Encre d'impression moderne et stratégie de retrait
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La technologie de désencrage actuelle élimine la plupart des impuretés et des encres. Mais à mesure que de nouvelles technologies d'impression continuent d'être développées et que les formulations d'encre deviennent de plus en plus complexes, l'élimination complète de l'encre est devenue un défi. L’opération de désencrage dépend dans une large mesure du type d’encre et des impuretés contenues dans les vieux papiers.
Tout d'abord, la composition et les caractéristiques de l'encre d'impression
1. La composition de l'encre dépend du type de papier à imprimer, de la méthode d'impression, du processus de séchage et de la fonction du papier.
Il y a deux composants principaux:
1.1 Pigment ou colorant: le pigment confère à la couleur et à l'opacité un contraste certain avec la feuille de papier sur laquelle il doit être utilisé. C'est également important pour le transfert de viscosité et les caractéristiques d'écoulement requises.
1.2 Véhicule (matériau de liaison): le liant confère à l’encre les propriétés de transfert nécessaires, a la fonction d’étaler et de transporter les particules d’encre. C’est le support des particules de pigment qui favorise le maintien du pigment ou du colorant sur le papier. Les liants sont généralement des huiles végétales sèches, des huiles minérales, des résines synthétiques ou naturelles, des plastiques et des solvants organiques.
1.3 Autres: l'encre d'impression peut également inclure d'autres composants tels qu'un liant, un solvant, un dessiccant, un agent mouillant et une cire de paraffine.
2. L'encre d'impression doit répondre à certaines exigences
Il devrait pouvoir
2.1 offre un bon contraste;
2.2 a une bonne imprimabilité pour la méthode d'impression utilisée;
2.3 a de bonnes caractéristiques de séchage;
2.4 bonne stabilité.
Les principales caractéristiques de l’encre sont la viscosité, le tack, la taille et la sécheresse. La viscosité de l'encre détermine les propriétés d'écoulement de l'encre et le rendement de l'encre sous la pression de la plaque. La fluidité de l'encre affecte également la pénétration de l'encre. La viscosité fait référence à l'effet de l'encre contre les forces externes, telles que la force de traction de la plaque d'impression, de sorte qu'elle ne tombe pas de la surface du papier. L'encre doit avoir une certaine quantité d'adhésif pour bien adhérer au papier. Cependant, une trop grande viscosité peut entraîner la déchirure ou la formation de peluches sur la surface de la feuille et la chute de la poudre. La taille sert à mesurer le degré de dispersion des particules d'encre sur le papier. Les particules d'encre courtes et courtes provoquent des taches et la couche d'encre se plisse. Les longues particules d'encre en forme de bâtonnet entraîneront un tirage de l'encre, ce qui pose un problème particulier dans la production de papier journal. . De plus, les propriétés de fixation de l'encre sont particulièrement importantes car un traitement supplémentaire après l'impression doit être effectué après la fixation de l'encre.
Toutes ces caractéristiques de l'encre sont directement liées à l'efficacité de l'élimination de l'encre, qui détermine l'étanchéité de la liaison encre-fibre et la facilité d'extraction.
3. Comment l'encre est fixée
La fixation de l'encre sur la feuille de papier repose sur l'un des deux mécanismes principaux:
3.1 le liant est adsorbé dans les pores de la feuille de papier;
3.2 L'encre est polymérisée à la surface du papier.
Deuxièmement, le processus d'impression moderne
Avec le développement continu de la technologie d'impression au cours des dernières années, divers nouveaux procédés d'impression ont vu le jour, tels que l'impression flexographique, l'impression laser, l'impression xérographique et à jet d'encre, ainsi que les formulations d'encre spéciales correspondantes. Une exigence évidente pour les encres d'impression est d'être compatible avec la méthode d'impression requise. Naturellement, la formulation d'une encre particulière est adaptée au procédé d'impression pour lequel elle doit être utilisée. Avant d’examiner comment supprimer ces nouvelles encres, examinons les méthodes d’impression qui s’y appliquent.
1. Procédé d'impression de papier journal / magazine
1.1 Typographie: La typographie est principalement utilisée pour l’impression de papier journal, de magazines et de papier kraft. L'encre gaufrée a une viscosité modérée et une viscosité visqueuse et est formée en mélangeant un pigment et un agent dessiccant dans un liant à base d'huile sèche. La dispersion du noir de carbone dans l'huile (hydrocarbures) est une formulation typique pour les encres gaufrées. Des résines et autres adjuvants sont parfois ajoutés pour obtenir des propriétés spéciales telles que la brillance. L'encre peut être séchée par pénétration, volatilisation ou gélification. La plupart des encres gaufrées en feuille plate sont fixées par la conjonctive oxydative.
1.2 lithographie: la lithographie est basée sur le principe que l'eau-huile est non miscible, de sorte que la partie graphique est encrée et que la partie non-image n'est pas une méthode d'impression indirecte. L'encre lithographique est composée d'un liant résistant à l'eau et d'un pigment insoluble dans l'eau ou dans un solvant. Par rapport à l'encre gaufrée, le pigment utilisé pour l'encre lithographique a un fort pouvoir colorant et l'huile de lin est souvent utilisée comme liant. Dans les formulations d'encre modernes, les résines alkydes et les huiles de séchage sont utilisées comme liants, qui polymérisent lors du séchage pour former un film fortement réticulé. Les encres thermodurcissables sont couramment utilisées comme liant pour les résines hydrocarbonées et sont séchées par évaporation. L'encre à durcissement UV est composée d'un monomère acrylique et de son prépolymère. Il est polymérisé en un film résistant sous ultraviolets et est souvent utilisé pour l’impression couleur du papier journal.
1.3 Impression héliogravure: L’impression héliogravure rotative utilise la partie concave de la plaque d’impression pour former le graphique et la partie vierge est plus haute que la partie graphique. L'encre d'impression par gravure est une encre à séchage rapide. Le principal mécanisme de séchage consiste à: s’appuyer sur l’évaporation du solvant de l’encre, généralement dans des conditions de chauffage, pour obtenir un séchage. Ces encres ont une faible viscosité et sont facilement transférées de la partie concave de la plaque d'impression au papier par le capillaire de la feuille. De telles encres sont typiquement utilisées comme vernis dans un polyamide ou un polyacrylamide dissous dans un solvant aromatique ou ester. Étant donné que ce type d’encre présente des risques d’incendie, voire d’explosion, certaines utilisent une encre à base d’eau à faible teneur en alcool et de l’eau et de l’alcool comme liant.
1.4 Encres d'impression flexographique: L'impression flexographique est une amélioration par rapport à l'impression typographique. En typographie, une partie de l'encre débordera du côté de la zone à haute pression. Du fait que toutes les encres ne sont pas absorbées instantanément par le papier, la dureté de la plaque d’impression en métal ou en plastique déformera en permanence la structure de la surface du papier. Ces défauts de qualité favorisent le développement de la plaque d'impression flexographique. La nouvelle version imprimée s'appelle l'aniline relief. Souvent utilisée pour le papier d'emballage et l'impression de livres à faible coût, cette technologie est maintenant de plus en plus utilisée dans l'impression de papier journal.
Semblables aux encres de gravure, les encres souples ont deux propriétés distinctes: une faible viscosité et un séchage rapide. Un solvant mixte ester-alcool commun est utilisé comme liant et est séché par évaporation.
2. Processus d'impression de papier de bureau
Il existe un intérêt croissant pour la désencrage du papier blanc, tel que le papier de copie de bureau, le papier laser et le papier jet d'encre. L’impression de ces papiers n’implique pas le processus d’impression classique susmentionné et, en fait, certaines techniques d’impression n’utilisent pas d’encres classiques de divers liants.
Des techniques classiques de désencrage ont été développées pour éliminer les encres conventionnelles et ne répondent pas à la nécessité de retirer ces nouvelles encres. Cela nécessite une nouvelle stratégie pour éliminer efficacement ces encres, développer de nouveaux équipements et améliorer le processus de désencrage chimique. Avant de discuter de la manière dont ces encres peuvent être retirées, il est simplement nécessaire de tester les techniques d’impression appropriées pour ces encres.
2.1 Impression électrostatique: Encre d'impression électrostatique Des pigments organiques tels que le noir de carbone sont dissous dans un liant à base de résine thermoplastique. En général, les particules de toner sont sèches et une très petite quantité de stéarate de zinc est ajoutée en tant qu'agent sec (ou lubrifiant sec). Le toner liquide est une suspension dans laquelle des particules de toner sont dispersées dans un liquide isolant. On ajoute parfois de la résine ou de l'huile végétale en tant que régulateur de charge, auquel cas les particules d'encre sont dissoutes à la surface du papier par chauffage.
2.2 Impression à jet d'encre: l'impression à jet d'encre convertit une image numérique d'un document original stocké sur une bande magnétique ou un disque en une image imprimée en contrôlant la projection de gouttelettes d'encre sur le papier. La viscosité de l'encre doit être faible pour garantir le passage de celle-ci à travers le dispositif à jet d'encre et son séchage rapide après pulvérisation sur le papier. Mais vous ne pouvez pas le faire trop rapidement pour éviter le colmatage de la buse. Les encres pour imprimantes à jet d'encre sont principalement composées de pigments, de glycols, de polyéthers et d'agents mouillants hydrosolubles à base d'eau ou à base d'éthanol.
2.3 impression laser: le principe est similaire à la copie électrostatique et l'encre utilisée est similaire à l'encre de copie électrostatique.
Troisièmement, le principe de désencrage
L'équipement et les produits chimiques utilisés dans un processus de désencrage donné sont déterminés par le type d'encre utilisé dans les vieux papiers. Celles qui se détachent facilement et se cassent pendant la mise en pâte sont plus faciles à retirer de la pâte que celles qui résistent au traitement. La taille des particules d'encre à éliminer est la base principale pour la sélection d'un dispositif de désencrage approprié. Les procédés de désencrage couramment utilisés comprennent maintenant les procédés de désencrage par flottation, de désencrage par lavage, de désencrage lavage-flottation et de désencrage au solvant. Le mécanisme de désencrage par flottation consiste à éliminer les particules d'encre trop petites qui ne peuvent pas être éliminées avec un écran fendu et un séparateur centrifuge, ainsi que celles qui sont trop grosses pour être éliminées par lavage. Le lavage est le moyen le plus efficace d’éliminer les plus petites particules d’encre, les tamis à fentes et les séparateurs centrifuges étant adaptés à l’élimination des grosses particules d’encre. Les opérations de lavage et de flottation nécessitent l’ajout de produits chimiques pour accroître l’efficacité de leur démoussage. Par conséquent, une stratégie de désencrage très efficace doit également inclure une évaluation des produits chimiques et des équipements utilisés.
Le désencrage au solvant est principalement utilisé pour le désencrage de l’impression laser et du papier de copie photographique. La cire de paraffine est généralement utilisée comme solvant dans le désencrage par lavage, et il est dit que la cire de paraffine peut émulsionner une encre. Le réseau de véhicules des particules de pigment fixées est gonflé pour affaiblir sa fixation, puis l'encre est fragmentée en fines particules et dispersée dans de l'eau par l'action d'un surfactant et d'une base.
Le solvant dissout également les cires, les matières collantes, les autres impuretés et toutes les encres. Certains papiers sont lavés avec un solvant, avec peu ou pas d’eau, pour obtenir des fibres très propres. Cependant, du point de vue économique, le désencrage au solvant est difficile. Tout d’abord, il n’est pas facile de récupérer tous les solvants. La pollution de l'environnement n'est pas abordable. L'une est le traitement du solvant après récupération.