机械网--旧报纸和旧杂志纸油墨的老化对可脱墨性的影响（上）

提要：本文介绍了矿物油基黑色油墨印刷的报纸和植物油基彩色油墨印刷的报纸，分别与杂志纸按比例1起在自然地和人为地老化（陈化）后的可脱墨性，从而提高了老化对旧报纸和旧杂志纸可脱墨性影响的认识。关键词：旧报纸；旧杂志纸；老化（陈化）；矿物油基黑色油墨；植物油基彩色油墨本文系作者根据“5th Research Forum on Recycling(1999)”国际会议资料整理而成。作者简介：陈嘉翔，华南理工大学教授，博士生导师。现时报纸的印刷，1般是采取冷法胶版印刷。但是，在北美对不涂布的由磨木浆配抄的纸（如新闻纸）有采取热法胶印的趋势，这是为了适应提高印刷质量和改进印刷环境的缘由。冷法黑色胶印通常是采取矿物油基油墨，冷法彩色胶印通常是采取植物油基油墨。热法胶印的油墨常常也是植物油基油墨。由于脱墨出现季节性的问题，发现不但与季节气温有关，还与废纸不适当的运输与贮存有关，实质上都与运输和贮存时的温度条件有关，而温度与油墨的老化有关。所以，不论是冷法胶印还是热法胶印，油墨的老化都对废纸的可脱墨性有负面影响。有报告说，旧报纸自然老化3个月以后征地拆迁中有房无证如何补偿，发现矿物油基油墨较植物油基油墨易于脱墨，但自然老化6个月后则正好相反桥南邮电宿舍拆迁吗。也有人提出，植物油基油墨和矿物油基油墨印刷纸初期的可脱墨性基本是相近的，但经自然或人工老化以后，矿物油基油墨较植物油基油墨易于脱墨。相反，也有人提出新闻纸油墨中增加植物油（豆油）含量其实不会影响老化了的印刷油墨的可脱墨性。这些说法都是在特定条件下的表现，但印刷后油墨的老化都对废纸浆的白度和洁净度（或尘埃度）有1定的影响，这1点是无疑的。但油墨老化进程如何影响油墨的可脱墨性？能否减缓油墨的老化进程从而减轻对脱墨浆的负面影响，这是大家想探讨的。1　印刷纸油墨的老化进程及其脱墨历程油墨印刷在纸上以后，自动吸收空气中的氧逐渐产生老化。油墨老化的进程实际上也就是自动氧化聚合的进程。从印刷开始到油墨完全老化，共经历了3个阶段，即：氧化初始阶段，氧化快速发展阶段和氧化完成阶段。在氧化初始阶段，油墨中的植物油或树脂吸收空气中的氧构成氢过氧化物（hydroperoxide），但是反应速度很慢。1旦构成的氢过氧化物到达临界浓度时，氢过氧化物分解产生的游离基导致进入氧化快速发展阶段，并终究由于有效部分的耗尽而转入氧化完成阶段。此时构成了氧化过的碳氢化合物间的交联。油墨中的矿物油，这些自动氧化聚合进程就很少，由于矿物油中没有那么多能自动氧化的不饱和键。新印刷纸和经不同阶段老化了的印刷纸在碎解机中碎摆脱墨的历程可参考图1（略）。从图1（a）可以看出：新印刷纸（fresh print）油墨中的粘结料（vehicle）已开始渗透纸中，并在碎解时（repulping）很易碎解为1堆堆的颜料（pigment）和粘结料，很少油墨进入了纤维（fibre）细胞腔内，构成结合油墨（bound ink），即不可逆再沉积油墨或称残留油墨。从图1（b）可以看出：经老化1段时间的印刷纸（aged print， induction），纸面表层油墨中的油已耗尽（oil-depleted layer），在碎解机中碎解时，油墨也能碎解为1堆堆的颜料和1堆堆的粘结料，不过颜料堆已有了很多小堆，同时也有少量油墨进入了纤维细胞腔而成为残留油墨。从图1（c）可以看出：经充分老化的印刷纸（aged print, termination），即油墨已完全氧化了的印刷纸，经碎解机碎解后，绝大部分油墨都变成了很细的颜料和氧化了的粘结料（oxidized vehicle），只有少量油墨片（ink flake）存在。此时，进入纤维细胞腔的以矿物油（mineral oil）为粘结料的结合油墨（bound ink）和以植物油（soya oil）为粘结料的结合彩色油墨（bound coloured ink）就很多了，它们都是残留油墨粒子。其中黑色残留油墨粒子浓度可以用ERIC（effective residual ink concentration）表示，其测定方法是利用在近红外波长（950～1000nm）处测定脱墨浆（纸）的吸收系数，再计算浆（纸）中油墨粒子浓度。2　不同印刷纸在不同老化条件下的脱墨结果实验用印刷纸为旧杂志纸和旧报纸（配比为30∶70），旧报纸又分为两种，1种是以矿物油基黑色油墨胶印为主的旧报纸，编号为LO-SOY；另外1种是以植物油基（豆油）彩色油墨胶印为主的旧报纸，编号为HI-SOY。所用黑色油墨和彩色油墨的主要组分见表1。（未完待续）