[转帖]印刷脱墨原理

lorvey

印刷脱墨原理
0 j' ?! l6 I& l
! G6 p* e, u- N& B+ ~/ [
目前的脱墨技术可以去除绝大部分杂质和油墨。但是在新的印刷技术不断被开发、油墨配方日益复杂化的今天，完全取出油墨已经成为一大挑战。脱墨操作在很大程度上取决于废纸中的油墨及杂质的类型。

6 d. V5 l, O9 P+ ^8 ]% {& y3 x3 P一、印刷油墨的组成、特性

1. 油墨的组成取决于要印刷的纸种、印刷方式、干燥工艺和纸的用途。
" o4 ?6 T2 h7 A& S
主要有两种组份：

* K( O; C. j/ [/ d2 _①颜料或染料：颜料提供颜色和不透明度以与它要被用于的纸页形成一定的对比度。而且对于粘度的传递和所要求的流动特性很重要。
% @3 r" z% d' k
②载色剂(连接料)：连接料赋予油墨以必要的转移性能，具有展布和携带油墨粒子的作用，它是颜料粒子的载体，有利于颜料或染料在纸页上的留着。连接料通常有干性植物油、矿物油、合成或天然树脂、塑料和有机溶剂。

③其它：印刷油墨也可以包括一些其它组分如粘接剂、溶剂、干燥剂、湿润剂和石蜡等。

2. 印刷油墨必须满足一定的要求

它应该能够

①提供很好的对比度；

0 p( O: j& ~" H, n5 ?②对采用的印刷方式有很好的适印性；
. |$ w7 S* p0 a. M/ c
③具有很好的干燥特性；
! s8 B4 q" X, p- v5 U6 c5 m
④稳固性好。
- g0 U) V) [3 N2 N( }: N
重要的油墨特性有粘度、粘着性、尺寸大小和干燥特性。油墨的粘度决定油墨的流动性能，以及油墨如何在印版压力下屈服。油墨的流动性也会影响油墨的渗透。粘性是指油墨抵抗外力的作用，如印刷版的拉力，使其不致从纸页表面脱落的性质。油墨必须具备一定的粘性，才能很好地固着在纸页上。然而粘性太大却会导致纸页表面撕裂或掉毛、掉粉。尺寸是用来衡量油墨粒子在纸页上分散程度的，粗短的油墨粒子会引起斑点，油墨层起皱：长棒状的油墨粒子则会引起油墨拉丝，这是新闻纸生产中存在的一个特殊问题。除此之外，油墨的固着特性尤为重要，因为印后进一步加工必须在油墨固着后才能进行。

1 D/ G8 \9 f0 r9 `$ \所有这些油墨特性均与油墨的脱除效率有直接关系，它们决定着油墨与纤维结合的紧密程度以及脱出的难易程度。

3. 油墨的固着方式

油墨在纸页上的固着基于以下两种主要机理之一：

①连接料吸附于纸页的孔隙中；
3 H$ z; \  E8 b$ f5 ?
" ]* e3 X. C1 `  c0 |( `/ ?4 p. h②油墨在纸页表面固化。
) K. q4 Q* q. ]. I- y+ S0 d
/ b2 W! H% ~; U" T
+ R& u0 C( T! J" ^* b- [
8 u- @. G. c9 g# C/ a二、现代印刷工艺

随着近年来印刷技术不断发展，出现了多种新的印刷工艺，例如柔性版印刷、激光打印、静电复印和喷墨印刷，以及相应的特殊油墨配方。对于印刷油墨一个显然的要求就是要能与所要求的印刷方式相适应。自然而然一种特殊的油墨的配方要与它要被用于的印刷方式相适应。在讨论如何脱除这些新型油墨前让我们来看看它们适用的印刷方式。

1.新闻纸/杂志纸印刷工艺
# G" _- R! l& R
. @6 U1 p2 o  y, a& @①凸版印刷：凸版印刷主要用于新闻纸、杂志和牛皮袋纸的印刷。凸印油墨的粘度、粘性适中，呈糊状，由颜料、干燥剂混于干性油连接料中而成。炭黑分散于油(碳氢化合物)中是凸印油墨的一种典型配方。有时也会加树脂和其它辅助剂以获得如光泽度之类的特殊性能。油墨可以通过渗透、挥发或胶化固着而干燥。大多数平张纸凸印墨是以氧化结膜的方式固着的。

2 J% k, F- b: L* O! `9 B) |. M: |8 {; W②平印：平印是基于油——水不相混溶的原理使图文部分着墨，非图文部分不着墨的间接印刷方法。平印油墨是由不溶于水或溶剂的抗水性的连接料和颜料组成，与凸印墨相比，平印墨所用颜料的着色力强，常以亚麻油作连接料。现代的油墨配方中用醇酸树脂和干性油作连接料，干燥时会发生聚合，形成牢固的交联膜。热固性油墨常用烃基树脂作连接料，通过挥发干燥。紫外光固油墨的连接料由丙烯酸单体及其预聚物组成，在紫外光照射下聚合成坚固的膜，常用于新闻纸彩印。
! }: g) _3 X# D. J. l+ J
③凹版印刷：轮转凹版印刷是利用印版上凹下的图文部分来形成图文的，空白部分高于图文部分。凹版印刷油墨是一种快干型油墨，其干燥的主要机理是：依靠油墨溶剂的挥发，通常是在加热的条件下来实现干燥的。这些油墨的粘度低，很容易在纸页中的毛细管的作用下从印版的凹下部分转移到纸上。这类油墨通常以溶于芳烃或酯溶剂中的聚酰胺或聚丙烯酰胺作为调墨油。因为这一类油墨有起火，甚至爆炸的危险，一些油墨改用低酒精含量的，以水和醇作连接料的水基油墨。
8 k8 `; l' f6 P0 P# Z4 ]4 P
④柔性版印刷油墨：柔性版印刷是从凸版印刷改进而来的。在凸版印刷时，一些油墨会从高压区的侧面溢出。因为并非所有的油墨都会在瞬间被纸页吸收，更为重要的是金属或塑胶印版的硬度会使纸页表面结构发生永久变形，这些质量上的缺陷促进了柔性印刷版的研发，这一新的印刷版被称为苯胺凸版。惯常用于低成本的包装纸和平装书本印刷，现在这种技术被越来越广泛地用于新闻纸的印刷。

/ e! D  e* w# S与凹印墨相似，柔性油墨有两个显著的特性低粘度，并能快速干燥。常用醇.酯混合溶剂作连接料，依靠挥发干燥。

  r% A2 o' p$ ]3 A- k. B# l7 N2. 办公用纸印刷工艺

人们对白色纸，如办公复印纸、激光及喷墨打印纸的脱墨的兴趣日渐浓厚。这些纸的印刷不涉及前述传统的印刷工艺，实际上一些印刷技术也不使用多样化连接料的传统油墨。
, A+ I* `3 s  d: m( s: L+ R5 i
惯常所用的脱墨技术是为了去除传统油墨而开发的，不能满足清除这些新型油墨的需要。这就有必要为有效的去除这类油墨制定新的策略，开发新的设备，改进化学脱墨工艺。在讨论可以去除这类油墨的方式前，有必要简单测试一下这些油墨适合的印刷技术。
& Z% z0 w* O) K# y
% B/ |/ x+ H" C& J: ?' a- \' i* P①静电印刷：静电印刷油墨有机颜料例如炭黑，溶于热塑性树脂连接料中配成。一般情况下调色剂粒子是干性的，会加极少量的硬酯酸锌作为干爽剂（或干性润滑剂）。液体调色剂是将调色剂粒子分散于一种绝缘液体形成的悬浮液。有时会加入树脂或植物油作为电荷调节剂，在这些情形中都是通过加热使油墨粒子溶于纸页表面的。

0 v( B4 x$ f( Y, W②喷墨打印：喷墨打印是通过控制油墨小滴对纸张的投射，将存贮于磁带或磁盘中的原始文件的数字图像转化成印刷图像。油墨的粘度必须很低，以保证能通过喷墨装置，并能在喷到纸上后迅速干燥。但也不能干得太快以免在喷嘴内干燥引起堵塞。喷墨打印油墨主要由水基或乙醇水基加入可溶性颜料、乙二醇、聚醚和润湿剂组成。
% s, n  A; K1 M3 u2 Q. D7 a
& L" i6 l0 A0 x- C! f7 T# U③激光打印：其原理与静电复印相似，所用油墨与静电复印油墨相似。

" O% W7 N0 ]1 |3 K$ Z

6 B6 z2 j& z& @/ {7 m: Y. t三、脱墨原理

4 z# W/ o$ B2 h既定的脱墨工艺所用的设备及化学品决定于废纸的油墨类型。制浆时那些容易脱落、破碎的油墨比那些耐处理的油墨更容易从纸浆中除去。要脱除的油墨粒子的大小是选择合适的脱墨设备的主要依据。现在常用的脱墨工艺有浮选脱墨、洗涤法脱墨、洗涤——浮选脱墨以及溶剂法脱墨工艺。浮选脱墨的作用机理是去除太小的不能用缝筛和离心分离器除掉的油墨粒子，以及那些太大的不能通过洗涤清除的粒子。洗涤是清除最小的油墨粒子的最为有效的方法，其中的缝筛和离心分离器适于清除大的油墨粒子。洗涤和浮选操作需要加入化学品以提高它们的脱沫效率，因此高效率的脱墨策略也必须包括对所用的化学品及设备的评价。

2 M9 a* e9 d; t% K4 s溶剂脱墨主要用于对激光印刷、照相拷贝纸的脱墨。洗涤法脱墨中通常使用石蜡作为溶剂，据称石蜡可以乳化油墨。使固定颜料颗粒的载色剂网状物润胀，使其固定作用减弱，进一步在表面活性剂和碱的作用下将油墨破碎成细小颗粒并分散于水中。

溶剂还可以溶除蜡、胶粘物、其它杂质和所有油墨。有些废纸，用溶剂洗涤，加少量或不加水，可获得很洁净的纤维，但从经济的角度而言，溶剂法脱墨有困难，一是全部回收溶剂不容易，不能全部回收则会带来环境污染，经济上也承受不起。一是回收后溶剂的处理。
6 ?; X8 e0 b' Y* q, M  ]  t