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。

２０５万方数据

包装工程ＰＡＣＫＡＧＩＮＧＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶ０１．２９Ｎｏ．６２００８．０６

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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