印刷油墨清洗剂新产品的开发
1概述
印刷油墨主要是由连接料(植物油型？溶剂油型等)？填充剂(胶质碳酸钙等)？着色剂(有机颜料？无机颜料)和辅助剂(催干剂？抑干剂等)按一定的配比混合搅拌后经分散设备反复轧制均匀而成的.印刷行业中对油墨的清洗大多使用煤油？汽油等易燃？易爆的溶剂直接清洗辊筒,这不仅给生产带来危险,污染环境,而且成本较高.东莞市澳达化工有限公司在实验中根据油墨的基本组成研制了清洗效果好？价格低廉？不易燃的印刷油墨清洗剂.
2 实验
本实验中油墨清洗剂的制造采用溶剂和水中加入复合表面活性剂和其它助剂混合而成的水包油型乳化液。
2.1 主要原料
溶剂选用市售含有酯？酮？醚？醇和芳烃的常用溶剂,表面活性剂选择水溶性的脂肪醇聚氧乙烯醚(A)和油溶性的失水山梨醇脂肪酸酯(B),都为工业级。两种乳化剂的配比为A∶B=1∶3~1∶4 助剂选择芳香醇类化合物(工业级) 还有自来水。
2.2 乳化剂加入的方式
乳化剂加入的方式为乳化剂在水相法。
2.3 油墨清洗剂的制备流程
乳化剂(A)+水→搅拌溶解→加乳化剂(B)→搅拌→加溶剂→乳化→加助剂搅拌→产品
图1 油墨清洗剂制备流程
2.4 性能检测
2.4.1 乳化液类型鉴别
用滤纸润湿法。将乳化液滴于滤纸上,若液体能快速展开,在中心留下一小滴油,则乳化液为O/W型;若乳化液液滴不展开,则为W/O型。
2.4.2 可燃性的鉴别
把产品润湿纸后放于火上观察其可燃性.
2.4.3 放置稳定性实验
将产品静置于封口锥形瓶中,观察放置一段时间后,看是否分层或凝聚。
2.4.4 比重
比重的测量用重量-体积法。
3结果与讨论
3.1 溶剂的选择
溶剂选用含有酯？酮？醚？醇和芳烃的常用溶剂,它不仅价廉易得,而且由于油墨的成分较多,采用这种含有混合成分的溶剂制成的清洗剂比其它使用煤油？汽油等单一溶剂制成的清洗剂具有更好的效果。
3.2 表面活性剂的选择
表面活性剂主要有阴离子表面活性剂？阳离子表面活性剂？非离子表面活性剂？两性表面活性剂等类型。本实验中作为乳化剂的表面活性剂应该选用由亲水性和亲油性非离子表面活性剂组成的复合乳化剂。它有以下优点:1)非离子表面活性剂在溶液中不是离子态,所以稳定性强,能很好地混合使用;2)由水溶性和油溶性表面活性剂组成的混合乳化剂中两组分在界面上吸附后即形成“复合物”的定向排列较紧密,界面张力大大下降,增加了界面膜的强度 这对提高乳效率？增加乳化液的稳定性有很大作用。通过筛选实验,选择的两种乳化剂为水溶性的脂肪醇聚氧乙烯醚(A)和油溶性的失水山梨醇脂肪酸酯(B) 经复配实验,两种乳化剂的配比为A∶B=1∶3~1∶4。
3.3 其它助剂
为了增加乳化液的稳定性,必须加入少量助剂。表面活性剂吸附在水-溶剂界面上形成的界面膜的强度越大,乳化液越稳定。实验证明,当界面膜中有脂肪醇？脂肪酸等极性有机分子存在时,界面膜的强度显著增大。原因是在界面吸附层中乳化剂分子与醇？酸等极性有机分子相互作用,形成“复合物”,使界面膜强度增加。在实验中,我们筛选出一种芳香醇类化合物作助剂,使清洗剂的稳定性和清洗能力得到明显提高。从经济上和稳定性上综合考虑,结合实验得出该助剂的加入量为5%~10%(体积百分比)。
3.4 乳化剂的用量和溶剂的用量
从理论上来说,表面活性剂浓度较高时,界面上吸附的分子数较多,乳化液的稳定性高。但表面活性剂浓度过高不仅增加成本,而且会影响清洗效果,因此用量不能太大。乳化液中溶剂的含量与清洗剂的性质关系密切。从理论上按最紧密堆积时计算,分散介质体积小于20.98%,乳化液不稳定,但在实际情况下液滴往往不是均匀的,所以从实验中得出当溶剂的量为20%~25%(体积百分比)时,稳定性和清洗能力{zj0}。
3.5 乳化剂加入的方式
加入乳化剂制备乳化液的方法可分为:1)乳化剂在油相法,即先将乳化剂加于油相,再加入水相;2)乳化剂在水相法,即先将乳化剂加于水相,再加入油相;3)交互添加法,即在搅拌下逐渐将油相和水相交互加于乳化剂中,使两相混合。通过对上述方法进行对照实验,确定了乳化剂在水相法能得到更稳定的O/W型乳化液,清洗效果{zj0}。
3.6 乳化时间的影响
通过测定乳化时间与乳化液性质的关系(表5),可知{zj0}乳化时间为30~40min。
3.7 结论
通过乳化所选溶剂制得的水包油型油墨清洗剂经在几家印刷厂的胶版印刷机上试用,xx可替代汽油和煤油对胶辊上的黑色和彩色油墨进行干净清洗。厂家试用后认为该产品储存和使用安全性优于汽油？煤油;清洗时气味轻;清洗速度快,效果好。和市场上销售的上海？广东等地生产的印刷油墨清洗剂相比,其优点为:清洗速度快,尤其对彩色油墨清洗效果更好;成本更低;稳定性更好。其配方为市售含酯？酮？醇和芳烃的溶剂20%~25%(体积百分比),水70%~75%(体积百分比),助剂5%~10%(体积百分比),表面活性剂7%(重量百分比,以溶剂重量为基准,其中A∶B=1∶3~1∶4),乳化时间30~40min 。
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