关键词：旧报纸；旧杂志纸；老化(陈化)；矿物油基黑色油墨；植物油基彩色油墨
本文系作者根据“5th research forum on recycling(1999)”国际会议资料整理而成。
现时报纸的印刷，一般是采用冷法胶版印刷。但是，在北美对于不涂布的由磨木浆配抄的纸(如新闻纸)有采用热法胶印的趋势，这是为了适应提高印刷质量和改进印刷环境的原因。冷法黑色胶印通常是采用矿物油基油墨，冷法彩色胶印通常是采用植物油基油墨。热法胶印的油墨往往也是植物油基油墨。
由于脱墨出现季节性的问题，发现不仅与季节气温有关，还与废纸不适当的运输与贮存有关，实质上都与运输和贮存时的温度条件有关，而温度与油墨的老化有关。所以，不管是冷法胶印还是热法胶印，油墨的老化都对废纸的可脱墨性有负面影响。有报告说，旧报纸自然老化3个月以后，发现矿物油基油墨较植物油基油墨易于脱墨，但自然老化6个月后则正好相反。也有人提出，植物油基油墨和矿物油基油墨印刷纸初期的可脱墨性基本是相近的，但经自然或人工老化以后，矿物油基油墨较植物油基油墨易于脱墨。相反，也有人提出新闻纸油墨中增加植物油(豆油)含量并不会影响老化了的印刷油墨的可脱墨性。这些说法都是在特定条件下的表现，但印刷后油墨的老化都对废纸浆的白度和洁净度(或尘埃度)有一定的影响，这一点是无疑的。但油墨老化过程如何影响油墨的可脱墨性?能否减缓油墨的老化过程从而减轻对脱墨浆的负面影响，这是大家想探讨的。
1 印刷纸油墨的老化过程及其脱墨历程
油墨印刷在纸上以后，自动吸收空气中的氧逐渐发生老化。油墨老化的过程实际上也就是自动氧化聚合的过程。从印刷开始到油墨完全老化，共经历了3个阶段，即：氧化初始阶段，氧化快速发展阶段和氧化完成阶段。在氧化初始阶段，油墨中的植物油或树脂吸收空气中的氧形成氢过氧化物(hydroperoxide)，但是反应速度很慢。一旦形成的氢过氧化物达到临界浓度时，氢过氧化物分解产生的游离基导致进入氧化快速发展阶段，并最终由于有效部分的耗尽而转入氧化完成阶段。此时形成了氧化过的碳氢化合物间的交联。油墨中的矿物油，这些自动氧化聚合过程就很少，因为矿物油中没有那么多能自动氧化的不饱和键。
新印刷纸和经不同阶段老化了的印刷纸在碎解机中碎解脱墨的历程可参考图1。
从图1(a)可以看出：新印刷纸(fresh print)油墨中的粘结料(vehicle)已开始渗入纸中，并在碎解时(repulping)很易碎解为一堆堆的颜料(pigment)和粘结料，很少油墨进入了纤维(fibre)细胞腔内，形成结合油墨(bound ink)，即不可逆再沉积油墨或称残留油墨。从图1(b)可以看出：经老化一段时间的印刷纸(aged print， induction)，纸面表层油墨中的油已经耗尽(oil-depleted layer)，在碎解机中碎解时，油墨也能碎解为一堆堆的颜料和一堆堆的粘结料，不过颜料堆已经有了不少小堆，同时也有少量油墨进入了纤维细胞腔而成为残留油墨。从图1(c)可以看出：经充分老化的印刷纸(aged print, termination)，即油墨已完全氧化了的印刷纸，经碎解机碎解后，绝大部分油墨都变成了很细的颜料和氧化了的粘结料(oxidized vehicle)，只有少量油墨片(ink flake)存在。此时，进入纤维细胞腔的以矿物油(mineral oil)为粘结料的结合油墨(bound ink)和以植物油(soya oil)为粘结料的结合彩色油墨(bound coloured ink)就很多了，它们都是残留油墨粒子。其中黑色残留油墨粒子浓度可以用eric(effective residual ink concentration)表示，其测定方法是利用在近红外波长(950～1000nm)处测定脱墨浆(纸)的吸收系数，再计算浆(纸)中油墨粒子浓度。
k
由于c油墨绝对值很小，故可简化为：k
式中:k纸在1000nm测定时，一般为0.2mk墨黑色苯胺油墨在1000nm测定时为10000mc墨ppm）
图1 印刷纸不同老化阶段的脱墨历程
(a)新印刷纸碎解时的脱墨历程；(b)老化初始阶段和发展中的印刷纸碎解时的脱墨历程；(c)完全老化后印刷纸碎解时的脱墨历程。
2 不同印刷纸在不同老化条件下的脱墨结果
试验用印刷纸为旧杂志纸和旧报纸(配比为30∶70)，旧报纸又分为两种，一种是以矿物油基黑色油墨胶印为主的旧报纸，编号为lo-soy；另一种是以植物油基(豆油)彩色油墨胶印为主的旧报纸，编号为hi-soy。所用黑色油墨和彩色油墨的主要组分见表1。