探讨环保油墨在纸张回收中问题的解决方法.doc

探讨环保油墨在纸张回收中问题的解决方法废纸回收利川过程中的关键问题就是如何将油墨和杂质从纸纤维中完全 脱离，其中的脱墨则是这个关键问题中的难点所在现在的印刷油墨种类繁多，如 平版胶印油墨、柔性版印刷油墨、丝网印刷油墨、凹版油墨、水性油墨、UV油墨 （紫外光固化油墨）等，每种印刷油墨脱墨的难易程度都不尽相同，其中尤以UV油 墨和水性油墨的脱墨难度最大这里就UV油墨和水性油墨在废纸处理的脱墨过 程中所遇到的问题，及当前世界各国对这些问题如何解决做一些探讨一、废纸回收过程一般來说，废纸除墨处理大致可分为粉碎制浆、过滤、离心清洗、浮选法去杂 质、漂洗等五个步骤，分别简单介绍如下：1 •粉碎制浆：在这一步中先将废纸中比较大的生活垃圾，如塑料片、杂碎物等 除去，然后把预处理过的废纸倒入混合釜中，接着将水、苛性碱、酶加入釜中，经 过一段时间的浸泡和机械搅拌、粉碎，废纸便被制成待川的纸纤维浆料油墨及其 它一些杂质可从纸纤维中脱离出来，并得到一定的粒径分布2过滤：将制成的纸纤维浆料通过旋转的滤网，使大颗粒油墨及杂质滞留在滤 网上被筛除的油墨粒径可由一系列的滤网网冃來控制，一般通过此步粒径在360 微米以上的油墨颗粒都可除去。

3. 离心清洗：根据密度的差异，利用离心力将纸纤维从非纸纤维的杂质中脱离 出來两种物质是否能完全分离关键在于它们之间的密度差异，差异越人，分离越 彻底，因此在这一步中只能将粒径在100微米一360微米的油墨杂质除去4. 浮选法去杂质：先将浮选剂（即表面活性剂）加入纸浆中，这样不仅可以稳定 泡沫利于浮选，还町以增强杂质的憎水性，使其能较容易地脱离水的束缚这时再 向纸浆中通入空气，形成气泡，杂质由于浮选剂的作用粘附于气泡上，并随气泡浮 至液面，授后将杂质除去这一过程的关键在于杂质的重量：既要冇足够的垂量穿 透气泡的气液界面，并附着在气泡上，还要使气泡冇足够的浮力将杂质带至液面 因此若要在这一过程中将大部分的杂质除去就应将杂质粒径控制在20微米〜150 微米以内这是整个回收过程中最垂要的一步，回收纸的质量等级棊本取决于该步 骤所脱去油墨等杂质的程度5. 漂洗：用大量清水冲洗纸浆，可将粒径小于10微米的杂质除去废纸回收中脱墨的主要操作问题就是如何将汕墨从纸纤维中除去，并有效控制 油然杂质的粒径，得到理想的粒径分布以利于分离不能被脱去的油衆残留在纸浆 中将大大影响再生纸的光洁度二、UV油墨在废纸回收中出现的问题及解决方法1 •出现的问题UV汕墨在我国汕墨行业中是一个刚刚步入快速增长的新型汕墨殆种，每年都 以较快的增长率递增。

UV油墨以其无溶剂符合坏保、干燥速度快、缩短卬刷周期、 各种耐性强等优势正在各种卬刷领域崭露头角任何事物有利必有弊，UV油黑在 卬刷过程中所表现的优点在废纸处理的脱墨过程中却恰恰是缺点所在UV油墨是一种反应干燥型油墨，它的组成主要为：反应型连接料、光引发剂、 颜料、助剂（蜡、流平剂等）、单体稀释剂等它的连接料主要以丙稀酸环氧树脂等 齐聚物为主要原料，以各类反应单体为稀释剂，光引发剂在紫外光的激发下，生成 口由基或阳离子，并引发链反应，整个体系迅速发生交联反应，使连接料和稀释剂 等反应物质完全转变为固体这样卬刷在纸张表而的UV油墨就变为类似于塑料 膜的油墨膜，这层膜由于聚合休的网状结构，具有韧性强、机械强度大等优点，使 UV油墨在耐化学腐蚀性、耐候性、耐摩擦性等耐性方而尤为突出然而这种耐性的优势却恰恰给废纸冋收带来重重困难首先，在粉碎制浆过程 中，UV油墨与纸纤维鮫难分离就普通的胶卬油墨来说，其树脂连接料与碱液发 生皂化作用和水解作用，加之氢氧化钠溶液将纸纤维溶涨，在双重作用下油墨对比 较容易的被脱除但UV油墨的耐化学腐蚀性，使其在碱性坏境卜-无法发生皂化 反应和水解反应，而口其本身的网状结构使其与纸纤维的结合力相当牢固，因此在 普通的碱坏境下不易分离。

其次在过滤过程中，UV油墨较难被有效分离由于上述原因，从纸纤维中分 离出来的油墨多数是大幅的片状膜，有的满版印刷的印品甚至会整张油墨膜被剥落 卜•来这种膜近似于塑料膜，韧性极强，在粉碎过程中不易粉碎，很难达到理想的 20微米〜150微米的粒径分布范围虽然某些很大的油墨膜对通过过滤的方法加 以分离，但UV油墨膜韧性强又极易变形，在过滤过程中会因挤压变形，随纸纤 维一起通过滤网述有，UV油墨膜与水的密度相当，用离心清洗方法加以清除也很难将其有效 去除接下来的浮选法去墨是废纸回收中颇为重要的一环，在这一过程中，大部分的 油墨颗粒都能较方便的被脱去，但UV油墨由于其本身的韧性和高机械强度，很 难在粉碎过程中将绝大部分油蜃颗粒的粒径控制在20微米〜150微米，因此用普 通的方法粉碎得到的UV油眾颗粒在浮选去墨过程中不能有效去除2解决方法为了使分离出来的UV油黑粒径分布降至可浮选的颗粒尺寸，厂家采用了复合 机械粉碎过程，既用揉搓和摩擦等机械作用来粉碎浆料保持较高的浓度（30%〜 35%）,这样可以减少纸纤维在粉碎过程中所受到的损伤通过此种方法，汕墨粒 径分布可从150微米〜400微米降至30微米〜150微米。

但墨膜由于其交联结 构与纸纤维连接非常牢固，很可能不能从纸纤维上分离出来，而使部分纸纤维随油 墨同时被粉碎，并一起被除去而造成损失随着超声波技术的应用，现在可以应用超声波在可控范围内将墨膜粉碎至町浮 选的尺寸由20KHZ超声波产生的气旋泡在破裂过程中会产生5500K的局部温 度以及流速达170ms-1s的微射流，喷至墨膜表而产生1000N/m2的压力，在 如此巨大的冲击力下，不需任何化学试剂，油墨颗粒就可以从400微米的大颗粒 粉碎成适合浮选的小颗粒而口使用超声波粉碎的颗粒要比使用机械方法的小 二、水性油墨在废纸回收中出现的问题及解决方法1 •出现的问题水性汕墨由于自身的特点使其在印刷品上形成的墨层不易通过浮选法分离，其 原因主要有以下两种：（1）水性油墨中使用的树脂一般为亲水性的，很难从水性的纸浆中分离出 来2冰性油墨配方中乳液和聚合物由于在制浆中所形成的颗粒太小何不易被分 离这是因为水性墨中的树脂多为丙烯酸树脂,这种树脂在碱性环境下才对溶于水, 而通过逆反应转换成竣酸形式后就又不溶于水，在印刷中正是利用这种特性何使油 墨在纸张上固着干燥的由于这种町逆转换反应使这种水性油墨耐碱性很差。

所以 这种水性油墨在凹收纸浆中只能通过漂洗法除去而不能通过浮选法有效分离另一 种水性树脂形式为乳液（如苯乙烯一丙烯酸树脂），这种树脂中引入了二醇讎，二醇 醴上的疑基和树脂上的竣基缩合从而使树脂亲水并分散在水中这种树脂的固着是 通过乳液中乳胶粒的聚集作用来排除树脂中的水分，从而达到干燥的这种干燥形 式是不可逆的，这种不可逆的干燥给卬品带来耐酸耐碱的优良特性但同时使其在 纸张凹收的粉碎制浆阶段无法逆返回到原来的胶体状态，由于这种油墨薄层所形成 的颗粒非常小（＜20微米）,ifu R由于二醇瞇所产生的亲水性使其很难用浮选法有 效除去2.解决方法水性油墨配方中的化学平衡比较复杂，而这种化学平衡对于油墨的干燥和其它 耐性性能都很重要，因此很难通过改变油黑配方或对配方中的树脂进彳J•改性来解决 这种去墨问题目前解决这种问题的角度大多从开发更好的浮选助剂入手一方而, 使本來亲水的油黑颗粒貝有憎水性，从而能有效地从纤维纸浆中脱去；另一•方而， 冇效浮选的油墨颗粒的粒径范围更宽，从而使粒径较小的水性油墨颗粒也能被冇效 去除坏境保护的压力使废纸回收和油墨制造Z间的矛盾日益突出，再生纸的质量和 废纸凹收效率的耍求也越来越鬲，而卬刷质量要求的提高也使油墨配方越来越复 杂，这必然耍求废纸回收中脱墨技术的提高，但只靠单方而的努力还远远不够；再 者现在出台的坏境保护法案对油蜃制造业的限制越来越多，如果在油墨制造或开发 中能从纸张回收及其它坏境保护的角度考虑这些问题，将会使油墨的市场大大增 强。