耐磨阻燃型烟用接装纸油墨及其制备方法

段斌

摘要：本文介绍一种耐磨阻燃型烟用接装纸印刷油墨，由以下重量组分的成分组成：油墨连接料100～200份、油墨连接料助剂180～220份、耐磨型填充料30～70份、色料40～80份、阻燃助剂20～60份和溶剂200～400份。本项目研究的优点是：印刷质量高，适用机型广泛，可任意调整粘度上机，适温性宽。

关键词：耐磨；阻燃型；烟用接装纸油墨；配制方法

前言

本油墨的项目研究进展属于印刷油墨加工领域，特别涉及一种耐磨阻燃型烟用接装纸油墨及其制备方法。

1.背景技术

烟用接装纸是生产卷烟的重要材料，是以接装纸原纸为基材，通过接装纸油墨印刷加工，将滤嘴与烟支卷接起来的一种专用纸。接装纸是包裹在香烟烟支后部，接触吸烟者口腔，接装纸涂层油墨印刷涂布到烟用接装纸原纸表面，形成类似防火涂料一样的起到屏蔽作用的耐磨保护层，当吸烟者吸到涂有耐磨和阻燃油墨的烟支接装纸部位时不再燃烧，可保障吸烟者安全（易烧到卷烟吸食者手和嘴唇）；当吸烟者嘴唇干燥时，烟支接装纸表面有耐磨性不会粘破吸烟者的嘴唇；当卷烟吸食者吸完后将烟蒂随意丢弃后，到涂有耐磨和阻燃油墨烟支部位会自行熄灭，可减少火灾发生，能避免引发烟头公众火灾和森林火灾事故。

为适应烟草行业提高中高档卷烟的需要及降焦减害的需要，接装纸的油墨工艺水平的不断提高，生产开发出多种适宜卷烟降焦减害、加香、耐磨、产品。由于吸烟消费者吸食时嘴唇与接装纸接触，接装纸中有害成份会通过口腔进入人体内，其中重金属砷、铅、镍、镉、汞、荧光物质、菌落总数等安全卫生指标直接或间接关系到卷烟消费者的健康，对接装纸油墨提出了高要求。

总的来说，卫生、安全、环保是烟草包装的发展趋势，但是附于卷烟烟支多功能性的是接装纸，而决定接装纸功能和新颖性的关键是对接装纸原纸的后加工工序，即接装纸涂层油墨。

烟用接装纸：以在全木浆的接装原纸为印刷基材，将油墨均匀地印刷涂布在其表面，经过烫金、分切、打孔制成的卷烟过滤嘴专用纸。

传统接装纸油墨：是由有色体（如颜料、染色）、连结料、填充料、助剂等材料，经简单的配制，搅拌和研磨而成的均匀混合体称之为接装纸油墨。接装纸油墨用于在接装纸原纸上印刷成为烟用接装纸，传统的油墨易燃烧，印刷在接装纸上抗磨性能差，不具有阻燃性能和抗磨性能。

为了阻止燃烧，现有技术中，其阻燃材料是通过设置在接装纸里面，而烟支各处的成分不一样，接装纸和吸烟者的口腔接触，烟支点燃后易与烟气混合或高温引燃后生成有害的化学衍生物，不利于卷烟吸食者健康。现有的接装纸印刷油墨不具有高耐磨性，易粘破卷烟消费者嘴唇。

2.项目研究的内容

针对上述问题，本项目研究的目的是提供一种耐磨阻燃型烟用接装纸油墨。

为实现上述目的，本项目研究所采用的技术方案是：

一种耐磨阻燃型烟用接装纸油墨，由以下重量组分的成分组成：油墨连接料100～200份、油墨连接料助剂180～220份、耐磨型填充料30～70份、色料40～80份、阻燃助剂20～60份和溶剂200～400份。

本项目研究对油墨连接料中高分子材料的选择有严格要求。通过对聚乙烯缩丁醛树脂、聚丙烯酰胺树脂、醇酸树脂、聚氨酯、聚酮等各类树脂进行综合性的试验和使用，得出了各类树脂的成膜性、抗燃烧性数据及顺序。通过对比和协同作用的试验优化，选用聚乙烯缩丁醛树脂、聚丙烯酰胺树脂作为油墨中高分子连接料来提高抗磨性、抗燃烧性。

本项目研究对油墨阻燃剂的选用：对硼砂、氧化锑－氯化石蜡体系、高分子材料席夫碱（羟基苯甲醛、二氨基萘缩合物）、氢氧化镁、矿棉、硅酸铝纤维、蛭石、硅藻土进行综合性的试验和使用，得出了各类助剂的抗燃烧性、流动性、上机适应性的数据及顺序。通过对比和协同作用的试验，决定选用硼砂、氧化锑－氯化石蜡体系、高分子材料新型材料席夫碱（羟基苯甲醛、二氨基萘缩合物）、氢氧化镁作为油墨阻燃剂。

本项目研究对油墨填充料原料选用：充分对钛白粉、医用滑石粉，氧化铁红、氧化铁黑、白炭黑、碳酸氢钙、高岭土等各类填料进行综合性的试验和使用，得出了各类填料的抗磨性、抗燃烧性数据及顺序，通过对比讨论，做了各类填料的协同作用的试验，通过优化，最终选用钛白粉、医用滑石粉，氧化铁红、氧化铁黑、白炭黑作为填料。

作为优选，所述油墨连接料选自聚乙烯缩丁醛树脂、聚丙烯酰胺树脂或改性松香中的一种，或它们的任意比例混合物；

所述油墨连接料助剂选自助剂用乙醇或二丁酯中的一种，或它们的任意比例混合物；

所述耐磨型填充料选自钛白粉、医用滑石粉或白炭黑中的一种，或它们的任意比例混合物；

所述色料选自氧化铁红、氧化铁黑或氧化铁黄中的一种，或它们的任意比例混合物；

所述阻燃助剂选自硼砂、氧化锑-氯化石蜡体系、高分子材料席夫碱或氢氧化镁中的一种，或它们的任意比例混合物；

所述溶剂选自溶解用乙醇或水中的一种，或它们的任意比例混合物。

作为优选，所述耐磨阻燃型烟用接装纸油墨由以下重量份数的原料制成：聚乙烯缩丁醛树脂80～120份、聚丙烯酰胺树脂30～70份、改性松香8～12份、助剂用乙醇180～220份、二丁酯3～7份、钛白粉18～22份、医用滑石粉18～22份、白炭黑8～12份、氧化铁红8～12份、氧化铁黑22～28份、氧化铁黄28～32份、硼砂1～3份、氧化锑-氯化石蜡体系12～18份、高分子材料席夫碱20～30份、氢氧化镁3～7份、溶解用乙醇280～320份和水18～22份。

作为优选，所述耐磨阻燃型烟用接装纸油墨由以下重量份数的原料制成：聚乙烯缩丁醛树脂100份、聚丙烯酰胺树脂50份、改性松香10份、助剂用乙醇200份、二丁酯5份、钛白粉20份、医用滑石粉20份、白炭黑10份、氧化铁红10份、氧化铁黑25份、氧化铁黄30份、硼砂2份、氧化锑-氯化石蜡体系15份、高分子材料席夫碱20份、氢氧化镁5份、溶解用乙醇300份和水20份。

作为优选，所述耐磨阻燃型烟用接装纸油墨由以下重量份数的原料制成：聚乙烯缩丁醛树脂140～160份、改性松香13～17份、二丁酯3～7份、医用滑石粉35～45份、白炭黑8～12份、氧化铁红8～12份、氧化铁黑22～28份、氧化铁黄28～32份、硼砂1～3份、高分子材料席夫碱25～35份、氢氧化镁8～12份、溶解用乙醇280～330份和水8～12份。

作为优选，所述耐磨阻燃型烟用接装纸油墨由以下重量份数的原料制成：聚乙烯缩丁醛树脂150份、改性松香15份、二丁酯5份、医用滑石粉40份、白炭黑10份、氧化铁红10份、氧化铁黑25份、氧化铁黄30份、硼砂2份、高分子材料席夫碱30份、氢氧化镁10份、溶解用乙醇310份和水10份。

作为优选，所述耐磨阻燃型烟用接装纸油墨由以下重量份数的原料制成：聚丙烯酰胺树脂80～120份、改性松香18～22份、助剂用乙醇180～220份、二丁酯3～7份、钛白粉18～22份、医用滑石粉28～32份、氧化铁红8～12份、氧化铁黑22～28份、氧化铁黄28～32份、氧化锑-氯化石蜡体系15～20份、高分子材料席夫碱18～22份、氢氧化镁3～7份、溶解用乙醇280～320份和水18～22份。

作为优选，所述耐磨阻燃型烟用接装纸油墨由以下重量份数的原料制成：聚丙烯酰胺树脂100份、改性松香20份、助剂用乙醇200份、二丁酯5份、钛白粉20份、医用滑石粉30份、氧化铁红10份、氧化铁黑25份、氧化铁黄30份、氧化锑-氯化石蜡体系17份、高分子材料席夫碱20份、氢氧化镁5份、溶解用乙醇300份和水20份。

本项目研究还提供了一种制备所述耐磨阻燃型烟用接装纸油墨的方法，包括以下步骤：

（1）按照配比称取原料；

（2）连接料的制备；在密闭式反应釜内投入油墨连接料和油墨连接料助剂，加温至80℃～90℃，搅拌4～8小时，然后冷却至常温；

（3）混合；向所述反应釜中投入耐磨型填充料、色料、阻燃助剂和溶剂，加温至60℃～80℃，搅拌2～5小时后冷却至常温；

（4）研磨；

（5）过滤；

（6）包装。

本项目研究中，油墨连接料、油墨连接料助剂、耐磨型填充料、色料、阻燃助剂和溶剂为市售产品，均采购于具有合法资质的厂家。

本项目研究具有以下有益效果：

本项目研究采用油墨连接料、油墨连接料助剂、耐磨型填充料、色料、阻燃助剂和溶剂的科学配比，各组分相互作用，得到的油墨，能大大提高印刷质量。其印刷效果为：1、印刷机100-250米/分钟，适用机型广泛；2、本油墨使用95%乙醇、水按重量配比1：0.5稀释，可任意调整粘度上机；3、印刷干燥加热温度为50℃-85℃，适温性宽。

3.具体实施方式

下面对本项目研究的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本项目研究，但并不构成对本项目研究的限定。此外，下面所描述的本项目研究各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1

一种制备耐磨阻燃型烟用接装纸油墨的方法，包括以下步骤：

（1）按照配比称取原料；聚乙烯缩丁醛树脂120份、聚丙烯酰胺树脂70份、改性松香12份、助剂用乙醇220份、二丁酯7份、钛白粉22份、医用滑石粉22份、白炭黑12份、氧化铁红12份、氧化铁黑28份、氧化铁黄32份、硼砂3份、氧化锑-氯化石蜡体系18份、高分子材料席夫碱30份、氢氧化镁7份、溶解用乙醇320份和水22份。

（2）连接料的制备；在密闭式反应釜内投入油墨连接料和油墨连接料助剂，加温至90℃，搅拌8小时，然后冷却至常温；

（3）混合；向所述反应釜中投入耐磨型填充料、色料、阻燃助剂和溶剂，加温至80℃，搅拌5小时后冷却至常温；

（4）研磨；在卧式磨机上进行循环研磨3次。

（5）过滤；用300目的筛网设备过滤。

（6）包装。

实施例2

一种制备耐磨阻燃型烟用接装纸油墨的方法，包括以下步骤：

（1）按照配比称取原料；聚乙烯缩丁醛树脂80份、聚丙烯酰胺树脂30份、改性松香8份、助剂用乙醇180份、二丁酯3份、钛白粉18份、医用滑石粉18份、白炭黑8份、氧化铁红8份、氧化铁黑22份、氧化铁黄28份、硼砂1份、氧化锑-氯化石蜡体系12份、高分子材料席夫碱20份、氢氧化镁3份、溶解用乙醇280份和水18份。

（2）连接料的制备；在密闭式反应釜内投入油墨连接料和油墨连接料助剂，加温至80℃，搅拌4小时，然后冷却至常温；

（3）混合；向所述反应釜中投入耐磨型填充料、色料、阻燃助剂和溶剂，加温至60℃，搅拌2小时后冷却至常温；

（4）研磨；在卧式磨机上进行循环研磨3次。

（5）过滤；用300目的筛网设备过滤。

（6）包装。

实施例3

一种制备耐磨阻燃型烟用接装纸油墨的方法，包括以下步骤：

（1）按照配比称取原料；聚乙烯缩丁醛树脂100份、聚丙烯酰胺树脂50份、改性松香10份、助剂用乙醇200份、二丁酯5份、钛白粉20份、医用滑石粉20份、白炭黑10份、氧化铁红10份、氧化铁黑25份、氧化铁黄30份、硼砂2份、氧化锑-氯化石蜡体系15份、高分子材料席夫碱20份、氢氧化镁5份、溶解用乙醇300份和水20份。

（2）连接料的制备；在密闭式反应釜内投入油墨连接料和油墨连接料助剂，加温至85℃，搅拌6小时，然后冷却至常温；

（3）混合；向所述反应釜中投入耐磨型填充料、色料、阻燃助剂和溶剂，加温至70℃，搅拌3小时后冷却至常温；

（4）研磨；在卧式磨机上进行循环研磨3次。

（5）过滤；用300目的筛网设备过滤。

（6）包装。

实施例4

一种制备耐磨阻燃型烟用接装纸油墨的方法，包括以下步骤：

（1）按照配比称取原料；聚乙烯缩丁醛树脂160份、改性松香17份、二丁酯7份、医用滑石粉45份、白炭黑12份、氧化铁红12份、氧化铁黑28份、氧化铁黄32份、硼砂3份、高分子材料席夫碱35份、氢氧化镁12份、溶解用乙醇330份和水12份。

（2）连接料的制备；在密闭式反应釜内投入油墨连接料和油墨连接料助剂，加温至90℃，搅拌8小时，然后冷却至常温；

（3）混合；向所述反应釜中投入耐磨型填充料、色料、阻燃助剂和溶剂，加温至60℃，搅拌5小时后冷却至常温；

（4）研磨；在卧式磨机上进行循环研磨3次。

（5）过滤；用300目的筛网设备过滤。

（6）包装。

实施例5

一种制备耐磨阻燃型烟用接装纸油墨的方法，包括以下步骤：

（1）按照配比称取原料；聚乙烯缩丁醛树脂140份、改性松香13份、二丁酯3份、医用滑石粉35份、白炭黑8份、氧化铁红8份、氧化铁黑22份、氧化铁黄28份、硼砂1份、高分子材料席夫碱25份、氢氧化镁8份、溶解用乙醇280份和水8份。

（2）连接料的制备；在密闭式反应釜内投入油墨连接料和油墨连接料助剂，加温至80℃，搅拌4小时，然后冷却至常温；

（3）混合；向所述反应釜中投入耐磨型填充料、色料、阻燃助剂和溶剂，加温至60℃，搅拌5小时后冷却至常温；

（4）研磨；在卧式磨机上进行循环研磨3次。

（5）过滤；用300目的筛网设备过滤。

（6）包装。

实施例6

一种制备耐磨阻燃型烟用接装纸油墨的方法，包括以下步骤：

（1）按照配比称取原料；聚乙烯缩丁醛树脂150份、改性松香15份、二丁酯5份、医用滑石粉40份、白炭黑10份、氧化铁红10份、氧化铁黑25份、氧化铁黄30份、硼砂2份、高分子材料席夫碱30份、氢氧化镁10份、溶解用乙醇310份和水10份。

（2）连接料的制备；在密闭式反应釜内投入油墨连接料和油墨连接料助剂，加温至85℃，搅拌7小时，然后冷却至常温；

（3）混合；向所述反应釜中投入耐磨型填充料、色料、阻燃助剂和溶剂，加温至65℃，搅拌4小时后冷却至常温；

（4）研磨；在卧式磨机上进行循环研磨3次。

（5）过滤；用300目的筛网设备过滤。

（6）包装。

实施例7

一种制备耐磨阻燃型烟用接装纸油墨的方法，包括以下步骤：

（1）按照配比称取原料；聚丙烯酰胺树脂120份、改性松香22份、助剂用乙醇220份、二丁酯7份、钛白粉22份、医用滑石粉32份、氧化铁红12份、氧化铁黑28份、氧化铁黄32份、氧化锑-氯化石蜡体系20份、高分子材料席夫碱22份、氢氧化镁7份、溶解用乙醇320份和水22份。

（2）连接料的制备；在密闭式反应釜内投入油墨连接料和油墨连接料助剂，加温至90℃，搅拌5小时，然后冷却至常温；

（3）混合；向所述反应釜中投入耐磨型填充料、色料、阻燃助剂和溶剂，加温至80℃，搅拌4小时后冷却至常温；

（4）研磨；在卧式磨机上进行循环研磨3次。

（5）过滤；用300目的筛网设备过滤。

（6）包装。

实施例8

一种制备耐磨阻燃型烟用接装纸油墨的方法，包括以下步骤：

（1）按照配比称取原料；聚丙烯酰胺树脂80份、改性松香18份、助剂用乙醇180份、二丁酯3份、钛白粉18份、医用滑石粉28份、氧化铁红8份、氧化铁黑22份、氧化铁黄28份、氧化锑-氯化石蜡体系15份、高分子材料席夫碱18份、氢氧化镁3份、溶解用乙醇280份和水18份。

（2）连接料的制备；在密闭式反应釜内投入油墨连接料和油墨连接料助剂，加温至80℃，搅拌7小时，然后冷却至常温；

（3）混合；向所述反应釜中投入耐磨型填充料、色料、阻燃助剂和溶剂，加温至70℃，搅拌3小时后冷却至常温；

（4）研磨；在卧式磨机上进行循环研磨3次。

（5）过滤；用300目的筛网设备过滤。

（6）包装。

实施例9

一种制备耐磨阻燃型烟用接装纸油墨的方法，包括以下步骤：

（1）按照配比称取原料；聚丙烯酰胺树脂100份、改性松香20份、助剂用乙醇200份、二丁酯5份、钛白粉20份、医用滑石粉30份、氧化铁红10份、氧化铁黑25份、氧化铁黄30份、氧化锑-氯化石蜡体系17份、高分子材料席夫碱20份、氢氧化镁5份、溶解用乙醇300份和水20份。

（2）连接料的制备；在密闭式反应釜内投入油墨连接料和油墨连接料助剂，加温至85℃，搅拌5小时，然后冷却至常温；

（3）混合；向所述反应釜中投入耐磨型填充料、色料、阻燃助剂和溶剂，加温至65℃，搅拌3小时后冷却至常温；

（4）研磨；在卧式磨机上进行循环研磨3次。

（5）过滤；用300目的筛网设备过滤。

（6）包装。

为验证本项目研究的技术效果，特作以下试验：

本项目研究所得的耐磨阻燃型烟用接装纸油墨，在实际运用过程中进行了改善，通过现场印刷与实际应用，该油墨的印刷质量得到步步提高。其印刷条件为：1、印刷机100-250米/分钟，适用机型广泛；2、本油墨使用95%乙醇、水按重量配比1：0.5稀释，可任意调整粘度上机；3、印刷干燥加热温度为50℃-85℃，适温性宽。制成烟用接装纸成品后用明火点燃后不燃烧，在国内外具有独创性，创新性。