印刷油墨聚集的方法和在其中使用的配方组成比例

本发明专利技术涉及一种非接触印刷纸张的脱墨方法，包括使再制浆的纸张与包含衍生的环氧乙烷／环氧丙烷聚合物和石油烃馏出物的混合物接触。该方法从纸张中分离油墨并将分离的油墨聚集成粒度足以能有效地从这些纸张纤维中除去的颗粒。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对非接触印刷方法印刷的纸张进行脱墨的方法和脱墨所用制剂的配方。更具体地说，本专利技术涉及从纸张中分离油墨的方法和所用的配方，使分离的油墨聚集形成一种颗粒其粒度足以能使其从纸张中完全除去。
技术介绍
近年来，环境意识的增加已刺激了再生纸的增加使用。同时，非接触复制印刷方法的增加使用，如电记录复印(例如，静电复印)、激光打印、或喷墨打印，已大大增加了纸张再生过程中所遇到的困难。对于要循环使用的纸张而言，油墨必须基本上、最好完全除去，以便能用回用或二次纤维来制造高质量的纸张。常规的脱墨方法是将印刷的纸张再制浆，然后用含表面活性剂的含水介质与再制浆的纸张接触，从制成浆的纤维中分离油墨，从而除去常规的水基或油基油墨。然后，通过洗涤或浮选除去分离的油墨。然而，常规的脱墨工艺不能用来令人满意地回用带有非接触印刷油墨的纸张。这种困难是由非接触印刷油墨的成份造成的。一般来说，非接触印刷油墨是用热塑性粘结料配制的，在常规的制浆和脱墨期间，该粘结料形成的颗粒太大以致不能通过洗涤或浮选除去，但如果太小又不能通过筛选或离心而令人满意地除去。迄今已尝试了若于种工艺使这些聚合物基的油墨聚集成较大、较致密的能通过筛选或离心除去的颗粒，例如，US4,820,379和5,102,500公开了在聚合材料和可有可无的螯合剂存在下，用烷氧封端的聚环氧乙烷添加剂使复印油墨聚集。US5,141,598公开了使用脂族石油馏出物、烷基苯氧基(亚乙基氧)乙醇和乙氧基化的聚氧丙二醇的混合物对静电印刷的纸张进行脱墨。该混合物的综合HLB值小于10，重量比为6∶1∶3。专利技术概要因此，本专利技术涉及一种非接触印刷纸张的脱墨方法，该方法基本上能避免由于目前使用的脱墨方法的局限和缺点所造成的一个或多个问题。一方面，本专利技术提供了一种脱墨方法，它能从再制浆的纸张纤维中分离复印或非接触印刷油墨并聚集成粒度足以能从这些纤维中除去的颗粒。该方法包括如下步骤将包含非接触印刷物质的再制浆纤维与添加剂配方在某一温度下接触一段时间，该温度和时间应当足以能从再制浆纸张纤维中分离油墨并将分离的油墨聚集成颗粒其粒度大小应足以能将它们从纤维中除去。该添加剂配方包括(1)85-10％重量的至少一种石馏出物和(2)15-90％重量的至少一种结构式I衍生的环氧乙烷/环氧丙烷聚合物， 式中X和Y各自为1-20的整数，R为选自(a)、(b)或(c)的衍生基团(a)为式R1-CH2-O-的脂肪醇残基；(b)为式 的脂肪酸残基；(c)为式 的苯酚残基；其中R1为C1-20的直链或支链，饱和或不饱和的烃链。本专利技术还提供了用来实施该方法的配方。该配方包括(1)85-10％重量的至少一种石油馏出物和(2)15-90％重量的至少一种结构式I衍生的环氧乙烷/环氧丙烷聚合物， 式中X和Y各自为1-20的整数，R为选自(a)、(b)或(c)的衍生基团(a)为式R1-CH2-O-的脂肪醇残基；(b)为式 的脂肪酸残基；(c)为式 的苯酚残基；其中R1为C1-20的直链或支链，饱和或不饱和的烃链。专利技术的详细说明通常，当对含非接触印刷物的废纸进行脱墨时，在水力碎浆机中处理该纸张，得到再制浆纤维的含水淤浆。该纸浆通常包含以淤浆总重量计的约3-20，经常为约4-8％重量的再制浆的纸张纤维。在脱墨操作中常用的添加剂包括表面活性剂、漂白剂、增亮剂、软化剂、消泡剂、分散剂和螯合剂。另外也能存在常规使用的再制浆脱墨剂，如乙氧基化的醇和苯酚乙氧基化物。当纸浆含有非接触印刷纸以及常规的接触印刷纸的混合物时，苯酚乙氧基化物是特别有用的。这些添加剂和添加剂配方可在再制浆之前期间、或之后的任何时间加至水力碎浆料中。由于制浆本身只化费很短的时间，因此，通常是在开始制浆操作时将这些添加剂加至水力碎浆机中。根据本专利技术为了从非接触印刷纸张中除去油墨，将再制浆的纸张纤维与如下所示的包含至少一种石油馏出物和至少一种式I聚合物的配料接触。该配料通常包括10-85％重量、优选15-40％重量的石油馏出物，和15-90％重量、优选60-85％重量、更优选65-80％重量的式I衍生的环氧乙烷/环氧丙烷聚合物。优选的配方包括约25％的石油馏出物和75％的聚合物。石油馏出物优选为沸点在约185-275℃之间的一种相当高沸点的烃馏份。这种组份通常含带有低级芳香物的脂族烃和环烷烃的混合物。具有这些特性的石油馏出物可从市场得到，例如，VISTA CHEMICAL COMPANY出售的商品名为VISTALPA-140(CAS#64742-47-8)，沸点为187-232℃；VISTALPA-210(CAS#64742-47-8)，沸点为203-278℃；以及由LYONDELL PETROCHEMICAL COMPANY出售的ARCOPRIME55(CAS#8042-47-5)。在本专利技术脱墨方法中使用的聚合物是衍生的环氧乙烷/环氧丙烷聚合物。可以是无规或嵌段共聚物的这些聚合物由下式I表示 市售的式I聚合物有CHEMAX，INC。以商品名CHEMALDA-5P8出售的产品；PPG INDUSTRIES，INC。以商品名MACOL LF110和MACOLLF120出售的产品以及BASF以商品名AFRANILF出售的产品。在该聚合物中，环氧乙烷单元与环氧丙烷单元的比，X∶Y，可以约1∶20-20∶1范围内变化。优选该比值不大于约1∶1，更优选小于约1∶1，即环氧丙烷单元将占优势。在该聚合物结构中，环氧乙烷单元与环氧丙烷单元可以无规或嵌段构形分布。如式I所示，衍生基团R是从(a)直链或支链，饱和或不饱和的脂肪醇、(b)饱和或不饱和的脂族羧酸或(c)苯酚残基衍生得的。脂肪醇残基(a)的结构式如下R1-CH2-O-；脂族羧酸残基(b)的结构式为 苯酚残基(c)的结构式 在式(a)、(b)、(c)中，R1为C1-20的直链或支链，饱和或不饱和的烃链。当衍生基团R是脂肪醇残基(a)时，基团R1优选为带1-20更优选为8-14个碳原子，或者是直链或者是支链的饱和基团。如果该基团是支链的，那么，优选的是最长链中有约5-10个碳原子。当衍生基团R是脂族羧酸残基(b)时，基团R1优选为带5-10更优选为8-20个碳原子的线性基团。在这种场合，R1优选是饱和的或含有多于一个C-C双键。在另一个优选实施方案中，脂族羧酸残基(b)是脂肪酸残基。优选的脂肪酸残基包括油酸和亚油酸。当衍生基团R是苯酚残基(c)时，苯酚残基可从邻，间或对一苯酚衍生得到。优选是对一苯酚。R1优选是带1-30，更优选8-14个碳原子的线型饱和脂族基团。包括衍生基团在内，式I聚合物的分子量在约400-8000之间。优选在约400-2000之间，最佳在600-1400之间。在本专利技术的脱墨方法中，将含水纸浆与添加剂配料接触，添加剂浓度以及接触时间和温度要足以能从纸张纤维中除去油墨并将除去的油墨聚集成足以能通过本领域已知手段将它们从纸张纤维中除去的颗粒；所述手段优选筛选或离心分离。对于每吨绝干纤维，添加剂配料的用量为约5-30磅，优选约10-20磅。如上所述，在脱墨操作中常用的其它添加剂也可以和本专利技术的添加剂配料一起添加，或者作为本专利技术添加剂配料的一部分添加。对于本领域普通技术人员来说，在脱墨操作中常用的这些添加剂的用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非接触印刷纸张中除去油墨的脱墨方法，该方法包括如下步骤，将包含非接触印刷物质的再制浆纤维与添加剂配方在某一温度下接触一段时间，该温度和时间应当足以能从再制浆纸张纤维中分离油墨并将分离的油墨聚集成粒度足以能将它们从纤维中除去的颗粒，该添加剂配方包括（１）８５－１０％重量的至少一种石油馏出物和（２）１５－９０％重量的至少一种结构式Ｉ衍生的环氧乙烷／环氧丙烷聚合物，式中Ｘ和Ｙ各自为１－２０的整数，Ｒ为选自（ａ）、（ｂ）或（ｃ）的衍生基团：的脂肪的苯酚残基；其中Ｒ１为Ｃ１－２０的直链或支链，饱和或不饱和的烃链。２．根据权利要求１的方法，还包括如下步骤：降低温度以使聚集的油墨颗粒成固体和不粘，并从所述的纤维中除去聚集的油墨颗粒。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔特B小希尔，
申请(专利权)人：巴科曼实验室国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]