专利名称：激光除油墨、除污,印刷品再生方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种激光除油墨、除污，印刷品再生的方法，以及实施该方法的设备系统。
印刷品的再生和回收利用，是目前一个较紧迫的课题。因现代社会每天产生大量印刷品，包括书、报、杂志，各种商品的广告、包装、说明书等，这些印刷品的主要基材是纸张，其余常用的基材还包括金属、塑料等材料。制造这些基材(纸和塑料、金属)，需耗用大量资源和能源，所以必需回收再利用，而印刷品的回收利用，无论是直接收回重复使用，还是回炉重造再生纸(包括再生塑料)，都必需首先去除其表面的印刷油墨。现有技术去除油墨是采用化学方法，该方法去除油墨色彩的效果并不理想，而且只能在回炉重造时采用，无法在印刷材料表面直接除色、直接再生利用。如能找到一种方法，直接去除印刷品表面的印刷油墨和色彩，则可将大批印刷有油墨、色彩的纸张、包装箱、塑料、金属等材料，回收后直接重新使用，不仅能减少废品对环境的污染，而且省去了材料再生工艺所需的人工、能源、运输等各种投入。但现有技术中尚没有这种技术。对于沾有污迹的印刷品，在保留印刷文字、图案的前提下去除污迹，也是一个难题。解决这个难题，同样需要使用上述的“去除油墨技术”，来去除污迹。
本发明的任务是提供一种在印刷品表面直接去除油墨和色彩的方法，使这些印刷品基材能够再生利用，对需保存的印刷品或非印刷品，当其表面被污染而无法使用时，本方法亦能去除其表面油污，使其再生。同时，本发明还将提供这种方法所用的设备。
实现上述发明目的的方案如下，使用激光对需处理材料的表面进行照射，在激光照射量适当时，材料表面的印刷油墨及色彩等即气化挥发，材料即获得再生。将这个原理用于工业化材料再生时，包括以下步骤将待处理材料平铺在传送带上，传送带将待处理材料以恒定速度送过激光照射区，用激光器对材料表面照射激光，回收。
当激光照射时，有的材料表面会有微小的溶化，而造成一种过于光滑的表面再次使用(例如书写或印刷)时，会产生困难。用电晕放电处理材料表面，可使其发生物理和化学变化，以利于再次印刷或书写。放电后材料表面的高温需及时冷却，以保护材质。这样上述工艺即优化如下将待处理材料平铺在传送带上，传送带将待处理材料以恒定速度送过激光照射区，用激光器对材料表面照射激光，被照射过的材料通过电晕放电区，电晕处理后的材料被冷却，消除静电，回收。
以上工艺中激光照射的方式有两种，一种是激光束截面成点状，在激光照射区内横向扫描；另一种方式是，激光束截面被调制成线状，该线段与传送带前进方向垂直或成锐角。激光照射的参考数值是以连续输出功率10KW，波长10.6μm的激光(能量转换效率30％)，恒速扫描，每秒钟处理材料0.5-1.0m2。或者，用连续输出功率600W，波长1.06μm(能量转换效率2％)的激光，每秒钟可处理材料0.4-0.7m2。照射方式可以是对一面照射；也可以是两面同时照射。以上所说的激光器包括气体、液体、固体、半导体及原子等激光器，例如可采用二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器、风冷式氩离子激光器、氦氖激光器或原子激光器等。调整激光能量与被处理材料的面积及处理速度，可以得到多种不同数值，以适应不同基材的印刷品，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层膜，激光在除字、除墨的同时，会损坏涂膜，再生时需恢复其涂膜；印刷品留字除污再生时，也需要恢复其表面的涂膜。这时，上述工艺中还要加入涂膜工序，干燥工序。
印刷品的数量最大的报纸，通常是采用“全张印刷”，报纸印好后，再把两张完全一样的报纸裁开，变成常见的“对开报纸”。报纸再生时，就需要增加一个将“对开”旧纸粘接成“全张”的工序，即自动粘接，冷却。
这样，再生的纸张才适合全张报纸印刷机使用。
最后，某些纸张或印刷用的塑料薄膜，有一定的张力要求，激光照射和自动粘接后，为使其收卷并再次使用时能够保持良好状态，需用张力控制装置予以调节，这时，上述工艺最后增加张力控制工序。
实现上述工艺的设备是激光除油墨、除污系统，该系统包括动力装置，分离装置，材料传送装置，激光照射装置，材料回收装置。其中动力装置带动以下各装置工作。分离和传送装置采用现有的分纸机械，将待处理材料一张一张地分放到传送装置的传送带上。传送带将材料送到以下各工序。激光照射装置由激光器与激光束控制装置构成(详见实施例)。材料回收装置亦采用现有的印刷机械。
较优化的设备还包括有涂膜装置、冷却装置、电晕放电装置、粘接装置和张力控制装置。
本发明提供的直接去除印刷品表面油墨、色彩和污迹的方法，可以使这些印刷品基材能够再生利用。本方法去除的字迹、油污等包括印刷字迹和图案；圆珠笔、签字笔、铅笔等手写字迹和图案；复写、打印或复印留下的字迹或图案；油漆涂刷或绘制的底色、字迹和图案；对需保存的印刷品或非印刷品，其表面因油污污染而无法使用时，本方法亦能去除其表面油污，使其再生。利用本发明可将报纸、杂志等印有字迹、图案的基材恢复成空白，重新使用，特别是在“撕不烂”纤维增强纸、“聚丙烯合成纸”等高质量、高强度、高成本的纸张上使用，更可显示其优越性。对塑料印刷品或罐头等金属印刷品，同样可去除其字迹、油漆、其他颜色，以至去除其氧化层、锈蚀层，使其再生，重复使用。同时，本发明提供的设备，可实现该方法的工业化批量再生生产。
现结合附图与实施例作进一步说明。
图1为实施例1中激光扫描设备示意图；图2为另一种激光扫描设备的俯视图；图3为自动粘接装置结构示意图；图4张力控制设备示意图；图5为电晕放电设备示意图。
实施例1，激光除油墨报纸再生系统由动力装置带动以下装置工作。被处理材料为对开报纸，堆集在堆集台上，由升降装置送入材料自动分离装置中，该装置可采用现有印刷设备中的分纸装置。分离装置将报纸分成单张，送到输送装置的传送带上，该传送带贯穿以下整个流程，材料被传送带送到各装置中分别处理。在激光处理之前，先将旧报纸每两张粘接在一起，成为全张，以方便再生报纸的印刷。传送带的上方，设有一个材料自动粘接装置(参照图5)。该装置的结构为，设有一个压粘器6，是一个鸭嘴状横板，其长度与被粘材料1的接缝长度一致，它与一个升降机构联结，同时上部装有粘接剂管道7。粘接剂从管道7中流下，均匀分布到鸭嘴状横板上。每张经过时，压粘器降下，压在两张报纸的接缝处，然后自动抬起，材料即被粘接成一个整张。这道工序也可采用现有的“粘接枪”装置，以点射粘接方式粘接基材。压粘过的材料经过冷却装置，降温后进入激光照射装置。激光照射装置包括激光发射装置和激光束控制装置，参照图1，激光发射装置是一个激光器2，激光束控制装置为电子控制系统3控制的声光调制器4，调制器后设有两块转向反射镜5、6，后接偏转装置7、8。激光器2发出的激光束经电子控制系统3控制的声光调制器4后，被两块转向反射镜5、6分成两束，偏转装置7、8分别将两束激光反复转向，形成横向扫描，对报纸1的两面进行照射，因传送带的不断前进，而使整个纸面受到照射。激光照射的同时，用一台吸气装置10对照射点吸尘。然后报纸进入涂膜装置，自动涂膜。在已照射过的材料表面涂膜，是为了恢复材料表面原有的涂膜层。涂膜后进入干燥装置，进行干燥。干燥的材料被传送到电晕放电装置中，接受放电处理。放电装置结构参照图4，被处理材料被一个电介质包裹辊16拉紧，高频发生器17发出的高频电流经电极18向材料表面放电。放电处理后立即进入冷却装置。冷却后即可回收。上述的各装置中，除材料自动粘接装置和激光照射装置外，均可采用现有印刷机械中的相应装置；冷却装置、静电消除装置和电晕放电装置亦采用现有的装置。上述工艺中，激光照射和粘接两道工序的先后顺序，可以调换。根据不同的基材，以上某些工序也可省略。
实施例2，工艺与设备与上例基本相同，但不设粘接工序。参照图2，激光器2发出的激光束经两块反射镜5、6分成两束，经声光调制器4调制后，进入一个多面旋转镜9(偏转装置的一种)再经fQ透镜的分配，而成为一条线状光束，对材料进行照射。处理后的材料在张力控制装置13中作处理。张力控制装置结构参照图3材料1从卷筒20上被拉出，张紧在浮动辊21、阻尼器22和张力调节辊23上。张力调节辊23上设有张力传感器24，传感器送出的信号反馈给PID调节器25，并经功率放大器26后，控制磁粉制动器27，以变换制动器对材料卷筒20的制动力的大小，从而达到控制张力的目的。材料最后进入回收装置14和静电消除装置15，即完成再生过程。
权利要求
1.一种激光除油墨、除污，印刷品再生方法，其特征是包含以下步骤将待处理材料平铺在传送带上，传送带将待处理材料以恒定速度送过激光照射区，用激光器对材料表面照射激光，回收。
2.按照权利要求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骤将待处理材料平铺在传送带上，传送带将待处理材料以恒定速度送过激光照射区，用激光器对材料表面照射激光，被照射过的材料通过电晕放电区，电晕处理后的材料被冷却，消除静电，回收。
3.按照权利要求1或2所述的激光除油墨、除污，印刷品再生方法，其特征是工艺流程中还有涂膜工序，干燥工序。
4.按照权利要求1或2所述的激光除油墨、除污，印刷品再生方法，其特征是工艺流程中还有粘接工序，冷却。
5.按照权利要求1或2所述的激光除油墨、除污，印刷品再生方法，其特征是工艺流程中还有张力控制工序。
6.激光除油墨、除污设备，其特征是该系统包括动力装置，分离装置，材料传送装置，激光照射装置，材料回收装置。
7.按照权利要求6所述的激光除油墨、除污设备，其特征是该系统还包括有涂膜装置、冷却装置、电晕放电装置、粘接装置和张力控制装置。
8.按照权利要求6或7所述的激光除油墨、除污设备，其特征是激光照射装置包括，激光器、电子控制系统控制的声光调制器，调制器后设有两块转向反射镜，后接激光偏转装置。
9.按照权利要求8所述的激光除油墨、除污设备，其特征是在激光照射区还设有吸气装置。
10.按照权利要求8所述的激光除油墨、除污设备，其特征是自动粘接装置是粘接枪，或者下述结构设有一个压粘器，是一个鸭嘴状横板，其长度与被粘材料的接缝长度一致，它与一个升降机构联结，同时上部装有粘接剂管道。
全文摘要
激光除油墨、除污,印刷品再生方法及其设备,其方法是用激光对需处理材料的表面进行照射,使印刷油墨、色彩及油污等气化挥发,材料即获得再生。工业化材料再生时,包括:将待处理材料平铺在传送带上,传送带将待处理材料以恒定速度送过激光照射区,用激光器对材料表面照射激光,回收,等工序。其设备为激光除油墨、除污设备,包括动力装置,分离装置,材料传送装置,激光照射装置,材料回收装置。
文档编号D21C5/02GK1191228SQ9710685
公开日1998年8月26日 申请日期1997年2月21日 优先权日1997年2月21日
发明者阚国梁 申请人:阚国梁