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改良油墨溶剂配方减少VOCs排放

浏览次数: 日期:2015.12.5

油墨改良是印刷环节治理VOCs的可选方法之一,相比较其他VOCs处理方法,对于企业来说,选择一款能明显降低VOCs排放量的油墨,显然是当下可行而又经济实用的办法。

昨天我们介绍了采用类似胶粘剂高固低粘的模式进行聚氨酯油墨的配方设计,让油墨工作浓度适当提高的同时,工作粘度仍然较低,使同样干基油墨所需的溶剂变少。

今天继续介绍通过简化油墨的溶剂配方的方法,减少VOCs排放。

凹版聚氨酯油墨由于其应用体系的特殊性,溶剂组成较为复杂,不利于溶剂回收后的循环利用。我们根据客户要求简化溶剂配方,取消油墨中的特殊溶剂,只保留基本的酯类溶剂和醇类溶剂,这样既可以提高溶剂体系的酯溶性,降低溶剂回收难度,又可以使溶剂较易干燥,同时降低能耗。

从配方来看,油墨连接料本身是酯溶性为主,还不能彻底去掉醇类溶剂。我们要做的是提升助剂及颜料等材料在酯溶体系中的相容性,提高酯类溶剂的使用比例的同时,保持油墨的印刷适性。例如氯醋可选择分子量低、酯溶性好的,分散剂选择与颜料、连接料官能团匹配的,我们测试这两类原料在体系中的相容性,其中,原红的测试情况如下:

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注:采用酯类混合溶剂配合颜料进行砂磨。

确定配方后,生产工艺上要确认加料次序、冷却水等控制参数,因为油墨原材料在砂磨阶段的流动性非常关键,此时颜料颗粒在不断打碎变细,而各种助剂、树脂、溶剂在不断润湿其表面,继而形成稳定的悬浮液,控制不好的话,成品储存时间较短时,就会有增稠甚至絮凝等风险,大大降低体系的稳定性。所以这个过程不能按常规计算。

我们根据实验测评,选择适应性较好的D3分散剂与E2氯醋组合,最终做出的成品油墨长时间储存增稠率不足2%。实际应用时用户使用90%以上的酯类溶剂进行稀释印刷,其印刷适性及色彩、浅网等效果保持不变。经客户正常使用后反馈,在烘干以及回收溶剂循环利用过程中,可节能约10%以上,同时印刷成本没有上升。同时该油墨的印刷膜,没有慢干溶剂的残留风险,可减少对复合环节的干扰,最终复合成品的溶剂残留也会更低。

同样,醇溶聚氨酯油墨也可以用醇类溶剂为主、酯类溶剂为辅的思路来做。另外我们一直在试验增加油墨连接料的水溶性,向水墨方向研究。

目前的做法是油墨配方一般不含水,客户可在使用时进行添加。在使用该醇溶油墨印刷时,所用混合溶剂中水与溶剂的比例达到1:1,油墨仍然可正常印刷,剩余油墨在第二天还可正常使用。

这一思路很多专家已经试验过,关键是印刷设备配套合理以及水分的残留在后加工中具有一定风险,必须在生产过程中进行严密的实时监控,做好预防措施。

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