探討環保油墨在紙張回收中問題的解決方法
2008-09-28 00:00 來源:中國油墨網 責編:覃麗妮
接下來的浮選法去墨是廢紙回收中頗為重要的一環,在這一過程中,大部分的油墨顆粒都能較方便的被脫去,但UV 油墨由于其本身的韌性和高機械強度,很難在粉碎過程中將絕大部分油墨顆粒的粒徑控制在20 微米~150 微米,因此用普通的方法粉碎得到的UV 油墨顆粒在浮選去墨過程中不能有效去除。
2.解決方法
為了使分離出來的UV 油墨粒徑分布降至可浮選的顆粒尺寸,廠家采用了復合機械粉碎過程,既用揉搓和摩擦等機械作用來粉碎。漿料保持較高的濃度(30%~35%),這樣可以減少紙纖維在粉碎過程中所受到的損傷。通過此種方法,油墨粒徑分布可從150 微米~400 微米降至30 微米~150微米。但墨膜由于其交聯結構與紙纖維連接非常牢固,很可能不能從紙纖維上分離出來,而使部分紙纖維隨油墨同時被粉碎,并一起被除去而造成損失。
隨著超聲波技術的應用,現在可以應用超聲波在可控范圍內將墨膜粉碎至可浮選的尺寸。由20KHz 超聲波產生的氣旋泡在破裂過程中會產生5500K 的局部溫度以及流速達170ms-1s 的微射流,噴至墨膜表面產生1000N/m2 的壓力,在如此巨大的沖擊力下,不需任何化學試劑,油墨顆粒就可以從400 微米的大顆粒粉碎成適合浮選的小顆粒。而且使用超聲波粉碎的顆粒要比使用機械方法的小。
二、水性油墨在廢紙回收中出現的問題及解決方法
1.出現的問題
水性油墨由于自身的特點使其在印刷品上形成的墨層不易通過浮選法分離,其原因主要有以下兩種:
(1)水性油墨中使用的樹脂一般為親水性的,很難從水性的紙漿中分離出來。
(2)水性油墨配方中乳液和聚合物由于在制漿中所形成的顆粒太小而不易被分離。
這是因為水性墨中的樹脂多為丙烯酸樹脂,這種樹脂在堿性環境下才可溶于水,而通過逆反應轉換成羧酸形式后就又不溶于水,在印刷中正是利用這種特性而使油墨在紙張上固著干燥的。由于這種可逆轉換反應使這種水性油墨耐堿性很差。所以這種水性油墨在回收紙漿中只能通過漂洗法除去而不能通過浮選法有效分離。另一種水性樹脂形式為乳液(如苯乙烯一丙烯酸樹脂),這種樹脂中引入了二醇醚,二醇醚上的羥基和樹脂上的羧基縮合從而使樹脂親水并分散在水中。這種樹脂的固著是通過乳液中乳膠粒的聚集作用來排除樹脂中的水分,從而達到干燥的。這種干燥形式是不可逆的,這種不可逆的干燥給印品帶來耐酸耐堿的優良特性。但同時使其在紙張回收的粉碎制漿階段無法逆返回到原來的膠體狀態,由于這種油墨薄層所形成的顆粒非常小(<20 微米),而且由于二醇醚所產生的親水性使其很難用浮選法有效除去。
2.解決方法
水性油墨配方中的化學平衡比較復雜,而這種化學平衡對于油墨的干燥和其它耐性性能都很重要,因此很難通過改變油墨配方或對配方中的樹脂進行改性來解決這種去墨問題。目前解決這種問題的角度大多從開發更好的浮選助劑入手。一方面,使本來親水的油墨顆粒具有憎水性,從而能有效地從纖維紙漿中脫去;另一方面,有效浮選的油墨顆粒的粒徑范圍更寬,從而使粒徑較小的水性油墨顆粒也能被有效去除。
環境保護的壓力使廢紙回收和油墨制造之間的矛盾日益突出,再生紙的質量和廢紙回收效率的要求也越來越高,而印刷質量要求的提高也使油墨配方越來越復雜,這必然要求廢紙回收中脫墨技術的提高,但只靠單方面的努力還遠遠不夠;再者現在出臺的環境保護法案對油墨制造業的限制越來越多,如果在油墨制造或開發中能從紙張回收及其它環境保護的角度考慮這些問題,將會使油墨的市場大大增強。
2.解決方法
為了使分離出來的UV 油墨粒徑分布降至可浮選的顆粒尺寸,廠家采用了復合機械粉碎過程,既用揉搓和摩擦等機械作用來粉碎。漿料保持較高的濃度(30%~35%),這樣可以減少紙纖維在粉碎過程中所受到的損傷。通過此種方法,油墨粒徑分布可從150 微米~400 微米降至30 微米~150微米。但墨膜由于其交聯結構與紙纖維連接非常牢固,很可能不能從紙纖維上分離出來,而使部分紙纖維隨油墨同時被粉碎,并一起被除去而造成損失。
隨著超聲波技術的應用,現在可以應用超聲波在可控范圍內將墨膜粉碎至可浮選的尺寸。由20KHz 超聲波產生的氣旋泡在破裂過程中會產生5500K 的局部溫度以及流速達170ms-1s 的微射流,噴至墨膜表面產生1000N/m2 的壓力,在如此巨大的沖擊力下,不需任何化學試劑,油墨顆粒就可以從400 微米的大顆粒粉碎成適合浮選的小顆粒。而且使用超聲波粉碎的顆粒要比使用機械方法的小。
二、水性油墨在廢紙回收中出現的問題及解決方法
1.出現的問題
水性油墨由于自身的特點使其在印刷品上形成的墨層不易通過浮選法分離,其原因主要有以下兩種:
(1)水性油墨中使用的樹脂一般為親水性的,很難從水性的紙漿中分離出來。
(2)水性油墨配方中乳液和聚合物由于在制漿中所形成的顆粒太小而不易被分離。
這是因為水性墨中的樹脂多為丙烯酸樹脂,這種樹脂在堿性環境下才可溶于水,而通過逆反應轉換成羧酸形式后就又不溶于水,在印刷中正是利用這種特性而使油墨在紙張上固著干燥的。由于這種可逆轉換反應使這種水性油墨耐堿性很差。所以這種水性油墨在回收紙漿中只能通過漂洗法除去而不能通過浮選法有效分離。另一種水性樹脂形式為乳液(如苯乙烯一丙烯酸樹脂),這種樹脂中引入了二醇醚,二醇醚上的羥基和樹脂上的羧基縮合從而使樹脂親水并分散在水中。這種樹脂的固著是通過乳液中乳膠粒的聚集作用來排除樹脂中的水分,從而達到干燥的。這種干燥形式是不可逆的,這種不可逆的干燥給印品帶來耐酸耐堿的優良特性。但同時使其在紙張回收的粉碎制漿階段無法逆返回到原來的膠體狀態,由于這種油墨薄層所形成的顆粒非常小(<20 微米),而且由于二醇醚所產生的親水性使其很難用浮選法有效除去。
2.解決方法
水性油墨配方中的化學平衡比較復雜,而這種化學平衡對于油墨的干燥和其它耐性性能都很重要,因此很難通過改變油墨配方或對配方中的樹脂進行改性來解決這種去墨問題。目前解決這種問題的角度大多從開發更好的浮選助劑入手。一方面,使本來親水的油墨顆粒具有憎水性,從而能有效地從纖維紙漿中脫去;另一方面,有效浮選的油墨顆粒的粒徑范圍更寬,從而使粒徑較小的水性油墨顆粒也能被有效去除。
環境保護的壓力使廢紙回收和油墨制造之間的矛盾日益突出,再生紙的質量和廢紙回收效率的要求也越來越高,而印刷質量要求的提高也使油墨配方越來越復雜,這必然要求廢紙回收中脫墨技術的提高,但只靠單方面的努力還遠遠不夠;再者現在出臺的環境保護法案對油墨制造業的限制越來越多,如果在油墨制造或開發中能從紙張回收及其它環境保護的角度考慮這些問題,將會使油墨的市場大大增強。
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