探讨环保油墨在纸张回收中问题的解决方法(二)

       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墨颗粒的粒径控制在20 微米~150 微米,因此用普通的方法粉碎得到的UV 油墨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 油墨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,油墨粒径分布可从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可浮选的尺寸。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,喷至墨膜表面产生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。而且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
  水性油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)水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而不易被分离。
        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可溶于水,而通过逆反应转换成羧酸形式后就又不溶于水,在印刷中正是利用这种特性而使油墨在纸张上固着干燥的。由于这种可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回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醚,二醇醚上的羟基和树脂上的羧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印品带来耐酸耐碱的优良特性。但同时使其在纸张回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),而且由于二醇醚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墨配方或对配方中的树脂进行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。一方面,使本来亲水的油墨颗粒具有憎水性,从而能有效地从纤维纸浆中脱去;另一方面,有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有效去除。
        环境保护的压力使废纸回收和油墨制造之间的矛盾日益突出,再生纸的质量和废纸回收效率的要求也越来越高,而印刷质量要求的提高也使油墨配方越来越复杂,这必然要求废纸回收中脱墨技术的提高,但只靠单方面的努力还远远不够;再者现在出台的环境保护法案对油墨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环境保护的角度考虑这些问题,将会使油墨的市场大大增强。
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