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淺談廢舊油墨的再生處理與利用

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淺談廢舊油墨的再生處理與利用

廢油墨中含有一定的水和一定量的有機溶劑,通過加入無水乙醇,讓水和乙醇形成共沸物,見圖2,在78.2℃下,加熱蒸餾,水-乙醇共沸物被蒸餾出來,從而除去水分和部分有機溶劑,以利于廢油墨的調配。蒸餾完畢,冷卻,最后試樣的質量大約為150g。水分餾出物約10g,有機溶劑餾出物約40g。通過試驗,最后蒸餾出的水量約占總量的5%~6%左右,蒸餾出的有機溶劑約占20%。蒸餾完畢,取下試樣冷卻,此時試樣質量大約為150g。制作樣張后,用密度計測定油墨密度,分別用R,G,B濾色片測定,密度分別為0.39,0.94,0.95。從所測數(shù)據(jù)來看,油墨呈現(xiàn)中性灰偏紅,而且密度不夠,不能用于印刷。

由于蒸餾后的試樣偏紅色,且密度不足,所以需要糾正油墨的色偏及增加油墨的密度。按照補色原理[3],在試樣中應加入碳黑(增加密度)及藍紫色顏料(糾正色偏)。經(jīng)過多次測試,最后加入約10g的碳黑、3g的酞青蘭及2.5g射光蘭膏,再加約10mL的干燥劑,在軋墨機里反復進行碾軋,最后加入調墨油調制均勻。將調制均勻的油墨制作樣張,并將其與用標樣黑墨制作的樣張在密度方面進行對比,試樣樣張和標樣樣張的外觀見圖3。用密度計測定100%實地樣張密度[4],與標準黑墨的密度進行對照(在同樣的紙張和相同的墨層厚度的條件下測試),結果見表1。度[4],與標準黑墨的密度進行對照(在同樣的紙張和相同的墨層厚度的條件下測試),結果見表1。從表1可知,通過蒸餾和補色,調試后試樣的密度基本和標準黑墨的密度相近,能夠滿足實際印刷時黑墨實地密度的要求。

試樣黑墨的印刷性能測定

1色差測定

檢測標準黑墨及試樣黑墨在色彩之間的差別[5],使用X-Rite色差分析儀———色差計,測定自然光下100%實地的2種黑墨在同種紙張上印刷的標記之間的色差??傻玫綐藴屎谀驮嚇雍谀腖,a,b值,分別設為L1,a1,b1和L2,a2,b2,計算相應的ΔL,Δa,Δb的值,進而得出色差ΔE。其中L代表明度,a,b代表色度,ΔL表示明度的差值,Δa,Δb代表色度的差值,ΔL為正值說明顏色偏淺,為負值說明顏色偏深;Δa為正值代表顏色偏紅,為負值代表顏色偏綠;Δb為正值代表顏色偏黃,為負值代表顏色偏藍。ΔE表示色差值,ΔE越小,色差越小,顏色越是接近,反之色差越大,顏色越偏離。根據(jù)所得結果和在印刷時色差對人眼刺激而導致的感性認識之間的關系,可以得出2種油墨在印刷過程中的適用性。色差與人眼的感覺之間的關系見表2。

2顏色檢驗

將試樣黑墨與標樣黑墨以并列刮樣方法進行對比,檢測試樣油墨是否符合標準墨的質量標準。將試樣與標樣用玻璃棒調勻,然后取標樣少許,滴于墊好橡皮墊并已經(jīng)將上端固定好了的LDPE薄膜的左上方,再次取試樣少量滴于右上方,兩者相鄰但不相連;用絲棒自上而下用力將墨在LDPE膜上刮成薄層;效果檢視時,涂布有墨量的LDPE膜的下方需襯有150g/m2的銅版紙;檢驗試樣與標樣的面色是否一致,若試樣與標樣面色有明顯差別,可將試樣進行重復多次在相同位置刮樣,直到兩者顏色感覺一致,記下對試樣進行刮涂的次數(shù)。

3細度的測定

油墨的細度好說明固體粒子細微,油墨中固體粒子的分別均勻。細度的檢測使用刮板細度儀測定[7]。1)將刮板細度儀及刮刀擦拭干凈,并使用玻璃棒將受試墨調勻。2)用玻璃棒取少量油墨,置入刮板細度儀50μm處,油墨量以能充滿溝槽而略有多余為宜。3)雙手持刮刀,將刮刀垂直橫豎在磨光平板上端,在3s內將刮刀由溝槽深的部位向淺的部位拉,使墨樣充滿溝槽,而平板上不留余墨,刮刀拉過后,立即觀察溝槽中顆粒集中點(不超過10個顆粒),記下讀數(shù)。4)觀察時視線應與溝槽成15°~30°角,并在5s之內迅速準確讀出集中點數(shù),讀數(shù)時應精確到最小刻度值。5)為得到更加精確的檢測結果,檢測應平行進行3次,結果取2次相近讀數(shù)的算術平均數(shù),2次誤差不應大于儀器的最小刻度值。

試樣黑墨印刷性能的測定結果與分析

1色差的測定結果與分析

在紙張和墨層厚度相同的條件下測試,所得色差結果見表3。表3中的ΔL為正值,表明試樣黑墨較標準油墨顏色淺,這可能是由于試樣油墨在回收之前已被嚴重乳化所致,油墨乳化嚴重,則其分散性較差,從而導致油墨飽和度的降低。Δa為負值則說明試樣黑墨經(jīng)色偏校正以后,偏紅現(xiàn)象有所緩解,2種黑墨的色差值ΔE為2.97,而由表2可知,2種黑墨分開印刷時可具有相同顏色感覺。故所配制的再生油墨完全可用于一般單黑產(chǎn)品的印刷。在實際的油墨處理過程中,由于收集處理的油墨不一樣,顏色也不同,所以在調色處理過程中所加補色劑的種類和量的多少不一樣,應按照補色基本原理,通過實際操作,調整補色劑的種類和數(shù)量,使其顏色和密度與標準色一致,以滿足印刷的要求。

2顏色檢驗結果與分析

通過刮樣測定,可得試樣與標樣分別對人眼的刺激結果,見表4。由表4可知,經(jīng)過一次涂布的試樣黑墨與標樣相比,顏色差距較大,這可能是由于油墨乳化的原因,乳化后的油墨顏料粒子的分散性較差,色彩較為渾濁,與標樣的色相差別明顯。隨著涂布次數(shù)的增多,試樣黑墨與標樣黑墨之間的顏色差別逐漸減小,當試樣油墨的涂布次數(shù)為4次時,與標樣相比得到的結果為96,而隨著涂布次數(shù)的繼續(xù)增加,與標樣差別不再減小。故可知,經(jīng)嚴重乳化的油墨難以達到與標準油墨精確一致的顏色感覺。

3細度的測定結果與分析

使用刮板細度儀對油墨細度進行測定,取相近結果的平均數(shù)作為油墨的細度值。3次測定結果見表5。由表5可知,試樣的細度比標樣的細度稍大,這也可能是油墨被乳化的原因。油墨的細度關系到油墨的流變性、流動度及穩(wěn)定性等印刷適性,油墨的細度差,顆粒粗,在印刷中會引起堆版現(xiàn)象,而且由于顏料的分散性不均勻,油墨顏色的強度不能得到充分發(fā)揮,影響油墨的著色力及干燥后墨膜的光亮程度。

總結

方法的關鍵是對試樣進行共沸蒸餾時所加入無水乙醇的量,應控制在樣品量的1/3,有利于蒸餾操作,溫度在75°~95°左右為好。溫度過高,蒸餾效果差,水分除去不完全,溫度過低,蒸餾時間太長。試驗證明,此方法的優(yōu)點在于將剩余的廢舊油墨集中回收、加工、利用,既可節(jié)約成本,又可以減少環(huán)境的污染,但小批量的處理成本過高??蛇M行大批量的處理,一般處理的最基本的量是50kg。通過對回收處理后的試樣黑墨的印刷性能的檢測,可知經(jīng)嚴重乳化的油墨在顏色、細度及色差等方面,與標準油墨有一定的差距,但是當用于單色產(chǎn)品的印刷時,可以得到相同的顏色感覺。(本文作者:方 燕、朱克永、黃文均、姚瑞玲 單位:四川工商職業(yè)技術學院)