水性光固化油墨脫墨性能的研究

水性油墨主要由親水性丙烯酸類樹脂、顏料、水和助劑組成，在常規的堿法脫墨工藝中，親水性的丙烯酸樹脂給廢紙脫墨帶來很大困難，主要原因是在碎漿階段從纖維上剝落的油墨粒子被分散的特別細小，平均粒徑大約0.2-1.0微米，并且具有親水性，嚴重影響脫墨效率。
曾有研究通過優化脫墨過程和使用合適的脫墨劑等方法來提高用水性油墨印刷的新聞紙、雜志紙的脫墨性能，進而提高脫墨效率。但在處理水性油墨印刷品超過10%的印刷廢紙時，不適宜采用常規的堿法浮選洗滌脫墨技術。
為解決此問題，本課題從改變油墨組分方面進行了初步探討，對制備的水性光固化油墨在新聞紙上進行了印刷和脫墨實驗，該油墨是一種新型的水性油墨，油墨的連接料具有親水集團，堿性條件下能分散于水中；印刷到紙張上，油墨在紫外線（uv）的照射下可迅速交聯成膜固化，完成干燥過程。在目前帶有uv裝置的柔性版印刷機上可以完成印刷生產。
這種油墨印刷的報紙在常規堿性條件下脫墨時，由于連接料發生了交聯反應，從纖維上剝離的油墨粒子不會像普通水性油墨那樣被疏解成非常細小的粒子，如果把油墨粒子控制在適于浮選脫墨的20-200微米的范圍，便能大大提高脫墨效率。
1 實驗
1.1 實驗材料和設備
新聞紙：定量46.3g/m3，白度57.8%，不透明度94.3%，取自山東華泰紙業集團；水性光固化油墨：自制；油基新聞油墨：太原油墨廠生產；水性柔性版油墨：深圳布瑞特、實業有限公司生產；展色輪：上海印刷技術研究所制造；518型反射式密度計：美國x-rite公司制造；uv固化機：國產，照距15 cm，光強80w/cm；yq-z-48b型白度測定儀：國產；h-272m型碎漿機；l-100型浮選脫墨儀；fi101方型抄片器；殘余油墨掃描儀：加拿大產。
1.2 實驗方法
1.2.1 不同類型油墨的模擬印刷 利用展色輪分別將不同類型的黑色油墨印在新聞紙上，油墨覆蓋率為25%，油基新聞油墨和水性柔性版油墨采用自然干燥，水性光固化油墨印刷后，立即采用uv固化機照射干燥。為保證不同類型油墨墨膜厚度一致，采用印品光密度法控制墨膜厚度，調整每種油墨的上墨量，使產品干燥后的光密度為1.35-1.45，光密度采用反射式密度計測定。印刷的紙張儲存2個月備用。
1.2.2 紙張的碎解
將1.2.1中印刷的紙張撕成25mm25mm，置于密封袋中平衡水分。在高弄碎漿機中碎漿，先在碎漿機中加入一定量的熱水，調節碎漿溫度55攝氏度，然后加入計量的naoh溶液、na2sio3、脫墨劑、h2o2及含80g絕干纖維的新聞紙片。
1.2.3 浮選
把碎解后的漿料稀釋至1%，倒入廢紙浮選脫墨儀中，開動循環漿泵2min，打開進氣閥，調節氣體流量0.08-0.12 m3/h，，常溫下浮選。
1.2.4 洗滌
浮選后的漿料沖洗至濃度為0.5%，經80目的銅網洗滌濃縮一次。
1.2.5 抄片
將碎解后的漿料或浮選洗滌后的漿料在方型抄片器上抄片，定量為60g/m2.
1.3 分析方法
采用白度儀測定紙張的白度。利用殘余油墨掃描儀按照tappi標準t568pm-99進行分析，可分辨的油墨顆粒尺寸為8-678微米。
2 結果與討論
本實驗探討了目前常規堿法條件下水性光固化油墨的脫墨性能，化學藥品條件模擬常規脫墨，化學藥品的用量（相對于絕干廢紙）分別為naoh1%、na2sio32%、脫墨劑0.4%、 h2o21%。
2.1 根據實驗得出數據，在常規的堿法脫墨工藝中，水性光固化油墨適宜的脫墨條件是碎漿濃度10%，碎漿時間20min，攪拌速度1500r/min，浮選時間15min。
2.2 在適宜的脫墨條件下，水性光固化油墨的的脫墨效率接近于油基新聞油墨， 優于水性柔性版油墨。 2.3 水性光固化油墨改變了傳統水性油墨的配方和干燥方式，為解決水性油墨脫墨困難的問題提供了一個新的思路。


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