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现代印刷油墨及脱除策略(下)

发布日期:2022-05-10   来源:中纸网

包装印刷行业中,脱墨技术可以去除大部分杂质和油墨。然而,随着新印刷技术的发展和日益复杂的墨水配方,将墨水完全取出已成为一大挑战。脱墨操作很大程度上取决于废中油墨和杂质的类型。


二、现代印刷技术

随着近年来印刷技术的不断发展,出现了各种新的印刷技术,如柔版印刷、激光印刷、静电印刷和喷墨印刷,以及相应的特殊油墨配方。对印刷油墨的一个明显要求是能够适应所需的印刷方法。当然,特殊油墨的配方应该适合它所使用的印刷方法。在讨论如何去除这些新墨水之前,我们先来看看它们适合的打印方式。

1.新闻纸/杂志纸印刷工艺

①凸版印刷:凸版印刷主要用于印刷新闻纸、杂志、牛皮袋等。压花油墨粘度适中,呈糊状,由颜料和干燥剂混合在干性油粘合剂中制成。分散在油(烃)中的炭黑是压花油墨的典型配方。有时加入树脂和其他助剂以获得特殊的性能,如光泽度。墨水可以通过渗透、挥发或凝胶固定来干燥。大多数平纸压花油墨是通过氧化结膜来固定的。

②平印:平印是一种基于油水不相溶的原理,使图形部分着墨,非图形部分着墨的间接印刷方法。平印油墨由不溶于水或溶剂的耐水粘合剂和颜料组成。与凸印油墨相比,平印油墨使用的颜料着色力强,亚麻油常被用作粘合剂。在现代油墨配方中,醇酸树脂和干性油用作粘合剂,它们在干燥时会聚合并形成牢固的交联膜。热固性油墨通常以烃基树脂为粘合剂,通过挥发干燥。紫外光固化油墨的粘合剂由丙烯酸单体及其预聚物组成,在紫外光照射下聚合成牢固的薄膜,常用于新闻纸彩色印刷。

③凹印:凹印是利用印版上凹陷的图形部分形成图文,空白部分高于图形部分。凹印油墨是一种快干油墨,其主要干燥机理是:依靠油墨溶剂的挥发,通常在加热的条件下干燥。这些油墨粘度低,在纸张中毛细管的作用下,容易从印版的凹部转移到纸张上。这种油墨通常使用溶解在芳香烃或酯类溶剂中的聚酰胺或聚丙烯酰胺作为调墨油。因为这种墨水有着火甚至爆炸的危险,所以有些墨水是水性墨水,酒精含量低,以水和酒精为连结料。

④柔版印刷油墨:柔版印刷是由凸版印刷改进而来。在凸版印刷过程中,一些油墨会从高压区的一侧溢出。因为不是所有的油墨都会在瞬间被纸张吸收,更重要的是,金属或塑料印版的硬度会使纸张的表面结构永久变形。这些质量缺陷促进了柔性印刷版的发展,这种印刷版被称为柔性凸版印刷。通常用于低成本包装纸和平装书印刷,这种技术现在越来越广泛地用于新闻纸印刷。

与凹印油墨类似,柔性油墨有两个显著特点:低粘度和快干。常用醇酯混合溶剂作粘结剂,挥发干燥。

2.办公用纸的印刷工艺

人们对脱墨白纸越来越感兴趣,如办公复印纸、激光和喷墨打印纸。这些纸张的印刷不涉及上述传统印刷工艺,事实上,一些印刷技术不使用具有各种粘合剂的传统油墨。

通常的脱墨技术是为了去除传统油墨而开发的,不能满足去除这些新型油墨的需要。因此,有必要制定新的策略,开发新的设备,改进化学脱墨工艺,以有效地去除这类油墨。在讨论去除这类墨水的方法之前,有必要简单测试一下适合这些墨水的打印技术。

①静电印刷:静电印刷油墨的有机颜料,如碳黑,溶解在热塑性树脂粘合剂中。一般墨粉颗粒是干的,会加入极少量的硬脂酸锌作为干燥剂(或干润滑剂)。液体调色剂是通过将调色剂颗粒分散在绝缘液体中形成的悬浮液。有时,加入树脂或植物油作为电荷调节剂。在这些情况下,油墨颗粒通过加热溶解在纸张表面。

②喷墨打印:喷墨打印是通过控制墨滴在纸张上的投影,将存储在磁带或磁盘上的原始文档的数字图像转换成打印图像。墨水的粘度必须非常低,以确保它可以通过喷墨设备,并在喷到纸上后迅速干燥。但是不能干燥得太快,以免在喷嘴中干燥造成堵塞。喷墨打印墨水主要由水基或乙醇-水基可溶性颜料、乙二醇、聚醚和润湿剂组成。

③激光印刷:其原理类似于静电印刷,所用油墨类似于静电印刷油墨。

三、脱墨原理

已建立的脱墨工艺中使用的设备和化学品取决于废纸的油墨类型。制浆时,那些容易脱落和破碎的油墨比那些耐加工的油墨更容易从纸浆中去除。要去除的油墨颗粒的大小是选择合适的脱墨设备的主要依据。目前常用的脱墨工艺有浮选脱墨、洗涤脱墨、洗涤-浮选脱墨和溶剂脱墨。浮选脱墨的机理是除去那些太小而不能被狭缝筛和离心分离器除去的油墨颗粒,以及那些太大而不能被洗涤除去的油墨颗粒。洗涤是去除最小墨粒的最有效方法,其中狭缝筛网和离心分离器适合去除大墨粒。洗涤和浮选操作需要添加化学品来提高消泡效率,因此有效的脱墨策略还必须包括对所用化学品和设备的评估。

溶剂脱墨主要用于激光打印和照相复印纸的脱墨。洗涤脱墨通常使用石蜡作为溶剂,据说石蜡可以乳化油墨。使固定颜料颗粒的载体的网络膨胀,削弱其固定作用,并在表面活性剂和碱的作用下进一步将油墨破碎成细小颗粒并分散在水中。

这种溶剂还可以去除蜡、胶粘物、其他杂质和所有油墨。有些废纸可以用溶剂洗涤,用很少的水或不用水就可以得到非常干净的纤维。然而,从经济角度来看,溶剂脱墨是困难的。一是溶剂不容易全部回收,回收不彻底会带来环境污染,经济上也负担不起。一个是回收溶剂的处理。



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