改性大豆油在数码速印油墨中替代矿物油的研究.pdf

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1、2011年1月黄宝铨等．改性大豆油在数码速印油墨中替代矿物油的研究39改性大豆油在数码速印油墨中替代矿物油的研究黄宝铨毛娉娉张胜军(福建师范大学化学与材料学院，福州350007)[摘要]利用一定比例的改性大豆油(大豆油脂肪酸甲酯)替代油墨中的矿物油类有机溶剂，尽可能减少有害有机溶剂在数码速印油墨中的使用量。考察了替代前后油墨样品的粘度、初干性、流动度、光泽度、贮存稳定性等性能，探讨其最佳替代比例。利用红外光谱及流变分析方法对油墨样品进行表征。实验结果表明，大豆油脂肪酸甲酯在数码速印油墨中替代矿物油的最佳替代量为原来矿物油用量的10％，替代后该油墨样品性能指标

2、符合要求。【关键词]大豆油脂肪酸甲酯数码速印油墨矿物油数码速印机油墨由油相与水相构成，油相由过对替代前后油墨样品的粘度、光泽度、干燥性树脂、矿物油溶剂、颜料、助剂及乳化剂等组和储存稳定性等性能的研究㈩，探讨其最佳替成⋯；水相由纯净水、防蒸发剂、抗冻剂、防腐防代比例。霉剂和电解质等组成。国内外数码速印机油墨虽1实验部分已实现水性化，但遗憾的是，油墨中尚含有20％1．1主要实验仪器及药品一30％矿物油类溶剂，其挥发性有机物(VOC)污SFD一4分散砂磨两用机；60。光泽仪；旋转粘染环境，影响人民健康】。矿物油是不可再生资度计与刮板细度仪；流动度测定仪，北京市光明

3、医源，大量使用矿物油就存在资源耗尽的危险。疗仪器厂；380FT—IR傅立叶红外光谱仪；随着人们健康意识及环保意识的增强，数码AR2000旋转流变仪。速印机油墨中矿物油类溶剂替代品的研究也受到大豆油脂肪酸甲酯；矿物油；220炭黑；乳化广泛的关注。2O世纪8O年代后期开始以大豆油剂；硫酸镁；抗冻剂；防腐剂。取代矿物油生产最新型的环保胶印油墨，由于许1．2大豆油脂肪酸甲酯替代数码速印油墨加工多技术难题，在数码速印机油墨领域应用受到限制。改性大豆油(大豆油脂肪酸甲酯)作为一种工艺流程可生物降解环境友好型有机溶剂J，具有较强的稀释性和溶解力，与油墨互溶性良好，生物降解

4、率高达98％，降解速率是石油溶剂的2倍)。由大豆油脂肪酸甲酯制成的油墨比传统油墨印刷后容易脱墨，而且纸纤维的损伤少，回收再生纸品质佳。废纸回收再生时废料少，回收成本较低，极具行业竞争力。纸张脱墨处理后的废油墨残渣比较容易降解，有利于污水处理和控制排放水的品质。大豆油脂肪酸甲酯是以大豆油为原料经过甲酯化工艺生产的】，大豆油无毒性，不会污染环图1数码速印油墨加工工艺流程境，且大豆可以通过人工种植而获得。尤其以转基因大豆生产的大豆油脂肪酸甲酯单价低于矿物油类溶剂，其价格优势突显。收稿日期：2010—09—28。本研究利用大豆油脂肪酸甲酯在数码速印作者简介：黄宝铨，

5、教授级高级工程师，主要从事油墨涂料及其合成树脂等产品研究。机油墨配方中部分替代矿物油类有机溶剂，通基金项目：福建省自然科学基金(No．2009J01020)资助项目。细石油化工进展ADV第。12卷⋯第1期⋯AANCESINFINEPETROCHEMICALS1．3油墨中大豆油脂肪酸甲脂替代矿物油的配脂肪酸甲酯对速印油墨有较强的稀释性和溶解制实验力。当油墨的粘度过低时，会造成色浅、网点扩大量大、高光点变形、传墨不均匀等弊端。从影响油表1大豆油脂肪酸甲酯替代矿物油的油墨配方墨的黏度因素来考虑，只有脂肪酸甲酯替代比例原料含量／g为10％的样品的黏度与替代前原样品相

6、当。纯净水276．0276．0276．0276．0276．0276．0硫酸镁3．03．03．03．03．03．02．2大豆油脂肪酸甲酯替代矿物油的不同比例防腐剂0．30．30．30．30．30．3对油墨初干性的影响抗冻剂20．72O．72O．72O．72O．72O．7乳化剂20．020．020．020．02O．O2O．O炭黑24．024．O24．024．024．O24．O矿物油156．0140．4l24．8109．293．678．O～∞～0≥02≤∞～大豆油脂肪酸甲酯0．015．631．246．862．478．0童H_按表1中油墨配方计算出大豆油脂肪酸甲酯暴

7、替代矿物油的比例分别为：0，10．0％，20．0％，30．O％，40．0％，50．0％。用不同比例的大豆油脂01O20304050肪酸甲酯替代矿物油按工艺流程进行油墨的配制替代比例，％实验，油墨配制好后，分别装入250mL的具塞磨图3油墨初干性与大豆油脂肪酸口瓶中，贴好标签备用】。表2是速印油墨的相甲酯替代比例的关系关性能指标。油墨初干性与大豆油脂肪酸甲酯替代比例的表2速印油墨性能指标值关系如图3所示。室温下，速印油墨指标初干性项目性能指标要求应在2O一50mm之间。从图中可看出，随着脂肪粘度／mPa·s(35℃)初干lV~／mm酸甲酯替代比例的增加，油墨初

8、干性进一步提高，光泽度，％但初干性大于60mm会影响