一種大蒜素抗菌水性油墨及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種大蒜素抗菌水性油墨及其制備方法，屬于印刷用油墨領域。本發明所述的大蒜素抗菌水性油墨由以下按重量百分比計的成分制備得到：水溶性樹脂25～35％，顏料5.0～10％，低Tg值丙烯酸乳液20～30％，大蒜素10～15％，分散劑0.50～1.0％，流平劑0.50～1.0％，熱穩定劑1.0～2.0％，消泡劑0.50～1.0％，尿素0.50～1.0％，異丙醇1.0～2.0％，乙二醇乙醚醋酸酯1.0～2.0％，半胱氨酸1.0～2.0％，苯甲酸鈉0.50～1.0％，純凈水10～20％。本發明制備工藝簡單，成本低廉，印刷到承印物上有很好的相容性和良好的印刷適性，具有高效、光譜和持久的抗菌功能。
【專利說明】一種大蒜素抗菌水性油墨及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于印刷用油墨領域，涉及一種大蒜素抗菌水性油墨及其制備方法。
【背景技術】
[0002]近年來，我國加強對包裝印刷在安全衛生和環保方面的要求，尤其是在食品包裝方面。在我們的生活中，各種病菌、真菌和病毒等有害微生物無處不在，不僅在一定的環境條件下污染包裝中的食品，而且人們在接觸到沾有微生物的印刷品時也會容易危害健康。為了解決微生物對食品等包裝內容物的污染問題，可以采取抗菌油墨進行印刷，降低微生物的污染。目前抗菌油墨多采用含有Ag、Cu等重金屬的無機抗菌劑，雖然在一定程度上能夠抵抗細菌對包裝內容物的污染，但是重金屬離子對人類健康的危害會更加嚴重。現有的很多油墨都是有機溶劑型的油墨，使用過程中會產生VOCs，污染環境，同時殘留的有機溶劑也會對人類的健康不利。雖然現在也開發一些水性油墨，但是普通的水性油墨并不具備有抗菌性能，不能延長食品的貨架期。為了滿足人們日益增長的健康需求，目前亟需研制一種具有聞效抗菌性能的水性油墨，可以使印品具有聞效的抗菌性能，有效切斷了病菌的傳播途徑，保障產品的安全和人類的健康。
【發明內容】
[0003]針對現有技術存在的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種大蒜素抗菌水性油墨。本發明提供一種無毒、抗菌效果好和環保的大蒜素抗菌水性油墨，解決傳統有機溶劑型油墨的污染問題 和水性油墨沒有抗菌功能的問題。
[0004]本發明的再一目的在于提供上述大蒜素抗菌水性油墨的制備方法。
[0005]本發明的目的通過以下的技術方案實現:一種大蒜素抗菌水性油墨，由以下按重量百分比計的成分制備得到:
[0006]水溶性樹脂25~35 %，顏料5.0~10 %，低Tg值丙烯酸乳液20~30 %，大蒜素10~15%，分散劑0.50~1.0%，流平劑0.50~1.0%，熱穩定劑1.0~2.0%，消泡劑
0.50~L 0%，尿素0.50~L 0%，異丙醇L O~2.0%，乙二醇乙醚醋酸酯L O~2.0%,半胱氨酸1.0~2.0%，苯甲酸鈉0.50~1.0%，純凈水10~20%。
[0007]所述的水溶性樹脂為水性丙烯酸樹脂、水性松香馬來酸樹脂或水溶性醇酸樹脂等中的任一種。
[0008]所述的顏料為聯苯胺黃G、聯苯胺黃GR、耐曬大紅BBN、酞菁藍BGS或紫紅F2R等有機顏料中的任一種。
[0009]所述的大蒜素是由天然提取或者人工合成。研究表明，大蒜素在動物體內基本無殘留，不會致人體中毒、致癌和畸形，也不會產生耐藥性，是一種安全性較高的抗菌劑。大蒜素的化學結構式為CH2 = CH-CH2-S(O)-S-CH2-CH = CH2，結構中的硫醚基和烯丙基可以通過抑制菌體代謝酶活性、損傷菌體細胞膜系統和影響菌體生長大環境來抑制菌體的生長、繁殖。大蒜素對多種致病菌，如大腸桿菌、葡萄球菌、痢疾球菌、肺炎球菌、炭疽桿菌、霍亂弧菌、白喉桿菌等有明顯的抑制和殺滅作用，大蒜素還能有效殺滅黃曲霉、黑曲霉、煙曲霉等各種霉菌，大蒜素還對多種真菌有抑制作用和殺滅作用。
[0010]所述的分散劑為硅烷偶聯劑KH550、KH560、KH570、KH792、DL602和DL171中的任一種。
[0011 ] 所述的流平劑為潤濕流平劑LA451。
[0012]所述的熱穩定劑為鈣鋅復合熱穩定劑CH400、CH401或CH402中的任一種。
[0013]所述的消泡劑為磷酸三丁酯、磷酸二丁酯或硅油中的任一種。
[0014]所述的純凈水為去離子水。
[0015]上述大蒜素抗菌水性油墨的制備過程包括如下步驟:
[0016](I)將水溶性樹脂、顏料、分散劑、流平劑、苯甲酸鈉、尿素和純凈水依次添加到高速攪拌機中，并在轉速為2500r/min的速度下攪拌預分散30~40min，使這些物質充分分散;
[0017](2)將步驟(1)所得到的料漿通過齒輪泵打入砂磨機中循環研磨分散到料漿細度小于或等于20um，制備得 到色漿；
[0018](3)往步驟(2)所得到的色漿中添加大蒜素、熱穩定劑和半胱氨酸，然后用高速攪拌機在2500r/min的速度下攪拌20min,混合均勻；
[0019](4)往步驟(3)所得到的色漿中添加異丙醇、乙二醇乙醚醋酸酯和消泡劑，并用高速攪拌機在轉速為2000r/min的速度下攪拌20~30min，然后邊攪拌邊加入低Tg值丙烯酸乳液，直至攪拌均勻；
[0020](5)將步驟(4)得到的混合物進行過濾包裝，制備獲得大蒜素抗菌水性油墨。
[0021]本發明相對于現有技術具有如下的優點及效果:
[0022](I)本發明采用大蒜素作為水性油墨的抗菌功能成分，大蒜素無毒、價格低廉和來源豐富，符合環保和食品安全的要求。
[0023](2)采用大蒜素作為抗菌劑，能夠利用大蒜素分子結構中的硫醚基和烯丙基抑制菌體代謝酶的活性，對多種細菌和真菌都具有抑制和滅殺作用，具有廣譜抗菌的功能。此外，大蒜素作為天然的抗菌物質，不會產生耐藥性，具有抗菌持久性的特點。
[0024](3)大蒜素是一種液體的有機抗菌劑，能夠和油墨中的有機成分很好的相容，能夠充分有效分散并保持長期穩定性。
[0025](4)本發明制備工藝簡單，成本低廉，對設備無磨損，印刷到承印物上有很好的相容性和良好的印刷適性。該產品能既能夠滿足綠色環保的要求，又具有高效、光譜和持久的抗菌功能。
【具體實施方式】
[0026]下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。
[0027]實施例1
[0028]一種大蒜素抗菌水性油墨，由以下按重量百分比計的成分制備得到:
[0029]水性丙烯酸樹脂30 %，聯苯胺黃5.0 %，低Tg值丙烯酸乳液26 %，大蒜素15 %，硅烷偶聯劑(KH550)0.50%，潤濕流平劑(LA451)0.50%，鈣鋅復合熱穩定劑(CH400) 1.2%,磷酸三丁酯0.80 %，尿素0.60 %，異丙醇1.4%，乙二醇乙醚醋酸酯2.0%，半胱氨酸1.0%，苯甲酸鈉1.0%，去離子水15%。
[0030]上述的大蒜素抗菌水性油墨的制備過程包括如下步驟:
[0031](I)將水性丙烯酸樹脂、聯苯胺黃、硅烷偶聯劑(KH550)、潤濕流平劑(LA451)、苯甲酸鈉、尿素和去離子水依次添加到高速攪拌機中，并在轉速為2500r/min的速度下攪拌預分散30min，使這些物質充分分散；
[0032](2)將步驟⑴所得到的料漿通過齒輪泵打入砂磨機中循環研磨分散到料漿細度為15um，制備得到色漿；
[0033](3)往步驟(2)所得到的色漿中添加大蒜素、鈣鋅復合熱穩定劑(CH400)和半胱氨酸，然后用高速攪拌機在2500r/min的速度下攪拌20min,使其混合均勻；
[0034](4)往步驟(3)所得到的色漿中添加異丙醇、乙二醇乙醚醋酸酯和磷酸三丁酯，并用高速攪拌機在轉速為2000r/min的速度下攪拌20min，然后邊攪拌邊加入低Tg值丙烯酸乳液，直至攪拌均勻。
[0035](5)將步驟(4)得到的混合物進行過濾包裝，制備獲得大蒜素抗菌水性油墨。
[0036]經檢驗證實制備獲得的大蒜素抗菌水性油墨具有很好的抗菌效果，并且其抗菌效果具有持久性。具體體現在經此方案制備獲得的大蒜素抗菌水性油墨，涂布于卡紙表面，抗菌率為92% — 96% 空氣中放置30天，抗菌效果無明顯降低。
[0037]實施例2
[0038]一種大蒜素抗菌水性油墨，由以下按重量百分比計的成分制備得到:
[0039]水性松香馬來酸樹脂25 %，耐曬大紅BBN8.0 %，低Tg值丙烯酸乳液30 %，大蒜素15%，硅烷偶聯劑(KH550)0.60%，潤濕流平劑(LA451)0.50%，鈣鋅復合熱穩定劑(CH401)1.4%，磷酸二丁酯1.0%，尿素1.0%，異丙醇1.5%，乙二醇乙醚醋酸酯1.5%，半胱氨酸1.5%，苯甲酸鈉1.0%，去離子水12%。
[0040]上述的大蒜素抗菌水性油墨的制備過程包括如下步驟:
[0041](I)將水性松香馬來酸樹脂、耐曬大紅BBN、硅烷偶聯劑(KH550)、潤濕流平劑(LA451)、苯甲酸鈉、尿素和去離子水依次添加到高速攪拌機中，并在轉速為2500r/min的速度下攪拌預分散35min,使這些物質充分分散；
[0042](2)將步驟(1)所得到的料漿通過齒輪泵打入砂磨機中循環研磨分散到料漿細度為10um，制備得到色衆；
[0043](3)往步驟⑵所得到的色漿中添加大蒜素、鈣鋅復合熱穩定劑(CH401)和半胱氨酸，然后用高速攪拌機在2500r/min的速度下攪拌20min,使其混合均勻；
[0044](4)往步驟(3)所得到的色漿中添加異丙醇、乙二醇乙醚醋酸酯和磷酸三丁酯，并用高速攪拌機在轉速為2000r/min的速度下攪拌25min，然后邊攪拌邊加入低Tg值丙烯酸乳液，直至攪拌均勻；
[0045](5)將步驟(4)得到的混合物進行過濾包裝，制備獲得大蒜素抗菌水性油墨。
[0046]經此方案制備獲得的大蒜素抗菌水性油墨，涂布于卡紙表面，抗菌率為94% —98%，空氣中放置30天，抗菌效果無明顯降低。
[0047]實施例3
[0048]一種大蒜素抗菌水性油墨，由以下按重量百分比計的成分制備得到:
[0049]水性丙烯酸樹脂35 %，耐曬大紅BBN5.0 %，低Tg值丙烯酸乳液25 %，大蒜素12%，硅烷偶聯劑(KH550)0.50%，潤濕流平劑(LA451)0.50 %，鈣鋅復合熱穩定劑(CH401) 1.5 %，磷酸二丁酯0.70%，尿素1.0%，異丙醇1.3 %，乙二醇乙醚醋酸酯1.5%，半胱氨酸1.2%，苯甲酸鈉0.80%，去離子水14%。
[0050]上述的大蒜素抗菌水性油墨的制備過程包括如下步驟:
[0051](I)將水性丙烯酸樹脂、耐曬大紅BBN、硅烷偶聯劑(KH550)、潤濕流平劑(LA451)、苯甲酸鈉、尿素和去離子水依次添加到高速攪拌機中，并在轉速為2500r/min的速度下攪拌預分散40min，使這些物質充分分散；
[0052](2)將步驟⑴所得到的料漿通過齒輪泵打入砂磨機中循環研磨分散到料漿細度為10um，制備得到色衆；
[0053](3)往步驟⑵所得到的色漿中添加大蒜素、鈣鋅復合熱穩定劑(CH401)和半胱氨酸，然后用高速攪拌機在2500r/min的速度下攪拌20min,使其混合均勻；
[0054](4)往步驟(3)所得到的色漿中添加異丙醇、乙二醇乙醚醋酸酯和磷酸三丁酯，并用高速攪拌機在轉速為2000r/min的速度下攪拌25min，然后邊攪拌邊加入低Tg值丙烯酸乳液，直至攪拌均勻；
[0055](5)將步驟(4)得到的混合物進行過濾包裝，制備獲得大蒜素抗菌水性油墨。
[0056]經此方案制備獲得的大蒜素抗菌水性油墨，涂布于卡紙表面，抗菌率為98% —99%，空氣中放置30天，抗菌效果無明顯降低。
[0057]實施例4
[0058]一種大蒜素抗菌水性油墨，由以下按重量百分比計的成分制備得到:
[0059]水性丙烯酸樹脂25 %，酞菁藍BGSlO % ,低Tg值丙烯酸乳液30 %，大蒜素10 %，硅烷偶聯劑(KH550) 0.50%，潤濕流平劑(LA451)0.50%，鈣鋅復合熱穩定劑(CH401)1.0%,硅油0.60%，尿素0.5%，異丙醇1.4%，乙二醇乙醚醋酸酯1.0%，半胱氨酸1.0%，苯甲酸納0.50 %,去尚子水18 %。
[0060]上述的大蒜素抗菌水性油墨的制備過程包括如下步驟:
[0061](I)將水性丙烯酸樹脂、酞菁藍BGS、硅烷偶聯劑(KH550)、潤濕流平劑(LA451)、苯甲酸鈉、尿素和去離子水依次添加到高速攪拌機中，并在轉速為2500r/min的速度下攪拌預分散35min，使這些物質充分分散；
[0062](2)將步驟⑴所得到的料漿通過齒輪泵打入砂磨機中循環研磨分散到料漿細度5um，制備得到色漿；
[0063](3)往步驟⑵所得到的色漿中添加大蒜素、鈣鋅復合熱穩定劑(CH401)和半胱氨酸，然后用高速攪拌機在2500r/min的速度下攪拌20min,使其混合均勻；
[0064] (4)往步驟(3)所得到的色漿中添加異丙醇、乙二醇乙醚醋酸酯和硅油，并用高速攪拌機在轉速為2000r/min的速度下攪拌25min,然后邊攪拌邊加入低Tg值丙烯酸乳液,直至攪拌均勻；
[0065](5)將步驟(4)得到的混合物進行過濾包裝，制備獲得大蒜素抗菌水性油墨。
[0066]經此方案制備獲得的大蒜素抗菌水性油墨，涂布于卡紙表面，抗菌率99%以上，空氣中放置30天，抗菌效果無明顯降低。
[0067]上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保 護范圍之內。
【權利要求】
1.一種大蒜素抗菌水性油墨，其特征在于由以下按重量百分比計的成分制備得到: 水溶性樹脂25~35 %，顏料5.0~10 %，低Tg值丙烯酸乳液20~30 %，大蒜素10~15%，分散劑0.50~1.0%，流平劑0.50~1.0%，熱穩定劑1.0~2.0%，消泡劑0.50~1.0%，尿素0.50~1.0%，異丙醇1.0~2.0%，乙二醇乙醚醋酸酯1.0~2.0%，半胱氨酸1.0~2.0%，苯甲酸鈉0.50~L 0%，純凈水10~20%。
2.根據權利要求1所述的大蒜素抗菌水性油墨，其特征在于:所述的水溶性樹脂為水性丙烯酸樹脂、水性松香馬來酸樹脂或水溶性醇酸樹脂中的任一種。
3.根據權利要求1所述的大蒜素抗菌水性油墨，其特征在于:所述的顏料為聯苯胺黃G、聯苯胺黃GR、耐曬大紅BBN、酞菁藍BGS或紫紅F2R有機顏料中的任一種。
4.根據權利要求1所述的大蒜素抗菌水性油墨，其特征在于:所述的分散劑為硅烷偶聯劑 KH550、KH560、KH570、KH792、DL602 或 DL171 中的任一種。
5.根據權利要求1所述的大蒜素抗菌水性油墨，其特征在于:所述的流平劑為潤濕流平劑LA451。
6.根據權利要求1所述的大蒜素抗菌水性油墨，其特征在于:所述的熱穩定劑為鈣鋅復合熱穩定劑CH400、CH401或CH402中的任一種。
7.根據權利要求1所述的大蒜素抗菌水性油墨，其特征在于:所述的消泡劑為磷酸三丁酯、磷酸二丁酯或硅油中的任一種。
8.根據權利要求1所述的大蒜素抗菌水性油墨，其特征在于:所述的純凈水為去離子水。
9.權利要求1所述大蒜素抗菌水性油墨的制備方法，其特征在于包括如下步驟:(1)將水溶性樹脂、顏料、分散劑、流平劑、苯甲酸鈉、尿素和純凈水依次添加到高速攪拌機中，并在轉速為2500r/min的速度下攪拌預分散30~40min，使這些物質充分分散； (2)將步驟(1)所得到的料漿通過齒輪泵打入砂磨機中循環研磨分散到料漿細度小于或等于20um,制備得到色衆； (3)往步驟(2)所得到的色漿中添加大蒜素、熱穩定劑和半胱氨酸，然后用高速攪拌機在2500r/min的速度下攪拌20min,混合均勻； (4)往步驟(3)所得到的色漿中添加異丙醇、乙二醇乙醚醋酸酯和消泡劑，并用高速攪拌機在轉速為2000r/min的速度下攪拌20~30min，然后邊攪拌邊加入低Tg值丙烯酸乳液，直至攪拌均勻； (5)將步驟(4)得到的混合物進行過濾包裝，制備獲得大蒜素抗菌水性油墨。
【文檔編號】C09D11/107GK104017434SQ201410195750
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月9日 優先權日:2014年5月9日
【發明者】曾志平, 曾家明, 江德勇, 周文豪 申請人:佛山市綠之彩印刷有限公司