水性光固化UV油墨脱墨性能的技术解析

    水性油墨主要由亲水性丙烯酸类树脂、颜料、水和助剂组成，在常规的碱法脱墨工

艺中，亲水性的丙烯酸树脂给废纸脱墨带来很大困难，主要原因是在碎浆阶段从纤维上

剥落的油墨粒子被分散的特别细小，平均粒径大约0.2-1.0微米，并且具有亲水性，严重

影响脱墨效率。

    曾有研究通过优化脱墨过程和使用合适的脱墨剂等方法来提高用水性油墨印刷的新

闻纸、杂志纸的脱墨性能，进而提高脱墨效率。但在处理水性油墨印刷品超过10%的印刷

废纸时，不适宜采用常规的碱法浮选洗涤脱墨技术。

    为解决此问题，本课题从改变油墨组分方面进行了初步探讨，对制备的水性光固化

油墨在新闻纸上进行了印刷和脱墨实验，该油墨是一种新型的水性油墨，油墨的连接料

具有亲水集团，碱性条件下能分散于水中；印刷到纸张上，油墨在紫外线（UV）的照射

下可迅速交联成膜固化，完成干燥过程。在目前带有UV装置的柔性版印刷机上可以完成

印刷生产。

    这种油墨印刷的报纸在常规碱性条件下脱墨时，由于连接料发生了交联反应，从纤

维上剥离的油墨粒子不会像普通水性油墨那样被疏解成非常细小的粒子，如果把油墨粒

子控制在适于浮选脱墨的20-200微米的范围，便能大大提高脱墨效率。

    1实验

    1.1实验材料和设备

    新闻纸：定量46.3g/m3，白度57.8%，不透明度94.3%，取自山东华泰纸业集团；水

性光固化油墨：自制；油基新闻油墨：太原油墨厂生产；水性柔性版油墨：深圳布瑞特

、实业有限公司生产；展色轮：上海印刷技术研究所制造；518型反射式密度计：美国X

-Rite公司制造；UV固化机：国产，照距15cm，光强80W/cm；YQ-Z-48B型白度测定仪：国

产；H-272M型碎浆机；L-100型浮选脱墨仪；FI101方型抄片器；残余油墨扫描仪：加拿

大产。

    1.2实验方法

    1.2.1不同类型油墨的模拟印刷利用展色轮分别将不同类型的黑色油墨印在新闻纸上

，油墨覆盖率为25%，油基新闻油墨和水性柔性版油墨采用自然干燥，水性光固化油墨印

刷后，立即采用UV固化机照射干燥。为保证不同类型油墨墨膜厚度一致，采用印品光密

度法控制墨膜厚度，调整每种油墨的上墨量，使产品干燥后的光密度为1.35-1.45，光密

度采用反射式密度计测定。印刷的纸张储存2个月备用。

    1.2.2纸张的碎解

    将1.2.1中印刷的纸张撕成25mm*25mm，置于密封袋中平衡水分。在高弄碎浆机中碎

浆，先在碎浆机中加入一定量的热水，调节碎浆温度55摄氏度，然后加入计量的NaOH溶

液、Na2SiO3、脱墨剂、H2O2及含80g绝干纤维的新闻纸片。

    1.2.3浮选

    把碎解后的浆料稀释至1%，倒入废纸浮选脱墨仪中，开动循环浆泵2min，打开进气

阀，调节气体流量0.08-0.12m3/h，，常温下浮选。

    1.2.4洗涤

    浮选后的浆料冲洗至浓度为0.5%，经80目的铜网洗涤浓缩一次。

1.2.5抄片

    将碎解后的浆料或浮选洗涤后的浆料在方型抄片器上抄片，定量为60g/m2.

    1.3分析方法

    采用白度仪测定纸张的白度。利用残余油墨扫描仪按照TAPPI标准T568pm-99进行分

析，可分辨的油墨颗粒尺寸为8-678微米。

    2结果与讨论

    本实验探讨了目前常规碱法条件下水性光固化油墨的脱墨性能，化学药品条件模拟

常规脱墨，化学药品的用量（相对于绝干废纸）分别为NaOH1%、Na2SiO32%、脱墨剂0.4%

、H2O21%。

    2.1根据实验得出数据，在常规的碱法脱墨工艺中，水性光固化油墨适宜的脱墨条件

是碎浆浓度10%，碎浆时间20min，搅拌速度1500r/min，浮选时间15min。

    2.2在适宜的脱墨条件下，水性光固化油墨的的脱墨效率接近于油基新闻油墨，优于

水性柔性版油墨。2.3水性光固化油墨改变了传统水性油墨的配方和干燥方式，为解决水

性油墨脱墨困难的问题提供了一个新的思路。

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