触角迅速降低，甚至可达到0°；在黑暗条件下放置一段时间后，可回到疏水状态，即二氧化钛的超亲水性和疏水性之间可以相互转换，具有可逆性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种水性油墨用版材的制备方法，其特征在于具体制备步骤为： |
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| 说明书全文 | 一种水性油墨用版材的制备方法技术领域[0001] 本发明涉及一种水性油墨用版材的制备方法，属于印刷技术领域。 背景技术[0003] 板印刷因制版工作简便，成本低廉、印刷精度高、印刷版复制容易以及可以承印大数量印刷，成为目前最为广泛的印刷方式。但在印刷领域的凹印、柔印等印刷方式已经可以采用环保的水性油墨，而平版印刷方式由于印刷原理限制，而无法采用水性油墨。 [0004] 凹印、柔印等印刷方式，在印刷过程中，使用具有物理凹凸结构的“母版”实现印刷，在印刷过程中，水性油墨先通过凹凸结构存于“母版”表面，(如凹印水性油墨存于凹陷处)再转移到承印物上，形成图文区。由于是物理结构成像，凹印，柔印等印刷方式精度远小于平版印刷。 [0005] 而平版不具备可以储存油墨的凹凸结构，传统平版印刷版材表面，必须形成性质不同的图文区与非图文区(一般为亲油的图文区与亲水的非图文区)，通过水油相斥的原理，在印刷过程中，先让水占据亲水的非图文区，后让油墨占据亲油的图文区(由于油水相斥，油墨无法再占据非图文区)，再转移到承印物上形成图文。因此传统意义的平板印刷版材，如果采用水性油墨则无法实现最基本的水油互斥原理，图文区与非图文区将无法区分。 [0006] 目前胶印及丝印两种主要印刷方式所使用的印刷油墨主要是油性油墨，此类油墨在生产时须使用有毒有害溶剂，致使每年VOC直接排放数十万吨，造成环境的较大污染。由于环保的要求和石油原材料的紧张，使得水性印刷油墨取得了较大的进步和发展。目前我国的水性油墨主要用于柔印和凹印，而在胶印和丝印中的使用需要对版材进行相应的研究开发。 [0007] 目前胶印和丝印的印版制作是感光成像的思路，其印版亲油区由感光聚合物组合而成，该聚合物具有一定的亲水性，所以使用水性油墨印刷时亲油区与亲水区的反差不符合使用水性印刷油墨的要求。如果使用水性油墨进行印刷，需要版材表面亲油区与亲水区的反差(水接触角的差值)≥50度。 [0008] 由于环保的要求和石油原材料的紧张，使得水性印刷油墨取得了较快的进步和发展。但是，目前水性油墨主要用于柔版印刷和凹版印刷，因此，急需研发一种能够使用水性印刷油墨的平版印刷版材。 发明内容[0009] 本发明所要解决的技术问题：针对传统意义的平板印刷版材，如果采用水性油墨则无法实现最基本的水油互斥原理，图文区与非图文区将无法区分的问题，提供了一种水性油墨用版材的制备方法。 [0010] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：（1）取十二烷基聚氧乙烯醚、白油、质量分数为10%氯化钠溶液，将十二烷基聚氧乙烯醚和白油混合，搅拌处理，即得混合溶液，在混合乳液中加入质量分数为10%氯化钠溶液，乳化处理，即得混合乳液； （2）将四氯化钛和无水乙醇混合，超声振荡处理，即得反应液，将混合乳液和反应液混合，搅拌并胶化处理，即得复合胶体； （3）以锌版作为基体版材，进行洗涤处理，自然晾干，即得预处理版材，采用拉膜机将复合胶体在预处理版材表面上拉膜处理，并室温下自然干燥，即得前驱体版材； （4）将前驱体版材置于马弗炉内，烧结处理，随炉温冷却，即得半成品，将半成品置于UV光固化仪中，紫外照射处理，即得水性油墨用版材。 [0011] 步骤（1）所述的十二烷基聚氧乙烯醚、白油、质量分数为10%氯化钠溶液之间的比例分别为：按重量份数计，分别称取10～20份十二烷基聚氧乙烯醚、50～60份白油、50～60份质量分数为10%氯化钠溶液。 [0012] 步骤（1）所述的搅拌处理步骤为：将十二烷基聚氧乙烯醚和白油混合，在搅拌速度为300～400r/min下搅拌10～20min。 [0013] 步骤（1）所述的乳化处理步骤为：在混合乳液中加入质量分数为10%氯化钠溶液，在温度为25～35℃，转速为5000～5200r/min下乳化3～5min。 [0014] 步骤（2）所述的超声振荡处理步骤为：按体积比1∶30将四氯化钛和无水乙醇混合，在超声功率为250～300W下超声振荡15～20min。 [0015] 步骤（2）所述的搅拌并胶化处理步骤为：按体积比1∶10将混合乳液和反应液混合，在搅拌速度为500～600r/min下搅拌20～30min，即得基体溶液，将基体溶液在室温下密闭静置2～4天。 [0016] 步骤（3）所述的洗涤处理步骤为：以锌版作为基体版材，用去离子水冲洗3～5次后，浸泡在丙酮中超声清洗3～5min。 [0017] 步骤（3）所述的拉膜处理步骤为：采用拉膜机将复合胶体在预处理版材表面上进行拉膜，膜层厚度为20～25μm。 [0018] 步骤（4）所述的烧结处理步骤为：将前驱体版材置于马弗炉内，在温度为400～450℃下烧结40～50min。 [0019] 步骤（4）所述的紫外照射处理步骤为：将半成品置于UV光固化仪中，在功率为1～2kW的紫外光下照射20～30min。 [0020] 本发明与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本发明采用相转变法将十二烷基聚氧乙烯醚、白油和盐溶液复合成油包水乳液作为填料，以四氯化钛为钛源，采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛溶胶，以锌版作为基体版材，用提拉法在基体版材上拉膜，通过紫外光照射后即得水性油墨用版材；二氧化钛薄膜放置在空气中一段时间达到稳定状态而后呈现疏水性，与水的接触角可达到70°以上，但在紫外光照射下其表面可呈现超亲水性，接触角迅速降低，甚至可达到0°；在黑暗条件下放置一段时间后，可回到疏水状态，即二氧化钛的超亲水性和疏水性之间可以相互转换，具有可逆性； （2）本发明采用相转变法将十二烷基聚氧乙烯醚、白油和盐溶液复合成油包水乳液作为填料，由温度的改变使得乳液发生相转变，当温度升高时，乳液由油包水型转变成水包油型；盐溶液氯化钠的加入能降低体系的温度，氯化钠在水中的溶解度大，降低体系温度的能力强，利用氯化钠可以很好地对体系的相转变温度进行调控； （3）本发明中超亲水性是二氧化钛表面本身光诱导的一种特性，即在光照条件下二氧化钛表面的超亲水性起因于其表面结构的变化：在紫外光照射下，二氧化钛价带电子被激发到导带，电子和空穴向表面迁移，电子与Ti4+反应，空穴则与表面的氧离子反应，分别形成Ti3+和氧空位；带正电的氧空位化学吸附OH-，进而通过氢键吸附水分子，形成物理吸附层，即在Ti3+缺陷周围形成高度亲水的微区，导致亲水性；而表面未曝光区域仍保持疏水性，这样就在二氧化钛表面构成了均匀分布的纳米尺寸的亲水与疏水微区，由于水性液滴尺寸远远大于亲水或疏水区面积，所以宏观上二氧化钛表面表现出亲水和疏水特性，滴下的水被亲水微区所吸附，从而浸润表面；二氧化钛薄膜在紫外光照下，表现超亲水性，与水的接触角迅速降低至5°以下，使水性染料或水性油墨铺展在载玻片上，吸附较多的染料；而没有经过ＵＶ光照的部分，其接触角都在70°附近，水性染料或油墨以液滴的形式存在于载玻片上，几乎不吸附染料，这样就在光照区与非光照区形成了明显的界限，可以作为印刷版材实现图文的再现和复制。 具体实施方式[0021] 按重量份数计，分别称取10～20份十二烷基聚氧乙烯醚、50～60份白油、50～60份质量分数为10%氯化钠溶液，将十二烷基聚氧乙烯醚和白油混合，在搅拌速度为300～400r/min下搅拌10～20min，即得混合溶液，在混合乳液中加入质量分数为10%氯化钠溶液，在温度为25～35℃，转速为5000～5200r/min下乳化3～5min，即得混合乳液；按体积比1∶30将四氯化钛和无水乙醇混合，在超声功率为250～300W下超声振荡15～20min，即得反应液，按体积比1∶10将混合乳液和反应液混合，在搅拌速度为500～600r/min下搅拌20～30min，即得基体溶液，将基体溶液在室温下密闭静置2～4天，即得复合胶体；以锌版作为基体版材，用去离子水冲洗3～5次后，浸泡在丙酮中超声清洗3～5min，自然晾干，即得预处理版材，采用拉膜机将复合胶体在预处理版材表面上进行拉膜，膜层厚度为20～25μm，并室温下自然干燥，即得前驱体版材；将前驱体版材置于马弗炉内，在温度为400～450℃下烧结40～50min，随炉温冷却，即得半成品，将半成品置于UV光固化仪中，在功率为1～2kW的紫外光下照射20～30min，即得水性油墨用版材。 [0022] 实施例1取十二烷基聚氧乙烯醚、白油、质量分数为10%氯化钠溶液，将十二烷基聚氧乙烯醚和白油混合，搅拌处理，即得混合溶液，在混合乳液中加入质量分数为10%氯化钠溶液，乳化处理，即得混合乳液；将四氯化钛和无水乙醇混合，超声振荡处理，即得反应液，将混合乳液和反应液混合，搅拌并胶化处理，即得复合胶体；以锌版作为基体版材，进行洗涤处理，自然晾干，即得预处理版材，采用拉膜机将复合胶体在预处理版材表面上拉膜处理，并室温下自然干燥，即得前驱体版材；将前驱体版材置于马弗炉内，烧结处理，随炉温冷却，即得半成品，将半成品置于UV光固化仪中，紫外照射处理，即得水性油墨用版材。十二烷基聚氧乙烯醚、白油、质量分数为10%氯化钠溶液之间的比例分别为：按重量份数计，分别称取10份十二烷基聚氧乙烯醚、50份白油、50份质量分数为10%氯化钠溶液。搅拌处理步骤为：将十二烷基聚氧乙烯醚和白油混合，在搅拌速度为300r/min下搅拌10min。乳化处理步骤为：在混合乳液中加入质量分数为10%氯化钠溶液，在温度为25℃，转速为5000r/min下乳化3min。超声振荡处理步骤为：按体积比1∶30将四氯化钛和无水乙醇混合，在超声功率为250W下超声振荡 15min。搅拌并胶化处理步骤为：按体积比1∶10将混合乳液和反应液混合，在搅拌速度为 500r/min下搅拌20min，即得基体溶液，将基体溶液在室温下密闭静置2天。洗涤处理步骤为：以锌版作为基体版材，用去离子水冲洗3次后，浸泡在丙酮中超声清洗3min。拉膜处理步骤为：采用拉膜机将复合胶体在预处理版材表面上进行拉膜，膜层厚度为20μm。烧结处理步骤为：将前驱体版材置于马弗炉内，在温度为400℃下烧结40min。紫外照射处理步骤为：将半成品置于UV光固化仪中，在功率为1kW的紫外光下照射20min。 [0023] 实施例2取十二烷基聚氧乙烯醚、白油、质量分数为10%氯化钠溶液，将十二烷基聚氧乙烯醚和白油混合，搅拌处理，即得混合溶液，在混合乳液中加入质量分数为10%氯化钠溶液，乳化处理，即得混合乳液；将四氯化钛和无水乙醇混合，超声振荡处理，即得反应液，将混合乳液和反应液混合，搅拌并胶化处理，即得复合胶体；以锌版作为基体版材，进行洗涤处理，自然晾干，即得预处理版材，采用拉膜机将复合胶体在预处理版材表面上拉膜处理，并室温下自然干燥，即得前驱体版材；将前驱体版材置于马弗炉内，烧结处理，随炉温冷却，即得半成品，将半成品置于UV光固化仪中，紫外照射处理，即得水性油墨用版材。十二烷基聚氧乙烯醚、白油、质量分数为10%氯化钠溶液之间的比例分别为：按重量份数计，分别称取15份十二烷基聚氧乙烯醚、55份白油、55份质量分数为10%氯化钠溶液。搅拌处理步骤为：将十二烷基聚氧乙烯醚和白油混合，在搅拌速度为350r/min下搅拌15min。乳化处理步骤为：在混合乳液中加入质量分数为10%氯化钠溶液，在温度为30℃，转速为5100r/min下乳化4min。超声振荡处理步骤为：按体积比1∶30将四氯化钛和无水乙醇混合，在超声功率为275W下超声振荡 17min。搅拌并胶化处理步骤为：按体积比1∶10将混合乳液和反应液混合，在搅拌速度为 550r/min下搅拌25min，即得基体溶液，将基体溶液在室温下密闭静置3天。洗涤处理步骤为：以锌版作为基体版材，用去离子水冲洗4次后，浸泡在丙酮中超声清洗4min。拉膜处理步骤为：采用拉膜机将复合胶体在预处理版材表面上进行拉膜，膜层厚度为23μm。烧结处理步骤为：将前驱体版材置于马弗炉内，在温度为425℃下烧结45min。紫外照射处理步骤为：将半成品置于UV光固化仪中，在功率为1.5kW的紫外光下照射25min。 [0024] 实施例3取十二烷基聚氧乙烯醚、白油、质量分数为10%氯化钠溶液，将十二烷基聚氧乙烯醚和白油混合，搅拌处理，即得混合溶液，在混合乳液中加入质量分数为10%氯化钠溶液，乳化处理，即得混合乳液；将四氯化钛和无水乙醇混合，超声振荡处理，即得反应液，将混合乳液和反应液混合，搅拌并胶化处理，即得复合胶体；以锌版作为基体版材，进行洗涤处理，自然晾干，即得预处理版材，采用拉膜机将复合胶体在预处理版材表面上拉膜处理，并室温下自然干燥，即得前驱体版材；将前驱体版材置于马弗炉内，烧结处理，随炉温冷却，即得半成品，将半成品置于UV光固化仪中，紫外照射处理，即得水性油墨用版材。十二烷基聚氧乙烯醚、白油、质量分数为10%氯化钠溶液之间的比例分别为：按重量份数计，分别称取20份十二烷基聚氧乙烯醚、60份白油、60份质量分数为10%氯化钠溶液。搅拌处理步骤为：将十二烷基聚氧乙烯醚和白油混合，在搅拌速度为400r/min下搅拌20min。乳化处理步骤为：在混合乳液中加入质量分数为10%氯化钠溶液，在温度为35℃，转速为5200r/min下乳化5min。超声振荡处理步骤为：按体积比1∶30将四氯化钛和无水乙醇混合，在超声功率为300W下超声振荡 20min。搅拌并胶化处理步骤为：按体积比1∶10将混合乳液和反应液混合，在搅拌速度为 600r/min下搅拌30min，即得基体溶液，将基体溶液在室温下密闭静置4天。洗涤处理步骤为：以锌版作为基体版材，用去离子水冲洗5次后，浸泡在丙酮中超声清洗5min。拉膜处理步骤为：采用拉膜机将复合胶体在预处理版材表面上进行拉膜，膜层厚度为25μm。烧结处理步骤为：将前驱体版材置于马弗炉内，在温度为450℃下烧结50min。紫外照射处理步骤为：将半成品置于UV光固化仪中，在功率为2kW的紫外光下照射30min。 [0025] 将本发明制备的水性油墨用版材进行检测，具体检测结果如下表表1：测试方法： 表1水性油墨用版材性能表征 由表1可知本发明制备的水性油墨用版材，印刷适性优良且耐印力可达90000张以上分辨率可达600pdi，99%的网点可完整清晰，性能极佳，可广泛应用于印刷技术领域。 |
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