調整油墨粘度的方法及解決中的問題
發布時間：2024-05-24 點擊：82
目前的脫墨技術可以去除絕大部分雜質和油墨。但是在新的印刷技術不斷被開發、油墨配方日益復雜化的今天，完全取出油墨已經成為一大挑戰。脫墨操作在很大程度上取決于廢紙中的油墨及雜質的類型。
一、印刷油墨的組成、特性
1. 油墨的組成取決于要印刷的紙種、印刷方式、干燥工藝和紙的用途。
主要有兩種組份：
①顏料或染料：顏料提供顏色和不透明度以與它要被用于的紙頁形成一定的對比度。而且對于粘度的傳遞和所要求的流動特性很重要。
②載色劑(連接料)：連接料賦予油墨以必要的轉移性能，具有展布和攜帶油墨粒子的作用，它是顏料粒子的載體，有利于顏料或染料在紙頁上的留著。連接料通常有干性植物油、礦物油、合成或天然樹脂、塑料和有機溶劑。
③其它：印刷油墨也可以包括一些其它組分如粘接劑、溶劑、干燥劑、濕潤劑和石蠟等。
2. 印刷油墨必須滿足一定的要求
它應該能夠
①提供很好的對比度；
②對采用的印刷方式有很好的適印性；
③具有很好的干燥特性；
④穩固性好。
重要的油墨特性有粘度、粘著性、尺寸大小和干燥特性。油墨的粘度決定油墨的流動性能，以及油墨如何在印版壓力下屈服。油墨的流動性也會影響油墨的滲透。粘性是指油墨抵抗外力的作用，如印刷版的拉力，使其不致從紙頁表面脫落的性質。油墨必須具備一定的粘性，才能很好地固著在紙頁上。然而粘性太大卻會導致紙頁表面撕裂或掉毛、掉粉。尺寸是用來衡量油墨粒子在紙頁上分散程度的，粗短的油墨粒子會引起斑點，油墨層起皺：長棒狀的油墨粒子則會引起油墨拉絲，這是新聞紙生產中存在的一個特殊問題。除此之外，油墨的固著特性尤為重要，因為印后進一步加工必須在油墨固著后才能進行。
所有這些油墨特性均與油墨的脫除效率有直接關系，它們決定著油墨與纖維結合的緊密程度以及脫出的難易程度。
3. 油墨的固著方式
油墨在紙頁上的固著基于以下兩種主要機理之一：
①連接料吸附于紙頁的孔隙中；
②油墨在紙頁表面固化。
二、現代印刷工藝
隨著近年來印刷技術不斷發展，出現了多種新的印刷工藝，例如柔性版印刷、激光打印、靜電復印和噴墨印刷，以及相應的特殊油墨配方。對于印刷油墨一個顯然的要求就是要能與所要求的印刷方式相適應。自然而然一種特殊的油墨的配方要與它要被用于的印刷方式相適應。在討論如何脫除這些新型油墨前讓我們來看看它們適用的印刷方式。
1.新聞紙/雜志紙印刷工藝
①凸版印刷：凸版印刷主要用于新聞紙、雜志和牛皮袋紙的印刷。凸印油墨的粘度、粘性適中，呈糊狀，由顏料、干燥劑混于干性油連接料中而成。炭黑分散于油(碳氫化合物)中是凸印油墨的一種典型配方。有時也會加樹脂和其它輔助劑以獲得如光澤度之類的特殊性能。油墨可以通過滲透、揮發或膠化固著而干燥。大多數平張紙凸印墨是以氧化結膜的方式固著的。
②平印：平印是基于油——水不相混溶的原理使圖文部分著墨，非圖文部分不著墨的間接印刷方法。平印油墨是由不溶于水或溶劑的抗水性的連接料和顏料組成，與凸印墨相比，平印墨所用顏料的著色力強，常以亞麻油作連接料。現代的油墨配方中用醇酸樹脂和干性油作連接料，干燥時會發生聚合，形成牢固的交聯膜。熱固性油墨常用烴基樹脂作連接料，通過揮發干燥。紫外光固油墨的連接料由丙烯酸單體及其預聚物組成，在紫外光照射下聚合成堅固的膜，常用于新聞紙彩印。
③凹版印刷：輪轉凹版印刷是利用印版上凹下的圖文部分來形成圖文的，空白部分高于圖文部分。凹版印刷油墨是一種快干型油墨，其干燥的主要機理是：依靠油墨溶劑的揮發，通常是在加熱的條件下來實現干燥的。這些油墨的粘度低，很容易在紙頁中的毛細管的作用下從印版的凹下部分轉移到紙上。這類油墨通常以溶于芳烴或酯溶劑中的聚酰胺或聚丙烯酰胺作為調墨油。因為這一類油墨有起火，甚至爆炸的危險，一些油墨改用低酒精含量的，以水和醇作連接料的水基油墨。
④柔性版印刷油墨：柔性版印刷是從凸版印刷改進而來的。在凸版印刷時，一些油墨會從高壓區的側面溢出。因為并非所有的油墨都會在瞬間被紙頁吸收，更為重要的是金屬或塑膠印版的硬度會使紙頁表面結構發生永久變形，這些質量上的缺陷促進了柔性印刷版的研發，這一新的印刷版被稱為苯胺凸版。慣常用于低成本的包裝紙和平裝書本印刷，現在這種技術被越來越廣泛地用于新聞紙的印刷。
與凹印墨相似，柔性油墨有兩個顯著的特性低粘度，并能快速干燥。常用醇.酯混合溶劑作連接料，依靠揮發干燥。
2. 辦公用紙印刷工藝
人們對白色紙，如辦公復印紙、激光及噴墨打印紙的脫墨的興趣日漸濃厚。這些紙的印刷不涉及前述傳統的印刷工藝，實際上一些印刷技術也不使用多樣化連接料的傳統油墨。
慣常所用的脫墨技術是為了去除傳統油墨而開發的，不能滿足清除這些新型油墨的需要。這就有必要為有效的去除這類油墨制定新的策略，開發新的設備，改進化學脫墨工藝。在討論可以去除這類油墨的方式前，有必要簡單測試一下這些油墨適合的印刷技術。
①靜電印刷：靜電印刷油墨有機顏料例如炭黑，溶于熱塑性樹脂連接料中配成。一般情況下調色劑粒子是干性的，會加極少量的硬酯酸鋅作為干爽劑（或干性潤滑劑）。液體調色劑是將調色劑粒子分散于一種絕緣液體形成的懸浮液。有時會加入樹脂或植物油作為電荷調節劑，在這些情形中都是通過加熱使油墨粒子溶于紙頁表面的。
②噴墨打印：噴墨打印是通過控制油墨小滴對紙張的投射，將存貯于磁帶或磁盤中的原始文件的數字圖像轉化成印刷圖像。油墨的粘度必須很低，以保證能通過噴墨裝置，并能在噴到紙上后迅速干燥。但也不能干得太快以免在噴嘴內干燥引起堵塞。噴墨打印油墨主要由水基或乙醇水基加入可溶性顏料、乙二醇、聚醚和潤濕劑組成。
③激光打印：其原理與靜電復印相似，所用油墨與靜電復印油墨相似。
三、脫墨原理
既定的脫墨工藝所用的設備及化學品決定于廢紙的油墨類型。制漿時那些容易脫落、破碎的油墨比那些耐處理的油墨更容易從紙漿中除去。
要脫除的油墨粒子的大小是選擇合適的脫墨設備的主要依據。現在常用的脫墨工藝有浮選脫墨、洗滌法脫墨、洗滌——浮選脫墨以及溶劑法脫墨工藝。浮選脫墨的作用機理是去除太小的不能用縫篩和離心分離器除掉的油墨粒子，以及那些太大的不能通過洗滌清除的粒子。洗滌是清除最小的油墨粒子的最為有效的方法，其中的縫篩和離心分離器適于清除大的油墨粒子。洗滌和浮選操作需要加入化學品以提高它們的脫沫效率，因此高效率的脫墨策略也必須包括對所用的化學品及設備的評價。
溶劑脫墨主要用于對激光印刷、照相拷貝紙的脫墨。洗滌法脫墨中通常使用石蠟作為溶劑，據稱石蠟可以乳化油墨。使固定顏料顆粒的載色劑網狀物潤脹，使其固定作用減弱，進一步在表面活性劑和堿的作用下將油墨破碎成細小顆粒并分散于水中。
溶劑還可以溶除蠟、膠粘物、其它雜質和所有油墨。有些廢紙，用溶劑洗滌，加少量或不加水，可獲得很潔凈的纖維，但從經濟的角度而言，溶劑法脫墨有困難，一是全部回收溶劑不容易，不能全部回收則會帶來環境污染，經濟上也承受不起。一是回收后溶劑的處理。
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一、印刷油墨的組成、特性
1. 油墨的組成取決于要印刷的紙種、印刷方式、干燥工藝和紙的用途。
主要有兩種組份：
①顏料或染料：顏料提供顏色和不透明度以與它要被用于的紙頁形成一定的對比度。而且對于粘度的傳遞和所要求的流動特性很重要。
②載色劑(連接料)：連接料賦予油墨以必要的轉移性能，具有展布和攜帶油墨粒子的作用，它是顏料粒子的載體，有利于顏料或染料在紙頁上的留著。連接料通常有干性植物油、礦物油、合成或天然樹脂、塑料和有機溶劑。
③其它：印刷油墨也可以包括一些其它組分如粘接劑、溶劑、干燥劑、濕潤劑和石蠟等。
2. 印刷油墨必須滿足一定的要求
它應該能夠
①提供很好的對比度；
②對采用的印刷方式有很好的適印性；
③具有很好的干燥特性；
④穩固性好。
重要的油墨特性有粘度、粘著性、尺寸大小和干燥特性。油墨的粘度決定油墨的流動性能，以及油墨如何在印版壓力下屈服。油墨的流動性也會影響油墨的滲透。粘性是指油墨抵抗外力的作用，如印刷版的拉力，使其不致從紙頁表面脫落的性質。油墨必須具備一定的粘性，才能很好地固著在紙頁上。然而粘性太大卻會導致紙頁表面撕裂或掉毛、掉粉。尺寸是用來衡量油墨粒子在紙頁上分散程度的，粗短的油墨粒子會引起斑點，油墨層起皺：長棒狀的油墨粒子則會引起油墨拉絲，這是新聞紙生產中存在的一個特殊問題。除此之外，油墨的固著特性尤為重要，因為印后進一步加工必須在油墨固著后才能進行。
所有這些油墨特性均與油墨的脫除效率有直接關系，它們決定著油墨與纖維結合的緊密程度以及脫出的難易程度。
3. 油墨的固著方式
油墨在紙頁上的固著基于以下兩種主要機理之一：
①連接料吸附于紙頁的孔隙中；
②油墨在紙頁表面固化。
二、現代印刷工藝
隨著近年來印刷技術不斷發展，出現了多種新的印刷工藝，例如柔性版印刷、激光打印、靜電復印和噴墨印刷，以及相應的特殊油墨配方。對于印刷油墨一個顯然的要求就是要能與所要求的印刷方式相適應。自然而然一種特殊的油墨的配方要與它要被用于的印刷方式相適應。在討論如何脫除這些新型油墨前讓我們來看看它們適用的印刷方式。
1.新聞紙/雜志紙印刷工藝
①凸版印刷：凸版印刷主要用于新聞紙、雜志和牛皮袋紙的印刷。凸印油墨的粘度、粘性適中，呈糊狀，由顏料、干燥劑混于干性油連接料中而成。炭黑分散于油(碳氫化合物)中是凸印油墨的一種典型配方。有時也會加樹脂和其它輔助劑以獲得如光澤度之類的特殊性能。油墨可以通過滲透、揮發或膠化固著而干燥。大多數平張紙凸印墨是以氧化結膜的方式固著的。
②平印：平印是基于油——水不相混溶的原理使圖文部分著墨，非圖文部分不著墨的間接印刷方法。平印油墨是由不溶于水或溶劑的抗水性的連接料和顏料組成，與凸印墨相比，平印墨所用顏料的著色力強，常以亞麻油作連接料。現代的油墨配方中用醇酸樹脂和干性油作連接料，干燥時會發生聚合，形成牢固的交聯膜。熱固性油墨常用烴基樹脂作連接料，通過揮發干燥。紫外光固油墨的連接料由丙烯酸單體及其預聚物組成，在紫外光照射下聚合成堅固的膜，常用于新聞紙彩印。
③凹版印刷：輪轉凹版印刷是利用印版上凹下的圖文部分來形成圖文的，空白部分高于圖文部分。凹版印刷油墨是一種快干型油墨，其干燥的主要機理是：依靠油墨溶劑的揮發，通常是在加熱的條件下來實現干燥的。這些油墨的粘度低，很容易在紙頁中的毛細管的作用下從印版的凹下部分轉移到紙上。這類油墨通常以溶于芳烴或酯溶劑中的聚酰胺或聚丙烯酰胺作為調墨油。因為這一類油墨有起火，甚至爆炸的危險，一些油墨改用低酒精含量的，以水和醇作連接料的水基油墨。
④柔性版印刷油墨：柔性版印刷是從凸版印刷改進而來的。在凸版印刷時，一些油墨會從高壓區的側面溢出。因為并非所有的油墨都會在瞬間被紙頁吸收，更為重要的是金屬或塑膠印版的硬度會使紙頁表面結構發生永久變形，這些質量上的缺陷促進了柔性印刷版的研發，這一新的印刷版被稱為苯胺凸版。慣常用于低成本的包裝紙和平裝書本印刷，現在這種技術被越來越廣泛地用于新聞紙的印刷。
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2. 辦公用紙印刷工藝
人們對白色紙，如辦公復印紙、激光及噴墨打印紙的脫墨的興趣日漸濃厚。這些紙的印刷不涉及前述傳統的印刷工藝，實際上一些印刷技術也不使用多樣化連接料的傳統油墨。
慣常所用的脫墨技術是為了去除傳統油墨而開發的，不能滿足清除這些新型油墨的需要。這就有必要為有效的去除這類油墨制定新的策略，開發新的設備，改進化學脫墨工藝。在討論可以去除這類油墨的方式前，有必要簡單測試一下這些油墨適合的印刷技術。
①靜電印刷：靜電印刷油墨有機顏料例如炭黑，溶于熱塑性樹脂連接料中配成。一般情況下調色劑粒子是干性的，會加極少量的硬酯酸鋅作為干爽劑（或干性潤滑劑）。液體調色劑是將調色劑粒子分散于一種絕緣液體形成的懸浮液。有時會加入樹脂或植物油作為電荷調節劑，在這些情形中都是通過加熱使油墨粒子溶于紙頁表面的。
②噴墨打印：噴墨打印是通過控制油墨小滴對紙張的投射，將存貯于磁帶或磁盤中的原始文件的數字圖像轉化成印刷圖像。油墨的粘度必須很低，以保證能通過噴墨裝置，并能在噴到紙上后迅速干燥。但也不能干得太快以免在噴嘴內干燥引起堵塞。噴墨打印油墨主要由水基或乙醇水基加入可溶性顏料、乙二醇、聚醚和潤濕劑組成。
③激光打印：其原理與靜電復印相似，所用油墨與靜電復印油墨相似。
三、脫墨原理
既定的脫墨工藝所用的設備及化學品決定于廢紙的油墨類型。制漿時那些容易脫落、破碎的油墨比那些耐處理的油墨更容易從紙漿中除去。
要脫除的油墨粒子的大小是選擇合適的脫墨設備的主要依據。現在常用的脫墨工藝有浮選脫墨、洗滌法脫墨、洗滌——浮選脫墨以及溶劑法脫墨工藝。浮選脫墨的作用機理是去除太小的不能用縫篩和離心分離器除掉的油墨粒子，以及那些太大的不能通過洗滌清除的粒子。洗滌是清除最小的油墨粒子的最為有效的方法，其中的縫篩和離心分離器適于清除大的油墨粒子。洗滌和浮選操作需要加入化學品以提高它們的脫沫效率，因此高效率的脫墨策略也必須包括對所用的化學品及設備的評價。
溶劑脫墨主要用于對激光印刷、照相拷貝紙的脫墨。洗滌法脫墨中通常使用石蠟作為溶劑，據稱石蠟可以乳化油墨。使固定顏料顆粒的載色劑網狀物潤脹，使其固定作用減弱，進一步在表面活性劑和堿的作用下將油墨破碎成細小顆粒并分散于水中。
溶劑還可以溶除蠟、膠粘物、其它雜質和所有油墨。有些廢紙，用溶劑洗滌，加少量或不加水，可獲得很潔凈的纖維，但從經濟的角度而言，溶劑法脫墨有困難，一是全部回收溶劑不容易，不能全部回收則會帶來環境污染，經濟上也承受不起。一是回收后溶劑的處理。
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