Ṣiṣayẹwo Idagbasoke Awọn Inki Omi-Omi ati Ikẹkọ Awọn Inki Polyurethane Omi-Friendly

Idoti afẹfẹ ti pẹ ti jẹ ibakcdun pataki, pẹlu awọn itujade gaasi majele gẹgẹbi awọn VOC jẹ awọn oluranlọwọ pataki lẹgbẹẹ awọn iyalẹnu adayeba bi awọn iji eruku. Bi imo ti aabo ayika ti n dagba ati pe ọpọlọpọ awọn eto imulo orilẹ-ede ti wa ni imuse, ile-iṣẹ titẹ sita, emitter VOC pataki kan, ti dojuko atunṣe ti ko ṣeeṣe. Nitoribẹẹ, awọn inki titẹ sita ore-aye ti di aaye idojukọ ninu iwadii ile-iṣẹ titẹ sita kariaye. Lara awọn inki ore-aye ti o wa, pẹlu awọn inki ti o da omi, awọn inki ti a le ṣe iwosan, ati awọn inki ti o da lori epo-epo, awọn inki orisun omi jẹ lilo pupọ julọ. Awọn inki ti o da lori omi ni ipin kekere ti awọn olomi Organic, idinku awọn itujade VOC ati ibamu pẹlu awọn ipilẹ aabo ayika. Bibẹẹkọ, awọn inki ti o da omi tun ni awọn apadabọ bii gbigbe lọra ati awọn akoko imularada ati omi ti ko dara ati resistance alkali, diwọn ohun elo wọn ni awọn inki ile-iṣẹ ibile. Nitorinaa, imudarasi awọn ailagbara wọnyi nipasẹ iyipada resini ti di idojukọ pataki. Iwe yii ṣe apejuwe idagbasoke ati ohun elo ti awọn inki ti o da lori omi, iwadi ti awọn atunṣe resini, ilọsiwaju ninu iwadi lori titẹ awọn inki ti o wa ni lilo awọn polyurethane orisun omi, ati awọn ifojusọna iwaju ni aaye yii.

• Idanwo

1. Idagbasoke ti Omi-orisun Inki

Awọn inki ni itan-akọọlẹ gigun, ti o farahan lẹgbẹẹ kiikan ti titẹ sita. Lẹhin ifihan Lithol Red Pigment ni ọdun 1900, awọn inki di ibigbogbo, ti o mu ki awọn orilẹ-ede ṣe idoko-owo ni iwadii inki. Awọn inki orisun omi jẹ itọsẹ ti o waye lati awọn ibeere ti o ga julọ fun ilowo inki. Iwadi lori awọn inki ti o da lori omi bẹrẹ ni ilu okeere ni awọn ọdun 1960, ni akọkọ lati yara awọn oṣuwọn titẹ sita ati dinku igbẹkẹle lori awọn ohun elo aise ti o da lori epo. Awọn inki wọnyi lo awọn agbo ogun Organic bi awọn benzene ati shellac tabi sodium lignosulfonate bi awọn ohun elo akọkọ lati pade awọn iwulo titẹ ni akoko naa. Ni awọn 1970s, oluwadi ni idagbasoke a polima emulsion resini pẹlu kan mojuto-ikarahun ati nẹtiwọki be nipa polymerizing akiriliki monomers pẹlu styrene, mimu awọn inki 'didan ati omi resistance nigba ti pade ayika awọn ibeere. Bibẹẹkọ, bi imọye ayika ti n pọ si ati awọn ofin ayika ti o muna, ipin ti awọn ohun alumọni ti o da lori benzene ni awọn inki dinku. Ni awọn ọdun 1980, awọn orilẹ-ede Yuroopu ti Iwọ-Oorun ṣe agbekalẹ awọn imọran ati awọn imọ-ẹrọ ti “titẹ inki alawọ ewe” ati “titẹ inki orisun omi tuntun.”

Ile-iṣẹ inki ti Ilu China bẹrẹ ni ijọba Qing ti o pẹ pẹlu iṣelọpọ owo, ti o dale lori awọn inki ti a ko wọle titi di ọdun 1975, nigbati Tianjin Inki Factory ati Gangu Inki Factory ni idagbasoke ati ṣe agbejade inki gravure akọkọ ti inu ile. Ni awọn ọdun 1990, Ilu Ṣaina ti gbe wọle lori awọn laini iṣelọpọ flexo ti o ju 100 lọ, ni iyara ni ilosiwaju ni lilo awọn inki orisun omi. Ni 2003, China Industrial Technology Research Institute ni ifijišẹ ni idagbasoke awọn ọja ti o jọmọ, ati ni ibẹrẹ 2004, Shanghai Meide Company ṣe agbejade omi ti o ni kikun, ti o ni iwọn otutu kekere ti o ni ibamu pẹlu awọn iṣedede Japanese ati German. Botilẹjẹpe iwadii China lori awọn inki orisun omi rii idagbasoke iyara ni ibẹrẹ ọdun 21st, awọn orilẹ-ede Oorun ti ṣaṣeyọri ilọsiwaju pataki tẹlẹ: nipa 95% ti awọn ọja flexo ati 80% ti awọn ọja gravure ni Amẹrika lo awọn inki ti o da omi, lakoko ti UK ati Japan gba awọn inki orisun omi fun ounjẹ ati iṣakojọpọ oogun. Ni afiwe, idagbasoke Ilu China lọra.

Lati ṣe igbega ọja naa siwaju, Ilu China ṣe agbekalẹ boṣewa inki orisun omi akọkọ ni Oṣu Karun ọdun 2007 ati ni ọdun 2011 ṣe agbero fun “idagbasoke ĭdàsĭlẹ alawọ ewe,” ni ero lati rọpo awọn inki ti o da lori epo pẹlu awọn inki ti o da omi. Ninu 2016 "Eto Ọdun marun-un 13th" fun ile-iṣẹ titẹ sita, "iwadi lori awọn ohun elo ayika ti o da lori omi" ati "titẹ alawọ ewe" jẹ awọn idojukọ bọtini. Ni ọdun 2020, igbega ti orilẹ-ede ti alawọ ewe ati titẹjade oni-nọmba gbooro ọja inki orisun omi.

2. Ohun elo ti Omi-orisun Inki

Ní ìbẹ̀rẹ̀ ọ̀rúndún ogún, orílẹ̀-èdè Amẹ́ríkà kọ́kọ́ lo inki tó dá omi nínú títẹ̀ flexo. Ni awọn ọdun 1970, awọn inki gravure ti o da lori omi ti o ni agbara giga ni a lo fun ọpọlọpọ awọn iwe iṣakojọpọ, awọn ile-iwe ti o nipọn, ati paali. Ni awọn ọdun 1980, didan ati iboju titẹ iboju matte awọn inki orisun omi ni idagbasoke odi, ti o pọ si ohun elo wọn si awọn aṣọ, iwe, PVC, polystyrene, bankanje aluminiomu, ati awọn irin. Lọwọlọwọ, nitori ilolupo-ọrẹ wọn, ti kii ṣe majele, ati awọn abuda ailewu, awọn inki ti o da lori omi ni a lo ni pataki ni titẹjade apoti ounjẹ, gẹgẹbi iṣakojọpọ taba ati awọn igo mimu. Bi awọn ofin ayika ṣe n pọ si, ohun elo ti awọn inki ti o da lori omi n tẹsiwaju lati di pupọ ati ki o pọ si. Orile-ede China tun n ṣe igbega siwaju lilo wọn ni ile-iṣẹ titẹ.

• Awọn abajade ati ijiroro

1. Iwadi lori Resini Awọn iyipada

Iṣẹ ṣiṣe inki ni ipa nipasẹ awọn iyatọ resini. Ni gbogbogbo, awọn resini inki ti o da lori omi jẹ deede polyurethane, awọn emulsions akiriliki ti a yipada, tabi awọn resini polyacrylic. Awọn resini polyurethane (WPU) orisun omi, pẹlu didan ti o ga julọ, ni lilo pupọ ni titẹ sita. Nitorinaa, imudara iṣẹ WPU lati mu inki ti o da lori omi jẹ ọrẹ ayika ati didan ti di idojukọ ni ile-iṣẹ titẹ.

2. Iyipada Omi-orisun Polyurethanes

Awọn polyurethanes orisun omi, ti o jẹ ti awọn polyols iwuwo kekere-molekula, ni a le pin si polyester, polyether, ati awọn iru arabara. Da lori awọn ohun-ini oriṣiriṣi ti polyester ati polyether polymers, agbara ati iduroṣinṣin wọn yatọ. Ni gbogbogbo, awọn polyether polyurethane ni agbara kekere ati iduroṣinṣin ju polyester polyurethanes ṣugbọn ṣe afihan resistance iwọn otutu to dara julọ ati pe wọn ko ni itara si hydrolysis. Fun apẹẹrẹ, jijẹ “iduroṣinṣin” inki nipasẹ lilo polyethylene glycol monomethyl ether ṣe ilọsiwaju awọn abuda ifarada rẹ. Sibẹsibẹ, eyi jẹ aaye itọkasi nikan. Awọn ile-iṣẹ iwadii oriṣiriṣi gba awọn ọna oriṣiriṣi lati mu awọn abala kan pato ti WPU pọ si.

Fun apẹẹrẹ, ni ọdun 2010, awọn resini iposii pẹlu lile giga ati agbara ipa ni a yan lati koju iki inki ati awọn ọran ifaramọ, nitorinaa nmu agbara inki pọ si. Ni ọdun 2006, iwadi ti a gbejade nipasẹ Ile-ẹkọ Kemikali ti Beijing lo polyurethane ti o da lori ethylene glycol lati ṣe resini pataki kan pẹlu apakan rirọ gigun, imudara irọrun inki ati ni aiṣe-taara okun inki orisun omi. Diẹ ninu awọn ẹgbẹ ṣaṣeyọri awọn abajade iyipada nipa fifi awọn nkan kemika kun: iṣakojọpọ yanrin tabi organosilicon lati mu WPU dara si, ti o mu ilọsiwaju agbara fifẹ inki. Carboxyl-opin butadiene nitrile polyurethane ni a lo lati mu iṣẹ titẹ inki pọ si ati iki, ni ibamu si awọn agbegbe eka diẹ sii.

Nitorinaa, awọn oniwadi nigbagbogbo yan awọn polyesters kan pato ti o da lori awọn ohun-ini inki, lilo awọn polyacids ti o yẹ ati awọn polyols lati ṣapọpọ awọn polyester polyester ti o ni igbona, ṣafihan awọn ẹgbẹ pola pẹlu adhesion ti o lagbara, yiyan awọn ohun elo aise ti o dara lati mu ilọsiwaju polyurethane crystallinity, ati lilo awọn aṣoju idapọpọ lati jẹki awọn alemora WPU ọrinrin ati ooru resistance.

3. Omi Resistance Iyipada

Niwọn igba ti a ti lo inki fun iṣakojọpọ ita ati nigbagbogbo awọn olubasọrọ omi, resistance omi ti ko dara le ja si líle dinku, didan, ati paapaa peeling inki tabi ibajẹ, ni ipa pataki iṣẹ ibi ipamọ. Imudara resistance omi WPU ṣe ilọsiwaju iṣẹ ibi ipamọ inki nipasẹ lilo awọn polyols pẹlu itọju omi to dara bi awọn ohun elo. Fun apẹẹrẹ, iyipada WPU pẹlu awọn monomers akiriliki tabi ṣatunṣe akoonu resini iposii le ṣe ilọsiwaju resistance omi inki.

Yato si lilo awọn polima-resistance omi-giga lati rọpo polyurethane boṣewa, awọn oniwadi nigbagbogbo ṣafikun Organic tabi awọn nkan inorganic lati ṣaṣeyọri ipa ti o fẹ. Fun apẹẹrẹ, iṣakojọpọ yanrin nanoscale sinu resini ṣe alekun resistance omi ati agbara, ọna ti a lo pupọ ni iṣelọpọ inki. "Ọna copolymerization emulsion" ṣẹda PUA apapo lati mu ilọsiwaju omi duro, lakoko ti awọn ọna bii polyethylene glycol monomethyl ether iyipada ati acetone kolaginni ti organosilicon-títúnṣe WPU mu omi resistance.

4. Iyipada Resistance otutu-giga

Ni gbogbogbo, resistance iwọn otutu giga WPU jẹ alailagbara, ni opin resistance ooru ti inki ti omi. Awọn polyether polyurethanes ni igbagbogbo ni iduroṣinṣin iwọn otutu to dara julọ ju polyester polyurethanes nitori nọmba awọn ifunmọ meji. Fifi awọn polima pipọ gigun tabi benzene oruka esters/ethers bi awọn monomers polymerization ṣe ilọsiwaju resistance otutu otutu polima ati, nitori naa, resistance ooru inki orisun omi. Yato si lilo polyether polyurethane pq gigun, diẹ ninu awọn ẹgbẹ lo awọn ohun elo idapọmọra lati mu idiju pọ si ati mu resistance otutu otutu ga. Fun apẹẹrẹ, fifi nano tin oxide antimony kun si WPU ti a ṣepọ lati DMPA, polyether 220, ati IPDI n jẹ ki awọn fẹlẹfẹlẹ inki fa ooru mu, imudarasi resistance otutu otutu. Fifi silica airgel si polyurethane tun dinku iba ina elekitiriki ati ki o mu inki ooru resistance.

5. Iduroṣinṣin Iyipada

Iduroṣinṣin WPU ni pataki ni ipa lori iṣẹ ibi ipamọ inki orisun omi. Yato si omi ati resistance otutu otutu, iwuwo molikula ati eto eto jẹ pataki. Awọn resini polyester jẹ iduroṣinṣin diẹ sii ju awọn resini polyether nitori awọn ifunmọ hydrogen diẹ sii ninu eto molikula. Ṣafikun awọn nkan ester lati dagba awọn polyurethanes ti o dapọ mu iduroṣinṣin pọ si, gẹgẹbi lilo isocyanate ati pipinka silane lati ṣẹda apakan-meji WPU pẹlu imudara imudara ati abrasion resistance. Itọju igbona ati itutu agbaiye tun le ṣẹda awọn ifunmọ hydrogen diẹ sii, mimu iṣeto molikula mu ati imudara iduroṣinṣin WPU ati iṣẹ ibi ipamọ inki ti o da lori omi.

6. Ilọsiwaju Adhesion

Lakoko ti o dara ju WPU ṣe ilọsiwaju resistance omi, iwọn otutu giga, ati iduroṣinṣin, awọn WPUs tun ṣafihan adhesion ti ko dara si awọn ọja ṣiṣu polyethylene (PE) nitori iwuwo molikula ati polarity. Ni deede, iru polarity ati awọn polima iwuwo molikula tabi awọn monomers ni a ṣafikun lati mu WPU dara si ati mu imudara inki orisun omi si awọn ohun elo ti kii ṣe pola. Fun apẹẹrẹ, àjọ-polymerizing WPU pẹlu polyvinyl kiloraidi-hydroxyethyl acrylate resini ṣe ilọsiwaju isunmọ omi aabo laarin awọn inki ati awọn aṣọ. Ṣafikun resini polyester akiriliki si WPU ṣẹda ọna ọna asopọ molikula alailẹgbẹ kan, imudara ifaramọ WPU ni pataki. Sibẹsibẹ, awọn ọna wọnyi le ni ipa awọn ohun-ini inki atilẹba bi didan. Nitorinaa, awọn imọ-ẹrọ ile-iṣẹ ṣe itọju awọn ohun elo laisi awọn ohun-ini iyipada lati mu isunmọ inki pọ si, gẹgẹbi mimuuṣiṣẹpọ awọn roboto pẹlu awọn amọna tabi itọju ina igba kukuru lati mu adsorption pọ si.

• Ipari

Lọwọlọwọ, awọn inki ti o ni omi ni a lo ni lilo pupọ ni iṣakojọpọ ounjẹ, iṣakojọpọ oogun, awọn idanileko, awọn iwe, ati awọn ohun elo miiran tabi awọn ohun elo titẹ. Bibẹẹkọ, awọn idiwọn iṣẹ ṣiṣe atorunwa ṣe ihamọ awọn ohun elo gbooro. Bi ayika ati imọ aabo ṣe ndagba pẹlu awọn igbelewọn igbe aye ti o ni ilọsiwaju, awọn inki ore-omi ti o da lori omi ti o dinku awọn itujade VOC n rọpo awọn inki ti o da lori epo, nija awọn ọja inki ti o da lori epo ibile.

Ni aaye yii, imudara iṣẹ inki nipasẹ iyipada awọn resini ti o da lori omi, paapaa awọn polyurethane ti o da lori omi, nipasẹ awọn ọna imotuntun gẹgẹbi nanotechnology ati isọdọkan ti Organic ati awọn agbo ogun inorganic jẹ pataki fun idagbasoke inki orisun omi ni ọjọ iwaju. Nitorina, iwadi siwaju sii lori awọn atunṣe resini ni a nilo lati jẹki iṣẹ inki ti o da lori omi fun awọn ohun elo ti o gbooro.