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国际市场主流数码印刷机评测(九)——脱墨与可回收性

时间:2010-01-21 17:01:11来源:科印网作者:张桂兰编译

  脱墨与可回收性


图18:每个供应商都要印刷200页的样品(如左图所示)。纸张被打碎,并在一个浮选室(中间图)中与化学物质混合。空气通过混合物起泡,以去掉色粉粒子形成的表面上的泡沫。撇去泡沫,清洗纸浆。将干净的纸浆倒入一个圆筒中,并通过一个细网(右图)去掉水份,形成一个过滤器垫或手抄纸。测量手抄纸的实际情况以确定印刷品的可墨脱性。该测试是在德国Fogra实验室进行的。

  描述

  绿色印刷和可持续性已成为当今市场要考虑的重要因素。良好的印刷产品可回收性是非常必要的。提高印刷质量的过程,必须去掉相同粒子才能保持脱墨和回收过程的平衡。欧洲建立的标准是INGEDE测试方法和可脱墨性评分。脱墨工业国际交流协会INGEDE有一个很好的文档测试,是由造纸厂、纸张研究所和数码印刷机供应商合作开发的。该脱墨试验叫做INGEDE方法11,是根据已形成的CMYK覆盖范围测试的,如图18所示。在IPA论坛中,供应商需要在他们的印刷机上按这种形式印刷200页,并将样本发送到Fogra进行测试。

  回收是指消费后印刷品的处理过程,以使纸浆可再利用。在回收前,我们必须先将纸张脱墨,即从原来的印刷品中去除色粉。只有能脱墨成纸浆的材料才可以回收利用。一个大型商业纸张回收设备的脱墨过程是由几个步骤组成的,这些步骤在具有一定规模设置的实验室中再生的。

  脱墨过程主要包括3个步骤,就是所叙述的制浆、脱墨和制作手抄纸。该过程首先从制浆开始,将干燥的被印刷机印刷过的纸张撕碎,使用化学药品在霍巴特(Hobart)碎浆机中分解,这有助于将色粉从纸张纤维或纸张涂布中分开。制浆后,化学溶液和纸张纤维转移到气浮池。气泡注入气浮池。当油墨粒子从纤维中分离时,发生脱墨或油墨去除过程。这是因为它们依附在气泡上,并上升到混合物的表面,这样它们就被挑选出来,如图18所示。色粉粒子小于10um,一般太小的粒子将通过浮选收取,粒子大于100~250um的则体积太大,可成功地带到表面。

  在方法11过程中,泡沫被挑选出来,起气泡12分钟后,纸浆样本被去除并压入1个筛网过滤器,以去除水份并制出1张手抄纸。第一组过滤器垫/手抄纸是浮选前制作的,即未脱墨浆,第二组是是浮选后制作的,即脱墨浆。对一个印刷过程可脱墨性的评估是根据被称作可脱墨性评分的1个单一数字决定的,根据下表其范围从-100到+100。

  评分本身是基于上述脱墨过程前后6次测量得到的。所有的子测试有助于全面的可脱墨性评分。子测试包括测量Y(亮度)和脱墨浆在CIE的a*值。此外,子测试考虑样本的色粉或灰尘,并分析了手抄纸总覆盖范围、尺寸和灰尘斑点的粒子数。在子测试中,脱墨浆中的其余量测量,其灰尘粒子量直径在50~250um以及250um以上。最后,去除油墨(IE)并计算出1个筛选变暗参数(ΔY)。根据1个阈值和目标值,这些子测试的测量转换成一个整体可脱墨性得分,这最后的单一数字有助于评估印刷品的可脱墨性。

  据估计,印刷样本一般印刷后达到3个月可送回收设备。当样本准备专门脱墨时,可直接送到实验室(如同这里描述的测试),则样本必须使用加速过程,使其人为老化。加速老化可将样本放在60℃的橱柜中干燥72小时。由于不知道这个温度是否可将色粉部分熔化,并导致印刷纸张粘在一起,测试过程最初并没有执行测试样本的加速老化。先送到的4个样本,有的进行了老化试验,有的没有进行老化试验。很明显,老化过程略微改善了脱墨结果(发现参数Y、A250和IE的得分略好些),如图19所示,所有样本都是在没有老化的基础上测试的。

  INGEDE脱墨方法使用浮选工艺去除色粉颗粒。该INGEDE方法是根据欧洲工艺主要采用浮选脱墨。在北美或水源丰富的工厂可能会使用浆洗或浆洗与浮选联合使用。因此,脱墨浆的产量和质量取决于脱墨设备和所采用的工艺。

  这个得分表示能很好地从印刷的样本中去掉色粉或胶印油墨。注1:惠普拒绝参与这项测试,并提供了第24节的解释。注2:由于时间限制,网屏没有提供样本。在文本中用符号表示。在此图中,数字越大越好。

  结果与分析

  这里测量的8个系统其可脱墨性成绩都非常好,范围从96~100分(最高得分是100分)。从图19所示的结果表明,我们的结论是传统胶印油墨和干燥色粉对于脱墨和废纸回收不会有任何问题。虽然在下面的子测试中可能有小的变化,总体可脱墨性成绩在所有情况下均类似。这些研究结果与公众舆论是一致的,并与公布的INGEDE[13,14]调查结果一致。一般来说,我们寻求用于比较喷墨、干燥色粉、液体色粉和胶印的技术。从2008年和2009年IPA数码印刷论坛中我们可以得出结论,液态色粉有一些挑战,而干燥色粉表明脱墨没有问题。我们注意到了,惠普Indigo7000使用一种液体色粉类型,拒绝参与这项试验,并提供了第24节的解释。


图19:纸张可脱墨性的总得分显示在每列的顶部,所有数码印刷机的得分均在96~100分之间。

  进行这些测试是很困难的和昂贵的,但在更广泛的印刷领域,被认为是非常有兴趣和很有价值的。我们希望报答INGEDE的支持,并感谢Fogra公司的亚历山大·席勒(Alexander Schiller)能够支持我们的实验。