表面活性剂对水性油墨胶体稳定性的影响1

    关键词：脱墨；表面活性剂；水性油墨；平均粒径；zeta电位；胶体稳定性

    中图分类号：tq423．9 文献标识码：a 文章编号：1003―5214(2007)04―0332―04

    溶剂型油墨中的有机溶剂和重金属元素严重污染环境，用水性油墨替代溶剂型油墨已势在必行。水性油墨以特定的高分子树脂、颜料、水以及助剂制成。目前，一些发达国家已采用水性油墨印刷报刊 ]。水性油墨印刷的废纸回用存在较大困难。脱墨的主要过程包括：(1)碱性条件下废纸碎解使油墨与纤维分离；(2)油墨在浮选槽中被浮选出去。常规的脱墨过程是加人脂肪酸和氯化钙，所形成的钙皂会促进炭黑粒子的聚集，从而粘附于气泡上被浮选出去，但是水性油墨在碱性条件下分散成非常小的炭黑粒子，这些细小的炭黑粒子在常规的脱墨剂作用下不发生絮凝 2 j，在浮选过程中不能被气泡所捕集，易沉积到纤维表面或内部 j，少量水性油墨废纸的存在便会大幅度降低脱墨浆的白度。

    国外学者对水性油墨的稳定性和脱除工艺已进行了初步研究。femandez等 发现水性油墨的胶体稳定性是由静电排斥力和空问位阻效应共同决定的。gecol等 对脱除塑料薄膜表面的水性油墨研究后表明，加入不同种类表面活性剂均可有效去除水性油墨，而且加人阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(ctab)可以使炭黑粒子表面电荷逆转。但gecol并未研究表面活性剂对水性油墨炭黑粒子平均粒径的影响，而水性油墨炭黑粒子平均粒径的大小是关系到其是否能被有效除去的关键因素。

    本工作探讨了阳离子、阴离子、两性及非离子表面活性剂对水性油墨胶体稳定性的影响，以炭黑粒子的平均粒径和静电排斥力作为主要考察指标，对水性油墨胶体溶液特性有了进一步认识，并找到了一种适用于水性油墨废纸脱墨的表面活性剂。

    1 实验部分

    1．1 试剂和仪器

    水性油墨由广州市某油墨公司提供，其主要的化学组成见表1。

   表面活性剂：阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(ctab)，阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(sds)，均为ar；两性表面活性剂椰油酰胺丙基氧化胺(capo)和非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚(aeo一7，aeo一9)，均为工业品。体系ph 滴定：c(hci)=0．5 mol／l和c(naoh)=0．5 mol／l的水溶液。用malvem nano―zs仪器(malvern instrumentsltd．，england)同时测定油墨溶液的粒度和zeta电位。

    1．2 步骤

    取稀释的水性油墨溶液10 ml放人特制塑料瓶中，固定在nano―zs附带的mpt一2自动滴定仪上，开动磁力搅拌，然后把待加人的表面活性剂装入另外一支塑料瓶中，mpt一2的进样器会根据设定的浓度加人表面活性剂，到达每一个浓度设定值nano―zs便会同时测定溶液体系的zeta电位和炭黑粒子平均粒径。ph滴定在塑料瓶中增加ph电极，步骤与前述相同。初始水性油墨炭黑粒子zeta电位为一37．9 mv，平均粒径为154 nm。

    2 结果与讨论

    2．1 阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵

    (ctab)对水性油墨胶体稳定性的影响水性油墨炭黑粒子表面带负电荷，本实验首先研究了阳离子表面活性剂ctab对水性油墨胶体稳定性的影响。图1为不同浓度ctab对水性油墨炭黑粒子平均粒径及zeta电位的影响。

    来源：中国特印网