水性油墨胶体及其热解特性的研究中文.doc

水性油墨胶体及其热解特性的研究
张学铭1,2 , 何北海2
( 1. 北京林业大学材料科学与技术学院, 北京 10083,中国; 2. 华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室, 广东广州 510640,中国)
摘要:对水性油墨的胶体及其热解特性进行了研究。结果表明,两种水性油墨的平均粒径均大于150nm,其表面负电性也均超过了-30mV。,纤维表面电性达到等电点;,纤维表面显正电性。热重分析表明,水性油墨与油性油墨都存在着两个分解阶段,水性油墨在第一分解阶段低于100℃%的质量,%%。
关键词:脱墨,水性油墨,油性油墨,热重分析
中图分类号:; 文献标识码:A
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当今世界范围内的造纸业,循环废纸满足了超过三分之一的天然纤维原料的需求。很多循环纸经过脱墨处理后再次得到使用。脱墨工艺必须适用于广泛种类了纸张类型、油墨类型以及不同的印染技术。在这一循环过程中,一些纸张容易脱墨,而其他的纸张在脱墨过程中可能还会引起新的问题。当前废旧新闻纸中使用的水性油墨在新的印染工艺中引起了一系列的问题。在新的印染工艺中,即使是相对较少的水性油墨新闻纸也可能会导致在亮度上的重大损失。亮度的损失主要是由于在碱碎浆过程中,水性油墨粒子分散成非常细小的颗粒,这些细小的炭黑粒子不仅在浮选过程中很难被气泡捕集,而且易于重新沉积于纤维表面[1]。脂肪酸钙皂损失了自身对于水性油墨废纸的作用能力[2]。
为了弄清楚较差浮选功能的原因,Derris 和 Nguyen[3]已经研究了缺乏柔性油墨的浮选过程。结果惊奇的表明,在模拟实验中,常规脂肪酸钙皂对于柔性油墨和油性油墨都能起作用。当脂肪酸钙皂的含量相同时,将纯纤维悬浮液加入到油墨中,%的纸浆浓度。Chabot et al[4]的这些结果表明聚集和疏水化过程会受到纤维及脂肪酸钙皂的影响。同时,纤维本身具有去除水性油墨的功能[5]。然而,Chabot et al[5] 在清洗实验中发现,在浮选过程中,是否使用垫子将导致对柔性油墨再沉淀现象的不同。
因此,在纤维的存在下,尽管碱性条件下的脂肪酸钙皂对水性油墨和凹版油墨浮选收集时无效,但他们却有助于增厚步骤中使油墨粒子保留在纸浆垫中。Ben et al[6]已经研究了纤维垫柔版油墨的保存和移位。结果表明,在浆水中存在的少数钙离子,有助于纸浆浓缩。实验表明,胶体沉积机制与幽默聚集吸附在纤维表面有关。螯合去除前,应抑制钙离子在已经加厚的油墨上再次发生沉积。但是,一旦在一个纸浆纤维表面形成沉积垫,这些油墨颗粒总量基本上会保持不变。Ben et al[7]也研究了在碎浆脱墨模型系统中采用不可逆转的油墨进行再沉积。Fernandez and Hodgson[8]对水性油墨的稳定机制进行了研究。结果表明,发生不可逆转的油墨再沉积过程中,在碎浆和碎浆储存场所中,碎浆储存场所要慢得多。机械震动也会影响纸浆在制浆过程中发生油墨再沉积的程度。油墨粒子分散,小细的油墨聚集在纸浆上,并在纤维腔表面发生不可逆吸附。
结果表明:静电斥力和空间障碍对水性油墨胶体稳定性有明显的作用。水性油墨粒子较低的悬浮能力是由经典吃力和空间