專利名稱：激光除油墨、除污,印刷品再生方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光除油墨、除污，印刷品再生的方法，以及實(shí)施該方法的設(shè)備系統(tǒng)。
印刷品的再生和回收利用，是目前一個(gè)較緊迫的課題。因現(xiàn)代社會(huì)每天產(chǎn)生大量印刷品，包括書、報(bào)、雜志，各種商品的廣告、包裝、說明書等，這些印刷品的主要基材是紙張，其余常用的基材還包括金屬、塑料等材料。制造這些基材(紙和塑料、金屬)，需耗用大量資源和能源，所以必需回收再利用，而印刷品的回收利用，無論是直接收回重復(fù)使用，還是回爐重造再生紙(包括再生塑料)，都必需首先去除其表面的印刷油墨?，F(xiàn)有技術(shù)去除油墨是采用化學(xué)方法，該方法去除油墨色彩的效果并不理想，而且只能在回爐重造時(shí)采用，無法在印刷材料表面直接除色、直接再生利用。如能找到一種方法，直接去除印刷品表面的印刷油墨和色彩，則可將大批印刷有油墨、色彩的紙張、包裝箱、塑料、金屬等材料，回收后直接重新使用，不僅能減少?gòu)U品對(duì)環(huán)境的污染，而且省去了材料再生工藝所需的人工、能源、運(yùn)輸?shù)雀鞣N投入。但現(xiàn)有技術(shù)中尚沒有這種技術(shù)。對(duì)于沾有污跡的印刷品，在保留印刷文字、圖案的前提下去除污跡，也是一個(gè)難題。解決這個(gè)難題，同樣需要使用上述的“去除油墨技術(shù)”，來去除污跡。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種在印刷品表面直接去除油墨和色彩的方法，使這些印刷品基材能夠再生利用，對(duì)需保存的印刷品或非印刷品，當(dāng)其表面被污染而無法使用時(shí)，本方法亦能去除其表面油污，使其再生。同時(shí)，本發(fā)明還將提供這種方法所用的設(shè)備。
實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的方案如下，使用激光對(duì)需處理材料的表面進(jìn)行照射，在激光照射量適當(dāng)時(shí)，材料表面的印刷油墨及色彩等即氣化揮發(fā)，材料即獲得再生。將這個(gè)原理用于工業(yè)化材料再生時(shí)，包括以下步驟將待處理材料平鋪在傳送帶上，傳送帶將待處理材料以恒定速度送過激光照射區(qū)，用激光器對(duì)材料表面照射激光，回收。
當(dāng)激光照射時(shí)，有的材料表面會(huì)有微小的溶化，而造成一種過于光滑的表面再次使用(例如書寫或印刷)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生困難。用電暈放電處理材料表面，可使其發(fā)生物理和化學(xué)變化，以利于再次印刷或書寫。放電后材料表面的高溫需及時(shí)冷卻，以保護(hù)材質(zhì)。這樣上述工藝即優(yōu)化如下將待處理材料平鋪在傳送帶上，傳送帶將待處理材料以恒定速度送過激光照射區(qū)，用激光器對(duì)材料表面照射激光，被照射過的材料通過電暈放電區(qū)，電暈處理后的材料被冷卻，消除靜電，回收。
以上工藝中激光照射的方式有兩種，一種是激光束截面成點(diǎn)狀，在激光照射區(qū)內(nèi)橫向掃描；另一種方式是，激光束截面被調(diào)制成線狀，該線段與傳送帶前進(jìn)方向垂直或成銳角。激光照射的參考數(shù)值是以連續(xù)輸出功率10KW，波長(zhǎng)10.6μm的激光(能量轉(zhuǎn)換效率30％)，恒速掃描，每秒鐘處理材料0.5-1.0m2。或者，用連續(xù)輸出功率600W，波長(zhǎng)1.06μm(能量轉(zhuǎn)換效率2％)的激光，每秒鐘可處理材料0.4-0.7m2。照射方式可以是對(duì)一面照射；也可以是兩面同時(shí)照射。以上所說的激光器包括氣體、液體、固體、半導(dǎo)體及原子等激光器，例如可采用二氧化碳激光器、摻釹釔鋁石榴石激光器、半導(dǎo)體激光器、風(fēng)冷式氬離子激光器、氦氖激光器或原子激光器等。調(diào)整激光能量與被處理材料的面積及處理速度，可以得到多種不同數(shù)值，以適應(yīng)不同基材的印刷品，及表面不同的油墨厚度或不同的污染程度。
某些基材表面涂有一層膜，激光在除字、除墨的同時(shí)，會(huì)損壞涂膜，再生時(shí)需恢復(fù)其涂膜；印刷品留字除污再生時(shí)，也需要恢復(fù)其表面的涂膜。這時(shí)，上述工藝中還要加入涂膜工序，干燥工序。
印刷品的數(shù)量最大的報(bào)紙，通常是采用“全張印刷”，報(bào)紙印好后，再把兩張完全一樣的報(bào)紙裁開，變成常見的“對(duì)開報(bào)紙”。報(bào)紙?jiān)偕鷷r(shí)，就需要增加一個(gè)將“對(duì)開”舊紙粘接成“全張”的工序，即自動(dòng)粘接，冷卻。
這樣，再生的紙張才適合全張報(bào)紙印刷機(jī)使用。
最后，某些紙張或印刷用的塑料薄膜，有一定的張力要求，激光照射和自動(dòng)粘接后，為使其收卷并再次使用時(shí)能夠保持良好狀態(tài)，需用張力控制裝置予以調(diào)節(jié)，這時(shí)，上述工藝最后增加張力控制工序。
實(shí)現(xiàn)上述工藝的設(shè)備是激光除油墨、除污系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置，分離裝置，材料傳送裝置，激光照射裝置，材料回收裝置。其中動(dòng)力裝置帶動(dòng)以下各裝置工作。分離和傳送裝置采用現(xiàn)有的分紙機(jī)械，將待處理材料一張一張地分放到傳送裝置的傳送帶上。傳送帶將材料送到以下各工序。激光照射裝置由激光器與激光束控制裝置構(gòu)成(詳見實(shí)施例)。材料回收裝置亦采用現(xiàn)有的印刷機(jī)械。
較優(yōu)化的設(shè)備還包括有涂膜裝置、冷卻裝置、電暈放電裝置、粘接裝置和張力控制裝置。
本發(fā)明提供的直接去除印刷品表面油墨、色彩和污跡的方法，可以使這些印刷品基材能夠再生利用。本方法去除的字跡、油污等包括印刷字跡和圖案；圓珠筆、簽字筆、鉛筆等手寫字跡和圖案；復(fù)寫、打印或復(fù)印留下的字跡或圖案；油漆涂刷或繪制的底色、字跡和圖案；對(duì)需保存的印刷品或非印刷品，其表面因油污污染而無法使用時(shí)，本方法亦能去除其表面油污，使其再生。利用本發(fā)明可將報(bào)紙、雜志等印有字跡、圖案的基材恢復(fù)成空白，重新使用，特別是在“撕不爛”纖維增強(qiáng)紙、“聚丙烯合成紙”等高質(zhì)量、高強(qiáng)度、高成本的紙張上使用，更可顯示其優(yōu)越性。對(duì)塑料印刷品或罐頭等金屬印刷品，同樣可去除其字跡、油漆、其他顏色，以至去除其氧化層、銹蝕層，使其再生，重復(fù)使用。同時(shí)，本發(fā)明提供的設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)該方法的工業(yè)化批量再生生產(chǎn)。
現(xiàn)結(jié)合附圖與實(shí)施例作進(jìn)一步說明。


圖1為實(shí)施例1中激光掃描設(shè)備示意圖；圖2為另一種激光掃描設(shè)備的俯視圖；圖3為自動(dòng)粘接裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4張力控制設(shè)備示意圖；圖5為電暈放電設(shè)備示意圖。
實(shí)施例1，激光除油墨報(bào)紙?jiān)偕到y(tǒng)由動(dòng)力裝置帶動(dòng)以下裝置工作。被處理材料為對(duì)開報(bào)紙，堆集在堆集臺(tái)上，由升降裝置送入材料自動(dòng)分離裝置中，該裝置可采用現(xiàn)有印刷設(shè)備中的分紙裝置。分離裝置將報(bào)紙分成單張，送到輸送裝置的傳送帶上，該傳送帶貫穿以下整個(gè)流程，材料被傳送帶送到各裝置中分別處理。在激光處理之前，先將舊報(bào)紙每?jī)蓮堈辰釉谝黄?，成為全張，以方便再生?bào)紙的印刷。傳送帶的上方，設(shè)有一個(gè)材料自動(dòng)粘接裝置(參照?qǐng)D5)。該裝置的結(jié)構(gòu)為，設(shè)有一個(gè)壓粘器6，是一個(gè)鴨嘴狀橫板，其長(zhǎng)度與被粘材料1的接縫長(zhǎng)度一致，它與一個(gè)升降機(jī)構(gòu)聯(lián)結(jié)，同時(shí)上部裝有粘接劑管道7。粘接劑從管道7中流下，均勻分布到鴨嘴狀橫板上。每張經(jīng)過時(shí)，壓粘器降下，壓在兩張報(bào)紙的接縫處，然后自動(dòng)抬起，材料即被粘接成一個(gè)整張。這道工序也可采用現(xiàn)有的“粘接槍”裝置，以點(diǎn)射粘接方式粘接基材。壓粘過的材料經(jīng)過冷卻裝置，降溫后進(jìn)入激光照射裝置。激光照射裝置包括激光發(fā)射裝置和激光束控制裝置，參照?qǐng)D1，激光發(fā)射裝置是一個(gè)激光器2，激光束控制裝置為電子控制系統(tǒng)3控制的聲光調(diào)制器4，調(diào)制器后設(shè)有兩塊轉(zhuǎn)向反射鏡5、6，后接偏轉(zhuǎn)裝置7、8。激光器2發(fā)出的激光束經(jīng)電子控制系統(tǒng)3控制的聲光調(diào)制器4后，被兩塊轉(zhuǎn)向反射鏡5、6分成兩束，偏轉(zhuǎn)裝置7、8分別將兩束激光反復(fù)轉(zhuǎn)向，形成橫向掃描，對(duì)報(bào)紙1的兩面進(jìn)行照射，因傳送帶的不斷前進(jìn)，而使整個(gè)紙面受到照射。激光照射的同時(shí)，用一臺(tái)吸氣裝置10對(duì)照射點(diǎn)吸塵。然后報(bào)紙進(jìn)入涂膜裝置，自動(dòng)涂膜。在已照射過的材料表面涂膜，是為了恢復(fù)材料表面原有的涂膜層。涂膜后進(jìn)入干燥裝置，進(jìn)行干燥。干燥的材料被傳送到電暈放電裝置中，接受放電處理。放電裝置結(jié)構(gòu)參照?qǐng)D4，被處理材料被一個(gè)電介質(zhì)包裹輥16拉緊，高頻發(fā)生器17發(fā)出的高頻電流經(jīng)電極18向材料表面放電。放電處理后立即進(jìn)入冷卻裝置。冷卻后即可回收。上述的各裝置中，除材料自動(dòng)粘接裝置和激光照射裝置外，均可采用現(xiàn)有印刷機(jī)械中的相應(yīng)裝置；冷卻裝置、靜電消除裝置和電暈放電裝置亦采用現(xiàn)有的裝置。上述工藝中，激光照射和粘接兩道工序的先后順序，可以調(diào)換。根據(jù)不同的基材，以上某些工序也可省略。
實(shí)施例2，工藝與設(shè)備與上例基本相同，但不設(shè)粘接工序。參照?qǐng)D2，激光器2發(fā)出的激光束經(jīng)兩塊反射鏡5、6分成兩束，經(jīng)聲光調(diào)制器4調(diào)制后，進(jìn)入一個(gè)多面旋轉(zhuǎn)鏡9(偏轉(zhuǎn)裝置的一種)再經(jīng)fQ透鏡的分配，而成為一條線狀光束，對(duì)材料進(jìn)行照射。處理后的材料在張力控制裝置13中作處理。張力控制裝置結(jié)構(gòu)參照?qǐng)D3材料1從卷筒20上被拉出，張緊在浮動(dòng)輥21、阻尼器22和張力調(diào)節(jié)輥23上。張力調(diào)節(jié)輥23上設(shè)有張力傳感器24，傳感器送出的信號(hào)反饋給PID調(diào)節(jié)器25，并經(jīng)功率放大器26后，控制磁粉制動(dòng)器27，以變換制動(dòng)器對(duì)材料卷筒20的制動(dòng)力的大小，從而達(dá)到控制張力的目的。材料最后進(jìn)入回收裝置14和靜電消除裝置15，即完成再生過程。
權(quán)利要求
1.一種激光除油墨、除污，印刷品再生方法，其特征是包含以下步驟將待處理材料平鋪在傳送帶上，傳送帶將待處理材料以恒定速度送過激光照射區(qū)，用激光器對(duì)材料表面照射激光，回收。
2.按照權(quán)利要求1所述的激光除油墨、除污，印刷品再生方法，其特征是包含以下步驟將待處理材料平鋪在傳送帶上，傳送帶將待處理材料以恒定速度送過激光照射區(qū)，用激光器對(duì)材料表面照射激光，被照射過的材料通過電暈放電區(qū)，電暈處理后的材料被冷卻，消除靜電，回收。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的激光除油墨、除污，印刷品再生方法，其特征是工藝流程中還有涂膜工序，干燥工序。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的激光除油墨、除污，印刷品再生方法，其特征是工藝流程中還有粘接工序，冷卻。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的激光除油墨、除污，印刷品再生方法，其特征是工藝流程中還有張力控制工序。
6.激光除油墨、除污設(shè)備，其特征是該系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置，分離裝置，材料傳送裝置，激光照射裝置，材料回收裝置。
7.按照權(quán)利要求6所述的激光除油墨、除污設(shè)備，其特征是該系統(tǒng)還包括有涂膜裝置、冷卻裝置、電暈放電裝置、粘接裝置和張力控制裝置。
8.按照權(quán)利要求6或7所述的激光除油墨、除污設(shè)備，其特征是激光照射裝置包括，激光器、電子控制系統(tǒng)控制的聲光調(diào)制器，調(diào)制器后設(shè)有兩塊轉(zhuǎn)向反射鏡，后接激光偏轉(zhuǎn)裝置。
9.按照權(quán)利要求8所述的激光除油墨、除污設(shè)備，其特征是在激光照射區(qū)還設(shè)有吸氣裝置。
10.按照權(quán)利要求8所述的激光除油墨、除污設(shè)備，其特征是自動(dòng)粘接裝置是粘接槍，或者下述結(jié)構(gòu)設(shè)有一個(gè)壓粘器，是一個(gè)鴨嘴狀橫板，其長(zhǎng)度與被粘材料的接縫長(zhǎng)度一致，它與一個(gè)升降機(jī)構(gòu)聯(lián)結(jié)，同時(shí)上部裝有粘接劑管道。
全文摘要
激光除油墨、除污,印刷品再生方法及其設(shè)備,其方法是用激光對(duì)需處理材料的表面進(jìn)行照射,使印刷油墨、色彩及油污等氣化揮發(fā),材料即獲得再生。工業(yè)化材料再生時(shí),包括:將待處理材料平鋪在傳送帶上,傳送帶將待處理材料以恒定速度送過激光照射區(qū),用激光器對(duì)材料表面照射激光,回收,等工序。其設(shè)備為激光除油墨、除污設(shè)備,包括動(dòng)力裝置,分離裝置,材料傳送裝置,激光照射裝置,材料回收裝置。
文檔編號(hào)D21C5/02GK1191228SQ9710685
公開日1998年8月26日 申請(qǐng)日期1997年2月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月21日
發(fā)明者闞國(guó)梁 申請(qǐng)人:闞國(guó)梁