在綠色發(fā)展的大趨勢(shì)之下，綠色印刷被提高到了前所未有的國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的高度，印刷行業(yè)也積極采取應(yīng)對(duì)措施。隨著噴墨印刷機(jī)的廣泛使用，廢墨回收問(wèn)題逐漸浮出水面，引起了行業(yè)的高度關(guān)注。本文介紹了廢墨產(chǎn)生的原因、廢墨回收系統(tǒng)的類型以及如何進(jìn)行廢墨回收后的再利用。

面對(duì)氣候變化等給人類生存和發(fā)展帶來(lái)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，綠色發(fā)展已成為世界各國(guó)共同關(guān)注的課題，我國(guó)也始終注重將綠色發(fā)展理念貫穿其中，各行各業(yè)在謀求發(fā)展的同時(shí)努力將綠色發(fā)展作為企業(yè)創(chuàng)新的動(dòng)力。在綠色發(fā)展的大趨勢(shì)之下，綠色印刷被提高到了前所未有的國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的高度，印刷行業(yè)開(kāi)始積極采取應(yīng)對(duì)措施，如建立和完善綠色印刷的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)、大力研發(fā)推廣綠色環(huán)保的新技術(shù)和新產(chǎn)品等。

噴墨印刷作為一種先進(jìn)的數(shù)字化圖文印刷技術(shù)，廣泛應(yīng)用于印刷、 紡織、電子等領(lǐng)域。相較于傳統(tǒng)印刷技術(shù)，噴墨印刷具有不需要制版、無(wú)壓力、低功耗、可變信息印刷、高效率等特點(diǎn)，不僅減輕了環(huán)境的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也提高了印刷作業(yè)速度，是一種相對(duì)環(huán)保的印刷方式。隨著噴墨印刷機(jī)的廣泛使用，廢墨回收問(wèn)題逐漸浮出水面，引起了行業(yè)的高度關(guān)注。

廢墨的產(chǎn)生

廢墨主要產(chǎn)生在印刷過(guò)程中。未附著到打印介質(zhì)的粒徑非常小的霧狀顆粒會(huì)形成墨霧，附著在噴墨打印頭或打印機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)件上。打印頭若發(fā)生堵塞導(dǎo)致噴射不良時(shí)，需要對(duì)噴頭進(jìn)行清理維護(hù)操 作，清理過(guò)程中從噴嘴排出的墨水或其他清潔液體就形成了廢墨。

廢墨若得不到合理的處理，會(huì)危害人類健康并污染打印設(shè)備。因此，出于綠色環(huán)保的考慮，噴墨印刷設(shè)備通常都設(shè)置有用于存儲(chǔ)廢墨的廢墨回收系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢墨的回收、再利用等。

廢墨回收系統(tǒng)的類型

在噴墨印刷過(guò)程中，對(duì)于未按要求噴射到打印介質(zhì)上的廢墨霧，早期通常會(huì)按照偏轉(zhuǎn)位置設(shè)置液滴捕集裝置作為廢墨吸收裝置，但其靈活性不高。出于高效吸收廢墨的考慮，更好地收集體積更小的墨霧或運(yùn)動(dòng)軌跡不規(guī)律的墨滴，設(shè)備制造商對(duì)設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn)。在打印過(guò)程中，讓從打印頭處發(fā)出的墨滴攜帶負(fù)電，打印介質(zhì)攜帶正電，在靜電力的作用下，排出的墨滴朝著打印介質(zhì)行進(jìn)。同時(shí)，設(shè)置具有正電極的墨霧收集單元，使得未附著于打印介質(zhì)上的帶負(fù)電的小墨滴也能夠被收集。

對(duì)于清理和維護(hù)噴頭時(shí)產(chǎn)生的廢墨，通常會(huì)設(shè)置廢墨容器或廢墨吸收構(gòu)件進(jìn)行承接。

1.廢墨容器

廢墨容器包括廢墨吸收部分，用于吸收并存儲(chǔ)承接的廢墨。作為最為常見(jiàn)的回收廢墨的裝置，廢墨容器在家用噴墨打印和大型商用噴墨打印中都有涉及，使用也最為廣泛。

以往在噴墨打印機(jī)中，廢墨容器設(shè)置于噴墨打印機(jī)主體內(nèi)部。廢墨容器中的廢墨吸收體一次性使用不進(jìn)行更換，且由于打印量較小，在打印機(jī)的整個(gè)使用壽命期間廢墨量很難超過(guò)廢墨容器的容量。這樣的設(shè)置導(dǎo)致了廢墨吸收體的容積沒(méi)有被充分利用，造成了資源浪費(fèi)，不符合可持續(xù)綠色發(fā)展的要求。隨著噴墨印刷的激增，產(chǎn)生的廢墨量也隨之增加，集成在打印機(jī)內(nèi)部的廢墨容器的廢墨吸收體容積已不能滿足使用需求，出現(xiàn)廢墨泄露，造成裝置污染。基于上述問(wèn)題，為了提高裝置使用的可持續(xù)性，出現(xiàn)了不少提高廢墨容器利用率的技術(shù)。

(1)可重復(fù)使用的廢墨容器

將廢墨容器設(shè)置為相對(duì)于噴墨設(shè)備可拆卸，通過(guò)更換廢墨容器中的廢墨吸收體來(lái)達(dá)到可重復(fù)使用的效果，提高裝置利用率，改變一次性使用造成的浪費(fèi)現(xiàn)象。

(2)設(shè)置廢墨容器使用狀態(tài)的檢測(cè)裝置

針對(duì)廢墨吸收體容積沒(méi)有充分利用以及超出廢墨吸收體使用容積導(dǎo)致泄露的問(wèn)題，設(shè)置用于檢測(cè)廢墨吸收體吸收狀態(tài)的檢測(cè)裝置，或者在廢墨吸收體上設(shè)置計(jì)數(shù)器，通過(guò)記錄累計(jì)吸墨量來(lái)獲取廢墨容器內(nèi)的廢墨沉積狀態(tài)的相關(guān)值，用于判斷是否該相關(guān)值超出了參考值。根據(jù)結(jié)果確定更換廢墨吸收體的時(shí)機(jī)，以更為充分地利用廢墨吸收體。

(3)提高廢墨吸收體的吸墨率

為了實(shí)現(xiàn)快速高效的吸收廢墨，往往需要采用具有優(yōu)異的浸透性和保持性的廢墨吸收體。由于廢墨吸收體的材質(zhì)對(duì)廢墨的吸收效率影響較大，因此，對(duì)其材質(zhì)和排布方式進(jìn)行改進(jìn)也是綠色印刷發(fā)展過(guò)程中需要探索的問(wèn)題。

通常，廢墨吸收體由毛氈、多層粘合的纖維織物等具有高吸收率的材料制成。廢墨吸收體以纖維為主體，纖維之間存在添加物，添加物的臨界表面張力比纖維大，廢墨更容易滲透，從而整體上能夠提高廢墨的滲透性。此外，也能夠通過(guò)添加物的作用而提高所吸收的廢墨保持性。為了充分發(fā)揮廢墨吸收體的廢墨回收性能，采用可再生類的材質(zhì)制作廢墨吸收體，更能體現(xiàn)綠色發(fā)展理念?；诖?，開(kāi)發(fā)了一種對(duì)墨水吸收能力強(qiáng)、處理性優(yōu)良、成本低的多孔質(zhì)吸收體，含有新鮮纖維、廢報(bào)紙纖維和廢麻纖維等可再生材料，通過(guò)調(diào)整各種纖維的配比，獲得綠色環(huán)保的廢墨吸收體。這種循環(huán)利用材料的方式也是未來(lái)值得探索的綠色發(fā)展方向。

通常，在廢墨容器中重疊配置的多層廢墨吸收體的密度大致均勻。這樣的設(shè)置，在廢墨的滲透性比較良好的情況下，廢墨吸收體對(duì)廢墨的保持性會(huì)降低;相對(duì)于廢墨吸收體，在廢墨的保持性比較良好的情況下，廢墨吸收體吸收廢墨的滲透性會(huì)降低?；诖?，將廢墨吸收體設(shè)置為密度稀疏部分和密度稠密部分，稀疏部分和稠密部分被交替地斜向?qū)訅涸谝黄?稀疏部分能夠迅速吸收廢墨，雖然稠密部分的廢墨滲透性降低，但卻能較好地保持所吸收的廢墨?；蛘咴趶U墨吸收體的厚度方向上，具有密度不同的第一部分和第二部分，且第一部分與第二部分相比為高密度，從第二部分吸收廢墨，廢墨吸收體含阻燃劑，密度為阻燃劑的密度，第一部分為厚度方向上的兩側(cè)的表面部，第二部分為厚度方向上的中央部，在厚度方向成為水平的狀態(tài)下，從中央部吸收廢墨，將密度不同的吸收部分設(shè)置在容器的不同位置，以提高廢墨吸收體的滲透性。

(4)其他類型改進(jìn)

為了提高廢墨回收構(gòu)件對(duì)廢墨的吸收效率，除了對(duì)吸收體的材質(zhì)進(jìn)行改進(jìn)，也可以與其他部件相互配合，以實(shí)現(xiàn)廢墨的高效吸收。通常情況，由噴頭排出的廢墨會(huì)經(jīng)由流路導(dǎo)入廢墨容器，然而廢墨在廢液流路中隨著時(shí)間經(jīng)過(guò)會(huì)變得干燥并增稠，因此存在流動(dòng)性下降而滯留在廢液流路上，以凝聚狀態(tài)黏著的可能性。因此，為了讓廢墨吸收體中的廢墨能夠盡可能多地被回收，會(huì)設(shè)置泵或其他抽吸部件，使流路中的廢墨經(jīng)過(guò)抽吸盡可能地被廢墨吸收體吸收;或者設(shè)置傾斜的廢液接收面接收從噴頭排出的廢墨，廢墨由傾斜的廢液接收面的下方端流入廢墨容器。通過(guò)廢液接收面和廢墨容器的雙重設(shè)置，廢墨吸收效率顯著提高。

2.其他廢墨吸收部件

(1)線型廢墨吸收部件

為了加快廢墨回收處理的速度，在短時(shí)間內(nèi)清潔廢墨，也可以沿著噴嘴列延伸設(shè)置線狀的吸收部件。線型吸收部件能夠靈活運(yùn)動(dòng)，確保吸收部件的位置精度，以較快的速度在沖洗位置與非沖洗位置之間進(jìn)行移動(dòng)。采用由多個(gè)絲線捻合而成的線狀吸收部件，其多個(gè)絲線之間形成的谷部也能夠更好地保持廢墨，增加了廢墨吸收部件的廢墨吸收量。

(2)滾筒型廢墨吸收部件

為了更好地適應(yīng)滾筒式噴墨打印，通常會(huì)將廢墨吸收部件設(shè)置在旋轉(zhuǎn)滾筒上，使得噴嘴能夠與旋轉(zhuǎn)滾筒的周面對(duì)置，但這樣的設(shè)置會(huì)導(dǎo)致滾筒重量平衡發(fā)生變化。為了保證吸收穩(wěn)定以及滾筒的正常旋 轉(zhuǎn)，使得旋轉(zhuǎn)滾筒周面具備用于保持介質(zhì)的保持區(qū)域和形成開(kāi)口的非保持區(qū)，廢墨吸收部件設(shè)置于旋轉(zhuǎn)滾筒內(nèi)部的吸收滾筒上。在需要對(duì)廢墨進(jìn)行回收時(shí)，讓形成開(kāi)口的非保持區(qū)與噴嘴對(duì)置，廢墨則會(huì)通過(guò)開(kāi)口被內(nèi)部的吸收滾筒上的廢墨吸收部件所吸收，而不會(huì)導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)滾筒重量發(fā)生變化。

廢墨回收后的再利用

為了實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保并減少浪費(fèi)，通常會(huì)對(duì)回收后的廢墨進(jìn)行再利用。對(duì)于未附著于打印介質(zhì)的廢墨霧，可以設(shè)置循環(huán)流路，廢墨進(jìn)行過(guò)濾除雜處理后直接返回噴射流路進(jìn)行再利用;而對(duì)于混合有清洗液的廢墨或者多種顏色混合的廢墨，則可以針對(duì)廢墨的具體特性進(jìn)行有針對(duì)性的特殊除雜過(guò)濾，處理之后再加以利用。

例如，對(duì)于混合有清洗液的廢墨，可采用共沸蒸餾法去除清洗液中的有機(jī)溶劑等;而對(duì)于多種顏色混合的廢墨，則可以利用分色法將不同色墨分別收集回收。

以上介紹的這些廢墨處理方法，雖然理論上可行，但實(shí)際操作中還存在著不少困難。從根本上來(lái)說(shuō)，我們還是要盡量減少?gòu)U墨的排出。而減少?gòu)U墨產(chǎn)生最主要的還是要減少噴頭阻塞，例如通過(guò)及時(shí)清理噴墨打印機(jī)內(nèi)部的管路、墨囊和內(nèi)濾網(wǎng)等，保證內(nèi)部管路清潔;保證噴頭潤(rùn)濕狀態(tài)，防止因墨水干燥導(dǎo)致噴頭堵塞;再有就是選擇合適的墨水進(jìn)行噴墨打印操作。

文章內(nèi)容摘自于：

《噴墨打印的廢墨回收問(wèn)題》

李思慧 張偉 國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心