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激光打印废纸化学凝聚法脱墨的研究

蒋杰

  激光打印废纸的白度高,纤维长,具有良好的回收再利用价值,但是激光打印油墨由热塑性油墨组成熔融在纸张上,采用传统的洗涤、浮选脱墨等工艺很难脱除,造成脱墨后纸张尘埃度高等问题。论文根据液桥凝聚的理论,在实验室条件下,对激光打印废纸进行化学凝聚法脱墨效果的研究,以凝聚剂、阳离子型凝聚辅助剂等作用下促进激光打印墨粉的凝聚。在不同条件下对激光打印废纸进行处理,通过图像扫描检测,凝聚后油墨尘埃数、油墨尘埃面积、及平均油墨颗粒面积等以评价油墨凝聚的效果;通过检测不同条件下油墨的接触角、电荷量以及利用数字显微镜、扫描电镜等手段观察凝聚油墨粒子的形态,并对油墨进行红外分析,研究结果表明: 1.在中性条件下,凝聚剂M_0可以有效的凝聚激光打印油墨,当加入2.0%M_0后,油墨尘埃数是27,600,平均油墨颗粒面积是0.18mm~2;与未添加M_0相比,油墨尘埃数下降了93%,平均油墨颗粒面积增大了3倍。在碱性条件下,激光打印油墨产生不凝聚的现象。当加入0.5%NaOH后,凝聚剂的凝聚效果下降,油墨尘埃数增加至224,000,平均油墨颗粒面积为0.04mm~2。与中性条件下相比,油墨数量增多,油墨粒径下降。通过加入适量的阳离子表面活性剂作为凝聚辅助剂可以改善油墨凝聚效果; 2.一定范围内的阳离子表面活性剂有助于油墨的凝聚,当添加量超过最佳用量,油墨凝聚效果变差;阳离子表面活性剂的苯环结构对油墨的化学凝聚有一定的帮助,但其与电荷相比影响相对较小; 3.化学凝聚法脱墨对作为凝聚辅助剂的阳离子表面活性剂的空间结构和电荷密度有一定的需求,并不是电荷密度越高越好。具有耦合结构的双电荷阳离子表面活性剂比直碳链结构的单电荷阳离子表面活性剂作用效果差;同时,阳离子高分子聚合物对于凝聚法脱墨并没有产生明显的效果。 4.研究所用激光打印油墨为负电性,而NaOH可导致油墨的负电性增多,且使其接触角变小,亲水性增加,同时,由电子扫描电镜观察可知:油墨的形态与结构发生了较大的变化,中性条件下,油墨凝聚颗粒结构紧实,而在碱性条件下,油墨凝聚颗粒结构变得疏松。 5.阳离子表面活性剂作为凝聚辅助剂可以改善碱性条件下油墨的接触角,使其表面接触角变大,亲油性增强,从而使油墨重新凝聚;且通过扫描电镜的观察,凝聚后的油墨结合紧密。单电荷的阳离子表面活性剂辅助凝聚剂凝聚后的接触角较大,具有良好的亲油性,凝聚效果明显;而双电荷的阳离子表面活性剂对接触角的改变较小,其参与凝聚后效果并不理想。 6.油墨红外光谱分析结果显示,其存在单取代的芳香酸酯的化学结构,此结构在碱性条件下,可发生水解反应,导致油墨负电性增加,接触角减小,亲水性增加,产生不凝聚效应。……   
[关键词]:激光打印油墨;脱墨;凝聚法;阳离子表面活性剂;表面电荷
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:南京林业大学2012年
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