超声波技术在废纸脱墨中的应用
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都 觉 得 不 可 思 议 ， 为 这 片 “ 市 森 林 ” 藏 在 办 因 都 隐 公 用 纸 背 后 。 复 印纸 等 办 公 用 纸 多 年 来 难 走 回 收 超声 波 脱 墨技 术 由美 国 Ｓ ＵＮＹ Ｓ ｒｃｓ —ｙ ａｕ ｅ州
的 Ｔｕ ａ 和 Ｔｅ ｇ以 及 加 利 福 尼 亚 州 立 大 学 Ｌｏ ｇ ｒｉ ｎ ｎ ｂ ａ ｈ的 Ｎａｍ— ａｌ 个 研 究 小 组 研 究 成 功 。 两 ｅｃ ｉ ｐｌ ｙ两
它 的再生利 用 面临 一个 很 严 峻 的 问题 ， 合 办 公 混 废纸（ ＭＯＷ） 最难 脱 墨 的原料 之 一 。油 墨 种 类 是
复 杂 ， 中含有 ： 外光 固油墨 、 光 印刷油墨 、 其 紫 激 水 性 苯 胺 印 刷 油 墨 、 电印 刷 油 墨 等 ， 含 有 酚 醛 树 静 并 脂 等 光 固 化 调 墨 油 ＿ 。 在 办 公 废 纸 中 ， 光 打 印 】 ］ 激 纸 和 静 电 复 印 纸 约 占 ７ ～ ８ ， 油 墨 成 分 中 Ｏ ０ 其 的 连 接 料 通 常 为 聚 苯 乙 烯 ／ 烯 酸 树 脂 或 聚 酯 等 丙 热 固性 树 脂 ， 以 热 熔 的 方 式 固 着 在 纸 页 上 ， 传 且 用
个 研究小 组均 使用 一 种 液体 哨声 超声 波 发生 器 ， 产生频率 为 ２
在脱 墨和 提 高纸 张性 能 ， 抗 张 强度 、 破度 、 如 耐 伸
路 ， 当于上海 人 每年 砍 掉上 万 亩 大树 扔 进 垃圾 相
去率 高 ， 墨效果 明显 。 脱
粗 眼筛 子和离 心机 可移除 大的粒子 但对于 通过离
心 机 时 可 以 自 由伸 展 弯 曲 的 薄 片 却 收 效 甚 微 。 因
此 ， 想 的 解 决 方 法 是 将 油 墨 粒 子 打 散 以 达 到 浮 理
选 的 颗 粒 尺 寸 范 围 ｌ ］ 因 此 如 何 使 油 墨 粒 子 达 ３ 。
物 理强度Ｌ ； ３ 此外 ， 种 技术 的成 本相 对 于其 他 伽 这
方 式也是 有优 势 的。利 用传 感 器产 生 超声 波 ， 在 市场 上 ， 一个 ３ 寸长 ２ ｋ 的传 感器 售价 不 到 英 ０ Ｈｚ
２０ ０ ０美 元 ， 因此 超 声 波 脱 墨 法 中 最 主 要 的 费 用 是
统 的脱墨 剂很难将 其 除去 ［ 。传统 脱墨最 常用 的
方 法 是 浮 选 ， 它 仅 对 颗 粒 直 径 为 ２ ～ １ ０ ｍ 的 但 ０ ５９ 粒 子 是 有 效 的 。洗 涤 对 直 径 为 ２ 以 下 粒 子 有 ０ｍ 效 且 需要 大 量 的水 ， 仅 适 用 于 水 性 喷 墨 油墨 。 且
到所 需 尺 寸 范 围 以 进 一 步 去 除 油 墨 就 成 为 了研 究 的热点 。
超 声波处 理可 以不使用 化学药 品并提 高纸浆 回收率 ， 对减 小颗粒 的尺 寸非常有 效 ； 超声 波处理
产 生 了 细 纤 维 化 作 用 ， 善 了 纸 浆 的 机 械 性 能 和 改
１ 超 声 波 脱 墨 技 术 的 工 作 原 理 及 特 点
２１ ０ ０年
・
第 ４期
《 黑
龙
江
造
纸》
论 文与综 述 ・
超 声波 技术 在 废纸 脱 墨 中 的应 用
张 婷 。 小 娟 金
（ 京 林业 大 学 材 料 科 学与 技 术 学 院 ， 京 １ ０ ３ ） 北 北 ０ ０ ０
［ 摘 要］ 介 绍 了超声 波废 纸脱 墨 的工作 原理及 特 点 ， 声波脱 墨的影 响 因素 ， 超 总结 了前人利 用超
理基 于物质分 子将会 存声 波传播 方 向上发 生纵 向
震 动 。 如 果 这 种 震 动 发 生 在 液 体 中 ， 么 周 期 性 那 的 压 力 变 化 将 导 致 液 体 中 发 生 空 穴 作 用 ， 形 成 或 直 径约 为 ０ １ ０ ２ ． ～ ． ｍｍ 的 细 小 气 泡 。 当 气 泡 受
继而爆 破 ， 而 产 生 高压 高 热 。这 种 能量 传递 给 从 附近 的介 质 ， 以引 起 相应 的变 化ｌ 。一方 面 超 可 ６ ］ 声 波处理 可 以削 弱油 墨 与纤 维 问 的结 合 ， 另一 方 面， 超声 波可 以使油 墨粒子 自行碎解 ， 然后通 过漂 洗 达到脱 墨效果 。此法 可 以做 到不用 或少用化 学 药品， 降低 成本 ， 轻废 水 污染 ， 高 光泽 油墨 除 减 对
声 波 在 脱 墨 领 域 的研 究成 果 ， 对 超 声 波 在 脱 墨 技 术 方 面 的 应 用前 景 进 行 了展 望 。 并
［ 关键词 ］ 废 纸 ； 声波 ； 墨 超 脱 我 国造纸 原料 资 源短 缺 、 产成 本 高 一直 以 生 来 都是造 纸行业 面临 的难题 。但在如 此严 峻的形 势下 ， 却让 大量 的资源 大量流 失 。以上 海为例 ， 如 果说 上海每 年 白 白损 耗 上 万亩 大 树 ， 估计 很 多人
箱 。办 公 废 纸 中含 有 大 量 木 纤 维 ， 有 很 高 的 利 具
长 率等方 面都取 得 了令 人满 意的效果 ［ 。 ｓ ］ 超声 波脱墨 原理 为超声波 的空化 作用 以及 由
此 而产 生 的 乳 化 、 散 及 渗 透 效 应 。 这 种 脱 墨 机 分
用 价值 ， 这也 决定 了复 印纸 最适 合 做 再生 纸 。但
到超声 波的作用 时 ， 可 以 不断 吸 收 因超 声波 持 它 续 的压缩 和膨胀 周 期 而产 生 的 能量 ， 而使 其 大 从
小发生 波 动或 平 均直 径增 大 。当气 泡增 大 时 ， 它 的体 积 增 大 ， 际 上 有 个 临 界 状 态 ， 这 个 状 态 实 在 下 ， 以从 超声 波 中吸 收最 大 能量 ， 迅速 增大 ， 可 并
的 Ｔｕ ａ 和 Ｔｅ ｇ以 及 加 利 福 尼 亚 州 立 大 学 Ｌｏ ｇ ｒｉ ｎ ｎ ｂ ａ ｈ的 Ｎａｍ— ａｌ 个 研 究 小 组 研 究 成 功 。 两 ｅｃ ｉ ｐｌ ｙ两
它 的再生利 用 面临 一个 很 严 峻 的 问题 ， 合 办 公 混 废纸（ ＭＯＷ） 最难 脱 墨 的原料 之 一 。油 墨 种 类 是
复 杂 ， 中含有 ： 外光 固油墨 、 光 印刷油墨 、 其 紫 激 水 性 苯 胺 印 刷 油 墨 、 电印 刷 油 墨 等 ， 含 有 酚 醛 树 静 并 脂 等 光 固 化 调 墨 油 ＿ 。 在 办 公 废 纸 中 ， 光 打 印 】 ］ 激 纸 和 静 电 复 印 纸 约 占 ７ ～ ８ ， 油 墨 成 分 中 Ｏ ０ 其 的 连 接 料 通 常 为 聚 苯 乙 烯 ／ 烯 酸 树 脂 或 聚 酯 等 丙 热 固性 树 脂 ， 以 热 熔 的 方 式 固 着 在 纸 页 上 ， 传 且 用
个 研究小 组均 使用 一 种 液体 哨声 超声 波 发生 器 ， 产生频率 为 ２
在脱 墨和 提 高纸 张性 能 ， 抗 张 强度 、 破度 、 如 耐 伸
路 ， 当于上海 人 每年 砍 掉上 万 亩 大树 扔 进 垃圾 相
去率 高 ， 墨效果 明显 。 脱
粗 眼筛 子和离 心机 可移除 大的粒子 但对于 通过离
心 机 时 可 以 自 由伸 展 弯 曲 的 薄 片 却 收 效 甚 微 。 因
此 ， 想 的 解 决 方 法 是 将 油 墨 粒 子 打 散 以 达 到 浮 理
选 的 颗 粒 尺 寸 范 围 ｌ ］ 因 此 如 何 使 油 墨 粒 子 达 ３ 。
物 理强度Ｌ ； ３ 此外 ， 种 技术 的成 本相 对 于其 他 伽 这
方 式也是 有优 势 的。利 用传 感 器产 生 超声 波 ， 在 市场 上 ， 一个 ３ 寸长 ２ ｋ 的传 感器 售价 不 到 英 ０ Ｈｚ
２０ ０ ０美 元 ， 因此 超 声 波 脱 墨 法 中 最 主 要 的 费 用 是
统 的脱墨 剂很难将 其 除去 ［ 。传统 脱墨最 常用 的
方 法 是 浮 选 ， 它 仅 对 颗 粒 直 径 为 ２ ～ １ ０ ｍ 的 但 ０ ５９ 粒 子 是 有 效 的 。洗 涤 对 直 径 为 ２ 以 下 粒 子 有 ０ｍ 效 且 需要 大 量 的水 ， 仅 适 用 于 水 性 喷 墨 油墨 。 且
到所 需 尺 寸 范 围 以 进 一 步 去 除 油 墨 就 成 为 了研 究 的热点 。
超 声波处 理可 以不使用 化学药 品并提 高纸浆 回收率 ， 对减 小颗粒 的尺 寸非常有 效 ； 超声 波处理
产 生 了 细 纤 维 化 作 用 ， 善 了 纸 浆 的 机 械 性 能 和 改
１ 超 声 波 脱 墨 技 术 的 工 作 原 理 及 特 点
２１ ０ ０年
・
第 ４期
《 黑
龙
江
造
纸》
论 文与综 述 ・
超 声波 技术 在 废纸 脱 墨 中 的应 用
张 婷 。 小 娟 金
（ 京 林业 大 学 材 料 科 学与 技 术 学 院 ， 京 １ ０ ３ ） 北 北 ０ ０ ０
［ 摘 要］ 介 绍 了超声 波废 纸脱 墨 的工作 原理及 特 点 ， 声波脱 墨的影 响 因素 ， 超 总结 了前人利 用超
理基 于物质分 子将会 存声 波传播 方 向上发 生纵 向
震 动 。 如 果 这 种 震 动 发 生 在 液 体 中 ， 么 周 期 性 那 的 压 力 变 化 将 导 致 液 体 中 发 生 空 穴 作 用 ， 形 成 或 直 径约 为 ０ １ ０ ２ ． ～ ． ｍｍ 的 细 小 气 泡 。 当 气 泡 受
继而爆 破 ， 而 产 生 高压 高 热 。这 种 能量 传递 给 从 附近 的介 质 ， 以引 起 相应 的变 化ｌ 。一方 面 超 可 ６ ］ 声 波处理 可 以削 弱油 墨 与纤 维 问 的结 合 ， 另一 方 面， 超声 波可 以使油 墨粒子 自行碎解 ， 然后通 过漂 洗 达到脱 墨效果 。此法 可 以做 到不用 或少用化 学 药品， 降低 成本 ， 轻废 水 污染 ， 高 光泽 油墨 除 减 对
声 波 在 脱 墨 领 域 的研 究成 果 ， 对 超 声 波 在 脱 墨 技 术 方 面 的 应 用前 景 进 行 了展 望 。 并
［ 关键词 ］ 废 纸 ； 声波 ； 墨 超 脱 我 国造纸 原料 资 源短 缺 、 产成 本 高 一直 以 生 来 都是造 纸行业 面临 的难题 。但在如 此严 峻的形 势下 ， 却让 大量 的资源 大量流 失 。以上 海为例 ， 如 果说 上海每 年 白 白损 耗 上 万亩 大 树 ， 估计 很 多人
箱 。办 公 废 纸 中含 有 大 量 木 纤 维 ， 有 很 高 的 利 具
长 率等方 面都取 得 了令 人满 意的效果 ［ 。 ｓ ］ 超声 波脱墨 原理 为超声波 的空化 作用 以及 由
此 而产 生 的 乳 化 、 散 及 渗 透 效 应 。 这 种 脱 墨 机 分
用 价值 ， 这也 决定 了复 印纸 最适 合 做 再生 纸 。但
到超声 波的作用 时 ， 可 以 不断 吸 收 因超 声波 持 它 续 的压缩 和膨胀 周 期 而产 生 的 能量 ， 而使 其 大 从
小发生 波 动或 平 均直 径增 大 。当气 泡增 大 时 ， 它 的体 积 增 大 ， 际 上 有 个 临 界 状 态 ， 这 个 状 态 实 在 下 ， 以从 超声 波 中吸 收最 大 能量 ， 迅速 增大 ， 可 并