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得特别细小，平均粒径大约为0．2～1．0 m ]，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[3-5]。
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中国机械网okmao.com。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基团，碱性条件下能分散于水中；印刷到纸张上，油墨在紫外光fuV)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20～200m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46．3 g／m ，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15 cm，光强80 W／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1．4±0．05，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25 mmx 25 mm，置于密封袋中平衡水分。在高浓碎浆机中碎浆，先在碎浆机中加入一定量热水，调节碎浆温度55℃，然后加入计量的NaOH溶液、Na，SiO 、脱墨剂、H，O，及含80 g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2 min，打开进气阀，调节气体流量0．08～0．12 m ／h，常温下浮选。
1．2．4 洗涤浮选后的浆料冲稀至浓度为0．5％ ，经80目的铜网洗涤浓缩1次。
1．2．5 抄片将碎解后的浆料或浮选洗涤后的浆料在方形抄片器上抄片，定量为60 g／m 。
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 gm。
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％、Na，SiO 2％、脱墨剂0．4％、H2O21％。
2．1 碎浆浓度
碎浆浓度对脱墨效果的影响见表1。
表1 碎浆浓度对脱墨效果的影响
注碎浆时间2Omin，浮选15 min，搅拌速度1500 r／min，搅拌速度为转子空转的速度，下同。
从表1可知，当碎浆浓度从8％提高到10％时，未浮选浆料所抄纸片中油墨粒子平均粒径、油墨粒子个数、残余油墨面积有所下降，而白度从41．3％提高到42．4％，碎浆浓度超过10％以后，油墨粒子平均粒径、油墨粒子个数、残余油墨面积开始上升，白度变化不大。浮选后浆料所抄纸片与未浮选的浆料相比，油墨粒子的各项指标具有相同的变化趋势，浆浓10％时油墨粒子个数最少、残余油墨面积最小、白度最高。综合各项指标，选定碎浆浓度为10％。
2．2 碎浆时间
碎浆时间对脱墨效果的影响如表2所示。
表2 碎浆时间对脱墨效果的影响
注碎浆浓度10％ ，搅拌速度1500 r／min，浮选15min。
从表2可知，随着碎浆时间的延长，油墨粒子平均粒径逐渐减小，油墨粒子个数逐渐增加，碎浆时间为20 min时，残余油墨面积最小、白度最高。浮选后浆料所抄纸片中油墨粒子的各项指标的变化趋势与未浮选时相似，碎浆20 min时残余油墨面积最小、白度最高，浮选工序使白度提高了6．7个百分点，综合考虑各项指标，选择碎浆时间为20 min。
2．3 搅拌速度
搅拌速度对脱墨效果的影响见表3。
表3 搅拌速度对脱墨效果的影响
注碎浆浓度10％，碎浆20 min，浮选15 min。
从表3可知，随着搅拌速度的提高，油墨平均粒径逐渐下降，油墨粒子个数逐渐增多，残余油墨面积先降后升，白度先升后降。浮选后各项指标的变化趋势与碎浆后相似，在1500 r／min时，油墨粒子个数最少、残余油墨面积最小、白度最高，因此，确定搅拌速度为1500 r／rain。不同碎浆机因结构、类型的差异，其转速对脱墨效果影响规律和效果有较大差异，以上结论仅在本实验条件下有意义。
2．4 浮选时间
浮选时间对脱墨效果的影响如表4所示。
注碎浆浓度10％，碎浆时间20 min，碎浆搅拌速度1500 r／min。
从表4可知，延长浮选时间可使油墨粒径逐步减小、油墨粒子个数减少、残余油墨面积降低，白度提高。浮选时间超过15 min后，残余油墨面积降低缓慢，白度增加也十分有限。综合考虑，浮选时间15 min较好。
2．5 油墨类型
在上述实验的基础上，对采用水性光固化油墨、水性柔性版油墨和油基新闻油墨印刷的新闻纸进行了脱墨对比实验，结果如表5所示。
注A为水性柔性版油墨，B为水性光固化油墨，c为油基新闻油墨；碎浆浓度10％，碎浆时间20 min，搅拌速度1500 r／rain，浮选15 min。
从表5可知，水性光固化油墨浮选前后浆料所抄纸片的相关指标分别与油基新闻油墨比较时，差别不大，油基新闻油墨的平均粒径小、残余油墨面积小，白度稍高，整体上看，油基新闻油墨的脱墨效果略好于水性光固化油墨，但相差不大。
与油基新闻油墨相比，水性柔性版油墨的脱墨效果较差，浮选后残余油墨面积比油基新闻油墨高64．5％，白度比新闻油墨低11个百分点。从浮选后纸浆的白度看，水性柔性版油墨在浮选工序脱墨效率较低，与浮选前相比，白度仅提高7．2％，而新闻油墨在浮选后的白度提高了18．1％，浮选效率较高。水性光固化油墨浮选后白度提高了15．8％，浮选脱墨效率也远高于水性油墨。
脱墨浆的得率可以反映浮选和洗涤过程中纤维的流失情况。水性光固化油墨、水性柔性版油墨和油基新闻油墨印刷的新闻纸在上述脱墨条件下，经碎解、浮选和洗涤后，脱墨浆的得率分别为89．3％ 、89．6％和88．9％，相差不大，可能的原因是在脱墨工艺相同的条件下，纤维的疏水性和长度等性质成为影响浮选和洗涤过程中纤维流失的主要因素，油墨自身的特性对纤维的流失影响不大。
3 结论
3．1 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20 min，搅拌速度1500 r／min，浮选时间15 min。
3．2 在适宜的脱墨条件下，水性光固化油墨的脱墨效果接近于油基新闻油墨，优于水性柔性版油墨。
3．3 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。
水性光固化油墨脱墨性能的研究
褚夫强1,2 ， 陈夫山1 王庆2 林茂海2
(1．天津科技大学，天津，300457；2．山东轻工业学院，山东济南，250353)