油墨种类与脱墨方法的影响

2007/8/10 15:04:24

许多纸或加工纸都是经不同的印刷后才使用的，例如报纸、杂志纸、影印纸等。因此，油墨的种类和特性以及印刷方法都对废纸回用时的处理特别是对浮选脱墨作业有很大的影响。在此分别介绍如下。一、油墨的种类和特性油墨的种类繁多，可以按印刷方式、干燥形式、油墨特性、油墨成分和用途等各种方式来分。1、水基油墨苯胺凸版印刷水基油墨是水溶性液体，常用于报纸印刷，密度为0.96－1.0g/cm2，粘度（稀释后使用前）为15Pa·s，沸点为100－110℃。其化学组成见表1。表1苯胺凸版印刷水基油墨的化学组成组成 w/％水 40－60树脂聚合物 15－30颜料 10－25胺化合物＜5乙二醇醚 4－8从表1可看出：水基油墨中水的含量约占一半。水基油墨加热到100－150℃时，失重达30％－40％，质谱分析证明此系未结合水；继续升温到400－500℃时失重达32％，质谱分析证明此乃聚苯乙烯分解产物，它是疏水性的；继续升温到690－760℃时，失重约15％，质谱分析证明时磷钨酸铝酸盐颜料。由于报纸印刷多数已改为彩色胶版印刷，故所用油墨也逐渐改用油基胶印冷固和胶印热固油墨（oil based offset cold/offset heat inks）。2、油基胶印冷固和胶印热固油墨胶印冷固和胶印热固油墨的化学组成很相似，由植物油或矿物油、颜料和树脂组成。室温时它们都是液体，密度约为0.96－1.1g/cm2，粘度为15－25Pa·s。但是，由于所用油的种类和用量不同，如胶印冷固油墨常含有w＝60％的植物油（豆油），而胶印热固油墨则常含有w＝35％～45％的矿物油（脱臭重等蒸馏石油），因此他们的热解性质时不同的。例如，胶印热固油墨的沸点温度防伪较大，约230～370℃，而胶印冷固油墨的沸点范围在270－315℃，在氮气环境下，胶印冷固油墨从80℃到320℃，辅助物（蜡和干性油）失重为18％，蒸发物质谱分析证明主要为饱和碳氢化合物，再从320℃升至500℃，则油墨中的连接料植物油很快离析，失重约60％，进一步从550℃升至600℃时，油墨中的结合剂树脂进行分解，失重约5％。胶印热固油墨含有较多的w＝45％的低沸点饱和油，它们从60℃升至260℃时分解，形成碳氢化合物，再从350℃升至500℃时，油墨中质量分数为35％的热固树脂进一步分解。3、影印和激光印刷油墨影印和激光印刷油墨（即上色剂，或称色料）是干的黑色粉末，其密度分别为1.21g/cm3和1.48g/cm3，平均粒径分别为约15μm和25μm。化学成分相似，以丙烯酸苯乙烯酯共聚物作为其连结剂，质量分数为60％～90％。他们间的主要区别是激光印刷上色剂含有w＝35％的氧化铁作为颜料，而影印上色剂含有w＝12％的炭黑作为颜料，详见表2。表2 影印和激光印刷油墨的化学组成 w/％化学组成影印激光印刷丙烯酸苯乙烯酯炭黑氧化铁①无定形二氧化硅硬脂酸锌 85～9010～15——＜1＜1 60～70——30~40———— 注①：某些影印油墨也用氧化铁作为颜料由于炭黑和氧化铁热解时不会分解，故影印和激光印刷油墨的热解曲线很相似，都时在350～460℃之间有单一的分解峰，其分解产物质谱分析认为是相同的，都是苯乙烯、α－甲基苯乙烯、基本、丙烯酸甲酯、苯、丙烯酸以及苯乙烯的二聚体和三聚体与丙烯酸酯。印刷上色剂在分解后还有约w＝20％的残留物。影印和激光印刷上色剂的分解温度是低于纯聚苯乙烯的分解温度，这可能是由于上色剂中有颜料和金属添加物之故。虽然油墨的种类很多，但已经发现，油墨分解后的主要产物是非析性的化合物，如碳氢化合物。因此，这些油墨原来就是疏水性的，即对水来说，具有较大的接触角（＞80°角），见表3。接触角愈大，疏水性愈大，愈有利于从纤维悬浮液中被浮选掉。表3 一些油墨的接触角物料接触角/° 未印刷新闻纸油基黑色油墨新制苯胺凸版印刷油墨新制激光印刷油墨 0.081.293.091.5 这些疏水性的油墨，在浮选时容易与亲水性的纤维素纤维分开。

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