印刷方法对油墨特性及浮选脱墨的影响三

2007/8/10 15:04:24

影印方法，潜像是在带电荷的光电导性表面形成再转移到纸上，即带电荷的表面接受光反射出记录的潜像进行复印。从非印刷面积反射的光线就形成表面电荷而消散掉，没有见到光线的面积则保留它们原来的电荷。这些带电荷的面积暴露在带相反电荷的色料粒子下，色料粒子就粘附到带电荷的面积上，形成可见的图像。最后，这个图象被转移到纸上。色料粒子加热到200℃时就使丙烯酸苯乙烯酯熔化并使色料粒子结合到纸上。因此，在影印时，无数细小的、只有几个μm的影印色料粒子熔融了，并与纸纤维结合变成直径为mm级的聚合粒子，形成图像。这些粒子大小的变化可以从扫描电镜(SEM)照片(图1)和光学显微镜(OM)照片(图2)清楚地看出。同时也可以从原子力显微镜(AFM)照片(图3)清楚地看出原影印色料小粒子熔融后的变化范围。激光印刷是由激光束帮助形成的图象，其印刷原理与影印相似。激光束在有电荷的硒鼓上，在无图像面积上中和电荷而形成潜像，色料粒子到硒鼓上后粘附在有电荷的图像面积上并形成可见的图像，该图像再转移到纸上，色料粒子熔融在纸的表面。因此，如前所述，激光印刷色料的组成是与影印色料的组成相似的，在印刷过程中，激光印刷粒子也进行类似的物理和化学的变化。激光印刷色料粒子在印刷后从20μm增加到几个mm(见图4)。由于上述两种印刷的色料在印刷过程中受到热(熔融)、光和氧(空气)短时间的作用，苯乙烯基特别是在色料粒子表面的苯乙烯基进行氧化和聚合形成了过氧化物，印刷时色料的聚合又形成了较大的粒子，这使纤维素纤维与之产生了化学的结合，也使纤维素纤维被色料油墨粒子所包围；另外，氧化作用在油墨表面产生了较大的极性(磁性)，这就使浮选更为困难，即使油墨能从纤维上分离下来到浮选浆料中，仍然会有一些纤维素纤维与油墨粒子粘结在一起，这两种影响将使色料油墨粒子更亲水性，这就是办公废纸浮选脱墨效率为什么低的原因。为此，就需要设计改良的脱墨方法，如磁分离技术；也可设计特定的色料粒子。3、总结新闻纸印刷用油基(胶印冷固和胶印热固)油墨含有ω=45％～60％的油和ω=5％～35％的树脂，水基油墨含有ω=40％的水和ω=30％的树脂(聚苯乙烯)。激光印刷和影印色料含ω=60％～90％的苯乙烯丙烯酸酯共聚物。除了水基油墨是溶解于水(但其干燥后的残留物是疏水性的)以外，其他油墨(包括干燥过的水基油墨)原来就是疏水性的。因此，油墨能够用泡沫浮选的方法从亲水性的纤维素纤维中分离出来。因为不同的印刷方法，在印刷过程中油墨进行了不同的物理和化学的表面性质变化。新闻纸用油基胶印冷固油墨是由纸的毛细孔简单地吸收来完成印刷的，而水基油墨和油基胶印热固油墨是在温度低于60℃时的物理干燥(蒸发)来完成印刷的。因此，这些油墨在它们的化学性质方面特别是它们的疏水特性方面没有重大的变化，这就使它们在浮选时很容易与纤维素纤维分离。而影印和激光印刷色料粒子在印刷过程中受热／光的作用热熔融到纤维素纤维上，由于暴露在热(高达200℃)、光和氧(空气)的环境下，色料粒子进行聚合和氧化，随后形成过氧化物与纤维连接。这种聚合作用形成了强力的化学物理结合，并产生了较大的粒子。氧化作用又使色料粒子表面产生了较大的极性(磁性)，降低了浮选脱墨的效率，这也证明了印刷方法改变了印刷油墨的表面化学和物理性质，对浮选脱墨效率有着决定性的影响。为了改进激光印刷和影印废纸的浮选脱墨效率，必须考虑新色料粒子的设计和印刷色料粒子的表面性质。（文/陈嘉翔）

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