废旧新闻纸回用对新闻纸印刷性能的影响及改善措施

陈威等废旧新闻纸回用对新闻纸印刷性能的影响及改善措施

废旧新闻纸回用对新闻纸印刷性能的影响及改善措施

陈威，薛国新，周丽虹

（浙江理工大学，杭州３１００１８）

摘要：探讨了国内外关于废旧新闻纸回用抄造新闻纸的印刷性能的研究进展，表明其影响因素有回用次数、脱墨过程、油墨种类及印刷方式，并阐述了加填对新闻纸印刷性能的影响。改善新闻纸印刷

性能的措施，选择合适的浆料品种及配比、打浆度、纸机和抄造过程，施胶、涂布和添加化学助剂等。

关键词：废旧新闻纸；回用；印刷性能；加填；改善措施

中图分类号：ＴＳ８５ｌ＋．６文献标识码：Ａ文章编号：１００１—３５６３（２００８）０６—０２０５—０４ＥｆｆｅｃｔｏｆＮｅｗｓｐａｐｅｒＲｅｃｙｃｌｅｏｎＰｒｉｎｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄＭｅａｓｕｒｅｓｏｆＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ

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废旧新闻纸（ＯＮＰ）作为二次纤维配抄新闻纸已被广泛用于造纸工业。许多新闻纸厂都回收使用ＯＮＰ，普遍采用８５％一９０％的废纸脱墨浆和１０％～１５％的漂白化学浆配抄新闻纸ｕＪ。我国大量且多次重复使用废旧新闻纸作为新闻纸生产的主要原料，所生产的新闻纸在质量上存在不小的差距。

纸张的印刷适性，即达到正常ＥＯ，ＢＵ所要求的纸张性能，分为印刷运行适性和印刷质量适，性。前者包括纸张的抗张强度、撕裂度、挺度、含水量、耐折度等；后者包括纸张的平滑度、白度、光泽度、表面强度等。随着印刷技术的飞速发展，报纸已由传统的单张、单色铅印转变为高速、多色胶印。在彩报印刷中，双面彩报是今后的一个发展趋势，而双面彩报印刷对纸张的质量要求更高。所用的纸张的光学性能和表面性能也要相应地提高，这样才可以提高报纸的质量，比较真实地反映图像的色彩；纸张的平滑度要尽可能地高，这样会使图像的层次丰富、色彩生动。在机械强度方面，要注重考虑纸张的表面强度和抗张强度，双面ＥＯ，屙Ｕ要经过四次压印，若纸张掉毛、掉粉严重，将会出现糊版影ｌｌＥｌｌＵ质量，若纸张抗张和撕裂强度较低，还会造成断纸，影ｌｌＩｌｌｌ报纸的效率；随着Ｅｌｌｌ速度的提高，油墨干燥速度相应加快，以免出现背面蹭脏，所以纸张的吸墨性要好；由于彩色胶版印刷必须先上润版液，润版液中的水分会引起纸张变形，如果变形严重就会引起套印不准，印记模糊，因此纸张的吸湿变形不宜太大。总之，新闻纸生产正向着高白度、高平滑度、高强度、高吸收性、低变形率的方向发展乜Ｊ。

然而，目前人们对回用新闻纸Ｅｌｌｌｌｌｌｌ！能的影响以及改善措施还没有做过系统的研究，从造纸原料、工艺角度分析和研究改善新闻纸印刷性能的文献为数不多。因此，有必要提出废旧新闻纸回用对新闻纸印刷性能的影响，探讨如何更经济、更有效地改善新闻纸印刷性能，更好地为造纸工业、印刷工业服务。

Ｉ废旧新闻纸回用对新闻纸印刷性能的影响

Ｉ．１回用次数对新闻纸印刷性能的影响

新闻纸主要使用机械浆和化学机械浆等高得率浆辅以一定比例的化学浆抄造，在循环回用过程中性质的变化与化学浆不同。ＲｉｃｈａｒｄＬ．等¨ｏ研究表明机械浆因含有较多的细小组分，在不断地回用中细小组分逐渐流失，长纤维组分含量增加，其影响超过了角质化的影响作用，所以纸张的物理性能有所改善。随着回用次数的增加，新闻纸的紧度、裂断长和耐破度提高，撕裂度也略有增加，而光散射系数下降ⅢＪ。机械浆在湿的状态下并非是完全分离的，干燥时产生的角质化很少。而挺硬

收稿日期：２００８－０３—１２

作者简介：陈威（１９８３一），男，河南信阳人，浙江理工大学硕士研究生，主攻印刷材料。

通讯作者：薛国新，博士生导师，浙江理工大学教授。

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的机械浆纤维经过连续的循环使用而逐步变得平和柔韧，纤维间的结合改善，抄纸时得到更薄和更紧密的纸页，因而紧度和强度提高，光散射系数下降。回用过程对纸张的光学性能也有很大影响，华南理工大学研究者通过制浆造纸工艺对再生纤维品质的影响研究，发现再生纤维纸浆随着回用次数的增加白度、色度、散射系数都有不同程度的下降，不透明度提高，光吸收系数有先增加后下降的趋势。在油墨吸收性能方面，由于回用后抄造的新闻纸白度低，透明度低表面结构疏松。表面毛细孔较多，因而吸收性较好。在印刷中通常由于其吸墨性过强，当使用的油墨黏度较低，印刷压力较大，就会造成印迹不牢，降低了色彩的明度，严重时会产生透印或粉化现象ｕＪ。

Ｉ．２脱墨过程对新闻纸质量和性能的影响

二次纤维的脱墨是一个复杂的物理化学过程，脱墨浆的质量与性能直接影响到成纸的质量与性能。如何在脱墨过程中最大限度地脱除油墨粒子等杂质成分，以达到废旧新闻纸在抄纸回用方面的质量要求，是实现废旧新闻纸再生利用的一个重要环节。

’在脱墨化学品的处理上，氢氧化钠对于废新闻纸的有效脱墨是必需的，硅酸钠可以明显促进油墨的脱出，过氧化氢和脱墨专用表面活性剂的加入分别对脱墨浆的白度提高和尘埃度降低有较大贡献。研究发现：ＮａＯＨ、Ｎａ２ＳｉＯ，、脱墨剂、Ｈ：Ｏ：、ＤＴＰＡ的用量分别为１．５％、３．０％、０．１２％、１．５％和０．１％时脱墨浆的白度可达到６０％以上ＭＪ。废旧新闻纸经过ＮａＯＨ、Ｈ：Ｏ：的处理，浆料中碳水化合物和木素的溶解约０．２％～１．０％，一定程度地提高了游离羧基的含量，游离羧基含量的提高可以使纤维表面更加亲水，提高纤维的吸水润胀，从而起到在纤维表面部分打浆的作用ｏ７｜。近年来的研究。８０表明中性脱墨过程中加入适量的酶制剂，不仅可以使油墨脱离纤维表面，而且可以减少油墨重新沉积，从而提高了油墨的去除率，降低纸浆残余油墨。酶脱墨也增进了废纸浆的白度和游离度，提高了纸浆得率，改善了废纸浆的物理性能，而对纸浆强度无明显影响。顾琪萍Ｌ９０还对脂肪酶、木聚糖酶和纤维素酶进行了脱墨性能的比较。在脱墨工艺的优化上，采用浮选（Ｆ）、浮选一洗涤（Ｆ—ｗ）和洗涤（Ｗ）处理纸浆，纸浆的得率为Ｆ＞Ｗ＞Ｆ—Ｗ；纸浆经不同处理后，纤维的平均长度均增加，并呈现Ｆ—ｗ＞Ｗ＞Ｆ＞原浆的规律¨…。韩卿等ｕｕ人研究了脱墨化学品、碎解时间、脱墨温度对废纸脱墨体系的Ｚｅｔａ电位的影响，指出在一定范围内提高脱墨温度及碎解时间，有利于降低脱墨体系的Ｚｅｔａ电位，从而有利于脱墨浆质量的改善。ＨａｎｃｈｅｔｔＧＤＬｌ纠指出废旧新闻纸的中性脱墨浆的白度稳定性较碱性脱墨浆好，而且中性脱墨比碱性脱墨能更好地保持纤维本身的强度。

脱墨浆中会残留有各种杂质，随着回用次数的增加，各种杂质的含量也会随之积累增加，比如有色纤维、油墨、胶粘物、各种有机杂质等这些杂质会影响纸的强度，会对纸张的白度、纸机的抄造产生影响，会扰乱并降低化学品的效率，当进行酸性施胶时会产生。二次胶粘物”等。

１．３油墨种类、印刷方式对回用新闻纸性能的影响

印刷油墨与二次纤维回用过程及成纸质量息息相关。由２０６于印刷油墨种类的不同，可能会导致该类废纸的脱墨过程有很大不同。目前用植物油基油墨完全替代矿物油基油墨是新闻纸胶版印刷油墨特别是彩色ＥＦＩ，屙Ｕ油墨的一个普遍趋势。由于植物油基油墨不饱和成分的存在常常会导致油墨氧化，难以脱除。水基新闻纸印刷油墨可导致传统浮选法脱墨困难而造成脱墨效果差。因此对油墨配方进行调整和优化脱墨工艺是提高回用新闻纸性能的重要途径。

在印刷方式上，新闻纸通过接触印刷的方法印刷，不管使用的油墨是油基胶印冷固油墨、水基油墨还是油基胶印热固油墨，其干燥过程基本是靠纸张的吸收或是温度低于６０℃的物理干燥（蒸发）来完成印刷的，因此这些油墨在它们的化学性质方面特别是它们的疏水特性方面没有大的变化，这些使用不同油墨的新闻纸在脱墨过程中表现出的可脱墨性能基本相似，即不太容易与纤维发生分离。

２添加填料对新闻纸印刷性能的影响

新闻纸的加填既可以８晕１氏生产成本，又可以提高纸产品质量，是新闻纸生产的重要发展趋势。新闻纸中的填料分为标准填料和特种填料两类。标准填料用来减少生产费用，节约木材资源并能适当改善成纸质量。这类填料属于天然白色矿物如高岭土、石灰石和滑石粉。特种填料主要指成本较高、用量少而效率高的填料，如煅烧高岭土、沉淀硅石和二氧化钛。对于低定量的新闻纸、姓名地址簿或字典纸来说，由于需要较高的白度和不透明度且不透印，通常使用这些高价的特种填料。

由于填料自身优良的物理性能和在纸张中的填充作用，新闻纸中加填不仅能够提高纸张的白度、平滑度、不透明度和光泽度，而且由于某些填料如煅烧高岭土和沉淀碳酸钙是多孔性聚集物。能够吸入并有效固着油墨，使油墨透印性最小化，印刷密度和ＥＤ，屙Ｕ光泽性上升。然而，对于所有的填料物质，它们会干扰纤维间的结合而使纸页的强度降低。研究者ｕ””１通过观察加填后纸张ｚ向结构的变化发现：填料在纸张ｚ向分布上不均匀，正面表层中的填料密度明显比中间层和底层填料密度高，并且表面层中的空隙率和空隙尺寸也比中间层要小得多。这就会导致正面的表面强度较反面的表面强度低，ＥＯＢＵ时更易出现掉毛掉粉现象。这种两面差现象主要是由于机械留着作用使大部分细小纤维和填料留着在纸张正面产生的。

提高填料的留着率和改善纸张质量，正确选择和应用助留剂是关键。改性淀粉和聚丙烯酰胺改性助留剂是造纸中常用的助留剂，然而研究人员ｕ纠发现传统的阳离子型助留助滤剂在抄造废纸脱墨浆等含有大量阴离子垃圾的纸浆中存在一定的局限性，聚氧化乙烯（ＰＥＯ）非离子助留助滤系统以其独特的作用机理，在抄造新闻纸中可显著提高留着率和滤水性。东北林业大学杨开吉等ｕ叫采用反相微乳液聚合制备了新型两性聚丙烯酰胺，对二次纤维的助留助滤性能较单一使用阳离子聚丙烯酰胺更加优良。此外，阳离子聚丙烯酰胺一阴离子膨润土微粒系统、阳离子淀粉一阴离子硅体胶微粒助留系统等二元助留

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陈威等废旧新闻纸回用对新闻纸印刷性能的影响及改善措施

助滤系统都能够很好地提高细ＪＪ、纤维和填料的留着，改善纸页匀度，提高脱水效率。实验结果表明，加入助留剂后纸张ｚ向分布较均匀，纤维与填料结合力增强，表面强度、撕裂指数、耐破度提高，两面差减ＪＪ、。

３改善新闻纸印刷性能的措施

３．１浆料品种及配比

纸页的抗张强度、横向撕裂度与伸长率在很大程度上取决于纤维本身的平均长度、强度、柔韧性、纤维与纤维间的结合力及纸机的抄造工艺规程和纸机的特点。目前国内新闻纸厂生产低定量新闻纸已成趋势，为了达到与５ｌｇ／ｍ２新闻纸相同的质量指标，就要从根本上改变磨石磨木浆在浆料中占用的比例，使用化学热磨机械浆（ＣＴＭＰ）、压力磨木浆（ＰＧＷ）、脱墨废纸浆（ＤＩＰ）等各种浆料ＬＪ“。这些浆种白度高，纤维束含量低，具有较高的不透明度，在低定量新闻纸的印刷中可减少透印现象；抗张强度和撕裂度、表面强度均比磨石磨木浆高，可弥补长纤维化学木浆和短纤维磨石磨木浆的不足。在印刷中避免断头并减轻掉毛掉粉。在浆中加５％废旧新闻纸脱墨浆可减少ｌ％的化学木浆和４％的磨石磨木浆Ⅲｏ。大配比的废旧新闻纸脱墨浆的质量及印刷适性已得到普遍认可。

３．２打浆度

纤维的各种强度性能指标在一定范围内随打浆度的提高而提高。合理控制打浆过程，适当提高打浆度，通过打浆促进纤维帚化，增加纤维的表面积，相邻羟基通过氢键结合，既增加了结合力，又提高了纸页的紧度。分丝帚化好的浆料，纤维与细ＪＪ＼纤维、填料之间的结合好，也达到了增强纸页表面强度的目的。提高打浆度可以增加纸张的平滑度，细浆制得的新闻纸的平滑度更高。ＳａｉｎＬ１副研究所得平滑度常数与纤维粗度的关系表明纸张的平滑度与纤维粗度有密切关系。粗纤维若处于纸张表面，必然使成纸较粗糙。当打浆度为６０一６４。ｓＲ时，可提高新闻纸成纸的撕裂指数，提高纸中填料留着率，成纸不透明度较高，平滑度两面差较ＪＪ、。

３．３抄造过程和纸机因素

纸张在抄造过程中各部操作不同会引起成纸各项性能指标的变化。抄造过程的影响因素比较多，又受生产实际的约束，因而调整纸机抄造条件比较慎重。广州造纸股份有限公司ｕ叫在中性条件下抄造新闻纸，无论是物理性能还是印刷性能均比以前所使用酸法造纸生产的纸张质量有所提高；而且大量使用废新闻纸脱墨浆，生产成本下降；在印刷中图文清晰，透印有所减轻。

纸机成型部细小纤维和填料的分布对纸张ｚ向变化有很大影响。若将网部的沟纹案辊由原来的ｌ根增加为２根，同时在脱水板代替案辊的基础上控制好各脱水板的脱水量以提高细小纤维和填料的留着，就能够改善成纸匀度和进一步提高新闻纸的表面吸墨性能、吸油性能、不透明度及松软性等印刷适性；选择合适的铜网网目和毛毯粗细，合理控制烘缸干燥温度曲线，不使纸页干燥过急造成起毛起皱，有利于改善纸张的平滑度。

在压光处理上，软压光有较低的比压力，辊子的温度又较高，压出的纸页有比较高的印刷光泽度、松厚度和不透明度，掉毛少，允许在新闻纸浆料配比中使用更多的二次纤维，而且由于压力、温度在不同压区可单独调节控制，具有控制纸页单面表面特性的能力，容易消除两面差，并为生产不同定量的新闻纸提供方便。

３．４施胶和涂布

施胶可以在纸的表面或内部增加结合物质，提高成纸强度。以废旧新闻纸脱墨浆为主要原料生产低定量新闻纸时，在浆内添加烯基烯酮二聚物（ＡＫＤ）。可以解决印刷中出现的掉毛掉粉、透印等问题。

表面施胶能在纸张表面形成一层致密的薄膜，以提高纸张表面强度，改善纸张抗水性、适印性及挺度等性能。表面施胶可以克服浆内施胶的胶料流失，提高提高施胶剂的利用率。淀粉是新闻纸常用的表面施胶剂，使用很少的淀粉施胶量（１９，／ｍ２）进行表面施胶也能显著降低纸张掉毛（可降低约８０％），掉毛的平均粒子尺寸可以降低１／３惮Ｊ。

纸张涂布的首要目的是改善其印刷适应性，同时可以提高纸页平滑度、光泽度、白度和不透明度。涂布纸的表面为涂料层构成，随涂料的性质和涂布机的特性形成不同的表面，与非涂布纸相比，可得到平滑度极高的纸面。一般来讲，纸张不透明度随涂布量的增加而增加。涂布后纸张光学特性首先取决于颜料的种类、特性及胶粘剂的用量，涂布纸的光学特性随涂布量的增加而改善，相同涂布量时使用光散射系数高的涂料成纸光学特性好。

３．５添加化学助剂

废旧新闻纸回用抄纸过程所用的助剂如脱墨剂、助留助滤剂在上文中已经提到。采用湿部增强剂可以显著改善纸张强度，减少掉粉掉毛。因为常用的增强剂如改性淀粉、阳离子高分子聚合物等，分子中均带有羟基、胺基，与纤维的羟基结合形成氢键以提高纤维的结合强度，从而提高了纸张的抗张强度和表面强度，减少了印刷中纸张的断头和掉毛掉粉现象。即使使用很少量的增强剂也能起到很好的效果，如在湿部添加０．３％用量的羧甲基纤维素钠（ＣＭＣ），含机械浆纸掉毛的程度可以减轻２５％左右。

尽管目前造纸用增干强剂的品种繁多，但是在工业中普遍应用效果较好的并不多。对原有品种进行改进，尽量避免降低强度的因素及释放有害物质；使用绿色化学品和易降解性高分子；制备新的增强剂，如聚氨酯水分散体、缩醛化聚乙烯醇和醛基化多糖等重视环保、提高增强效果，将是今后增强剂的发展方向。

４结语

新闻纸的印刷性能是新闻纸重要的使用指标，它包括了新闻纸的物理性能、光学性能和机械性能。新闻纸印刷性能的好

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闻纸的印刷性能的主要影响因素，有回用次数、脱墨过程、油墨程．２００７，２４（５）：５７—５９?

种类和印刷方式等几个方面。加填虽然对纸张的物理性能和［７］陈庆蔚?当代废纸制浆技术［Ｍ］?北京：中国轻工业出版社，光学性能有所改善，但导致机械性能有所下降。改善新闻纸的２００５?

印刷性能可以从浆料品种及配比、打浆度、抄造过程和纸机因［８］苗庆显?候庆喜，秦梦华?废新闻纸的酶法脱墨应用［Ｊ］?中华纸

素、熙Ｉ＝妻妻翼霎竺竺需竺型喜爨。。，。．。。。［９］顾１ｋ琪，２０萍０７，勇，２８强（￥，２尤）纪：１雪０－，等ｉｌ．．几种酶脱墨性能比较及机理探讨［，］．

现代卷筒纸轮转胶印机正向着高速、多色、自动化的方向。。弄磊粢磊磊薹粟，焉３，。１１…（４～）：…８－…１５．…～………“

发展，对纸张的印刷适性和印刷过程的调整、控制及印刷环境

［１０］史记．冯文英．浮选和洗涤对几种废纸脱墨浆性能的影响［Ｊ］．国提出了更高的要求。废旧新闻纸回用抄造新闻纸要进行彩色

际造纸，２００３，２２（３）：２９—３１．

印刷还必须赋予更加优良的表面性能和机械强度，为新闻纸印［ＨＩ韩卿，刘焕彬，同东波．脱墨过程ｚｅｔａ电位与二次纤维脱墨性能刷工艺数字化、标准化提供有力保障。近年来，纸张印刷适性的关系［Ｊ］．中国造纸，２００５，２４（６）：２２—２４．

的研究较多，而新闻纸的印刷性能的系统研究较少，从造纸原［１２］ＨＡＮＣＨＥＴｒＧＤ．ＢｌｅａｃｈｉｎｇａｎｄＣｏｌｏｒＳｔｒｉｐｐｉｎｇＲｅｃｙｃｌ＆Ｆｉｂｅｒｓ：料和工艺方面着手研究废旧新闻纸回用抄造新闻纸的Ｅ１３届Ｕ性ＡｎＯｖｅｒｖｉｅｗ［Ｊ］．ＰｒｏｇｒｅｓｓＰａｐｅｒＲｅｃｙｅｌｉｎｇ，１９９４，３（２）：２４．

能就更少。因此，如何利用废旧新闻纸这一廉价的原料还需要［１３］秦涛，武书彬，谢国辉，等。图像分析技术在研究纸页Ｚ向结构中进一步讨论和研究。的应用…?造纸科学与技术，２００３?２２（４）：２５—２８－

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（２）：１０?

（上接第２０４页）

对比的方式设计封面。新。为了准确地传达信息，需要设计师发挥想象力，挖掘并创造在封面等处都呈现黑色出最佳的视觉语言，吸引读者的注意，促进书籍的购买力，使书与白色的冲撞与和谐，跳籍知识性和艺术性的传递，显示出不同凡响的增值作用。

跃的袋鼠。土著人的图腾

纹样，暗示种族冲突的黑参考文献：

与白三角形。漂浮波荡、［Ｉ］杨远芬．封面对大学生购书兴趣的影响分析［Ｊ］．包装工程，若实若虚的书名字处理，

撇，２８（４）：１５８?

使读者在视觉上得到刺图４黑与白

［２］葛宏雁现代设计大系一视觉传达设计［Ｍ］?上海：上海书画出激与缓冲‘７１。黑白两色Ｆｉｇ．４ＢＩａｃｋ明ｄｗｈｉｔｅ

版社，２０００?

对比强烈，视觉冲击力强，品位与美观同时达到，而广告性诱导

［３３张敏?包装设计在药品包装中的应用［Ｊ］?包装与设计，２∞１，２２作用也充分体现，调动读者的购买欲望。［４］蒹釜曼．书籍装帧的版面设计艺术［Ｊ】．包装工程，２００５，２６（５）：

３结语

［５］余秉楠．书籍设计［Ｍ］．武汉：湖北美术出版社，２００３．综上所述，书籍封面设计视觉语言在于对图形、文字、色彩、１５６．

印刷和材质等视觉元素以及各元素相互之间的美学性构成的创［７］吕敬人．敬人书籍设计［Ｍ］．长春：吉林美术出版社，２００４．万方数据