[发明专利]一种多功能纳米竹炭环保油墨及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明是涉及一种纳米环保油墨，尤其涉及一种没有污染具有自动杀菌、净化空气、释放负氧离子、防潮、防霉、防虫、发出红外波长等功能的新一代多功能纳米竹炭环保油墨，本发明还涉及该多功能纳米竹炭环保油墨的制备方法及在印刷行业中的应用，属于印刷材料领域。

背景技术

随着时代的进步，印刷技术的发展，人们并没有忽略忘记中国在造纸、活字排版印刷的贡献。但现代印刷油墨存在不环保，威胁人们身体健康的问题，必须引起高度重视的问题。现代油墨的污染主要是上光材料使用的溶剂、颜料、连接剂内含的VOC(挥发性有机化合物)或有毒、有害的重金属，会严重影响人体健康。

目前的油墨主要由主料(主剂)和辅料(助剂)组成，主料(主剂)由色料和连结料组成；辅料(助剂)由干燥性调整剂、流动性调整剂、色调调整剂、其他助剂组成。

色料包括颜料和染料，颜料分有机颜料和无机颜料，前者色调鲜艳，着色力强，在油墨中应用较广，如偶氮系、酞青系颜料；后者耐光性、耐热性、耐溶剂性、隐蔽力均较好，如钛白、镉红、铬绿、群青等。颜料以微粒态着色，并不溶解，是油墨中最常用的色料。而染料在使用时配制成溶液，呈分子态着色，效果不如颜料。色料能给油墨以不同的颜色和色浓度，并使油墨具有一定的粘稠度和干燥性。

连接料也是油墨的主要成分之一，起分散色料和辅助料的媒介作用，是由少量天然树脂、合成树脂、纤维素、橡胶衍生物等溶于干性油或溶剂中制得。有一定的流动性，使油墨在印刷后形成均匀的薄层，干燥后形成有一定强度的膜层，并对颜料起保护作用，使其难以脱落。

连结料对油墨的传递性、亮度、固着速度等印刷适性和印刷效果有很大影响，因此，选择合适的连接料是保证印刷良好的关键之一，要能根据包装材料、印刷要求等的不同，随时调整连结料的组成与配比。

我国最早期用木材烧成炭再与树胶均匀的混合干燥制成墨，是很环保的，没有污染。但目前研发的水性墨、油性墨、纳米油墨、无水胶印油墨、彩色喷印油墨和UV油墨等，都有一定是污染，严重的影响了人们的健康。特别是食品的印刷包装使用的印刷油墨中含有大量有毒有害化学物质，包括重金属、残留溶剂、有机挥发物以及多环芳烃等。这些有毒有害物质可发生化学迁移，对食品内容物造成污染，从而导致食品中含有甲苯、二甲苯、铅、汞、砷、铬等有害物质，其中苯类残留对人的危害最大，易引起癌症一类的疾病。遗憾的是，迄今为止，国际上对印刷油墨有害物的极限值、允许或禁用的内含物质和评定方法尚未建立共识标准，在针对化学物质向食品的迁移量上，欧盟法律仅制定了塑料食品包装材料迁移至食品中不得超过1mg/kg的宽泛限量，而没有关于印刷油墨的专门立法，我国在该方面的法规也处于真空状态。

据了解，我国食品包装印刷还普遍使用含苯类(甲苯、二甲苯)溶剂的油墨，食品出口因包装问题而屡屡受阻，此次欧盟出台与食品接触的包装材料印刷油墨中化学物质4-甲基二苯甲酮及二苯甲酮总迁移限值，更给我们敲响了警钟。

食品包装及出口企业须改进包装材料的生产工艺，用安全、低风险、环保的材料替代受限制的或可疑的材料。从技术角度上讲，只有研发可完全取代含苯溶剂型油墨的新产品，及各种不含有毒物质的印刷油墨，才能解决这一问题。相关部门应与国际接轨，深入研究，及早制修订相关食品包装材料成分的迁移限量规定和检测方法印后设备，辅助企业通过进口国食品包装环保法规的严格检验，尽可能规避出口风险。特别需要指出的是，不仅是出口产品需要，国内市场的食品包装同样需要。

目前我国环境保护行业标准出台，印刷行业也要纳入环保监控的领域。《环境标志产品技术要求胶印油墨》(HJ/T370-2007)和《环境标志产品技术要求凹印油墨和柔印油墨》(HJ/371-2007)是我国首次由国家环保总局发布的有关油墨产品的指导性标准饮料包装，在起草单位中出现了国家环保总局环境发展中心、北京绿色事业文化发展中心的身影。从这两项环境保护行业标准的出台，我们可以明显感受到，实施环保印刷已经成为国家为贯彻《中华人民共和国环境保护法》，保护环境，保障人体健康术语，促进科技进步而推行的基本方针。环保标准中明确规定了油墨中的限制成分和有害物质的限量。

《环境标志产品技术要求胶印油墨》标准中明确规定的限制内容包括：

①在生产过程中禁止人为添加的物质：铅、镉、汞、硒、砷、锑、六价铬等7种元素及其化合物；

②不得使用煤沥青作原材料；

③鼓励在产品性能允许的范围内，多使用植物油而少用矿物油，单张胶印油墨、热固轮转胶印油墨、冷固轮转胶印油墨中植物油的含量分别≥20％、7％、30％；