УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ПЕЧАТНОЙ КРАСКИ С ПОВЕРХНОСТИ БУМАГИ
DEVICE FOR REMOVING PRINTING PAINT FROM PAPER SURFACE

Изобретение относится к технологии удаления печатной краски с поверхности бумаги.
Известно устройство и способ по удалению печатной краски с поверхности бумаги, включающий превращение макулатуры в суспензию, создание равномерного по площади поперечного сечения потока суспензии макулатуры в резервуаре от впускного отверстия к выпускному отверстию, введение потока аэрированной суспензии во множество мест, последовательно разнесенных вдоль траектории потока, удаление печатной краски из волокон бумаги флотированием ее вверх на микроскопических пузырьках воздуха методом пенной флотации, при этом поток суспензии рециркулируют из ряда мест к соответствующему ряду мест введения потока, каждое из которых расположено перед первым рядом мест по ходу движения потока.
К недостаткам известного устройства и технологии можно отнести сложность конструкции перерабатывающего бумагу агрегата и сложность выполнения операций, связанных с преобразованием макулатуры в измельченное состояние ее волокон - суспензию, и низкое качество получаемой конечной продукции.
Известно устройство удаления пишущего состава, выполненное в виде фломастера, содержащего корпус, и средство, содержащее обесцвечивающий состав на основе красителя трифенилметанового ряда, состоящий из смеси 1-2%-ного водного раствора гидроокиси натрия, 3%-ного водного раствора сульфита натрия и 0,005%-ного водного раствора тетрагидробората натрия при соотношении 1:1:1 (см. патент РФ №2026326 - прототип). Пишущий состав с поверхности бумаги удаляют путем возвратно-поступательного воздействия на него средством с обесцвечивающим составом, содержащимся во фломастере.
К недостаткам известного устройства можно отнести низкую производительность обесцвечивания бумаги с нанесенным на нее пишущим составом, невозможность использования известного способа для массовой очистки поверхности бумаги от нанесенной на нее печатной краски и низкое качество бумаги после обесцвечивания, заключающееся в появлении на поверхности бумаги потертых, а также выпуклых участков с разрыхленной неровной поверхностью.
Задачей настоящего изобретения является создание устройства, обеспечивающего качественную высокопроизводительную очистку бумаги от пишущего состава с сохранением качества ее поверхности и обеспечением возможности ее повторного использования.
Поставленная изобретением задача достигается тем, что в корпусе устройства смонтирован подающий с заданной скоростью листы бумаги механизм, и последовательно по ходу перемещения листа бумаги в корпусе установлены рентгеновский электронно-ионный излучатель, механизм встряхивания листа и механизм вакуумного удаления частиц отслоившейся от листа печатной краски.
Внутренняя поверхность корпуса устройства облицована защитным от электронно-ионного излучения материалом, например свинцом.
Подающий механизм выполнен в виде, по меньшей мере, двух пар средств вращения, выполненных в виде роликов или валиков с приводом, смонтированных в первой и второй половинах длины плоских перфорированных направляющих.
Излучатель электронов выполнен в виде рентгеновской трубки мощностью 0,1-1,0 мкрентген/час.
Механизм встряхивания листа бумаги выполнен в виде ультразвукового, электромагнитного, механического или иного излучателя колебаний, смонтированного напротив облученного электронно-ионным излучением листа бумаги, приводящего в колебания лист и воздух, находящиеся в зоне направляющих подающего листы механизма и в зоне действия колебаний.
Механизм вакуумного удаления частиц отслоившейся печатной краски при встряхивании листа бумаги выполнен в виде смонтированных по обе стороны перфорированных направляющих напротив подвергшихся ультразвуковым, электромагнитным, механическим или иным колебаниям листа бумаги двух патрубков, связанных с воздуховодом, на котором последовательно установлены фильтр и вытяжной вентилятор, обеспечивающий удаление воздуха с частицами краски с поверхностей листа бумаги.
Новизной предложенного устройства является наличие в корпусе устройства подающего с заданной скоростью листы бумаги механизма и установка последовательно, по ходу перемещения листа бумаги в направляющих корпуса электронно-ионного излучателя, механизма встряхивания листа и механизма вакуумного удаления частиц отслоившейся краски.
Так, воздействие на бумагу электронного рентгеновского излучения позволяет сначала ослабить связи между молекулами печатной краски и молекулами бумаги, а последующее встряхивание бумаги позволяет отделить краску от поверхности листа. Вакуумное удаление отделившейся краски предотвращает ее повторное налипание на поверхность очищенной бумаги.
Признаки выполнения внутренней поверхности корпуса устройства облицованной защитным от электронно-ионного излучения материалом, например свинцом, выполнение подающего механизма в виде, по меньшей мере, двух пар средств вращения, выполненных в виде роликов или валиков с приводом, смонтированных в первой и второй половинах длины плоских перфорированных направляющих, выполнение электронного излучателя в виде рентгеновской трубки мощностью 0,1-1,0 мкрентген/час, выполнение механизма встряхивания листа бумаги в виде ультразвукового, электромагнитного, механического или иного излучателя колебаний, смонтированного напротив облученного электронным излучением листа бумаги, приводящего в колебания лист и воздух, находящиеся в зоне направляющих подающего листы механизма и в зоне действия колебаний, а также выполнение механизма вакуумного удаления частиц отслоившейся печатной краски, при встряхивании листа бумаги в виде смонтированных по обе стороны перфорированных направляющих напротив подвергшихся ультразвуковым, электромагнитным, механическим или иным колебаниям листа бумаги двух патрубков, связанных с воздуховодом, на котором последовательно установлены фильтр и вытяжной вентилятор, обеспечивающий удаление воздуха с частицами краски с поверхностей листа бумаги - являются признаками дополнительными, раскрывающими конкретное выполнение основных признаков изобретения и направлены на достижение поставленной изобретением задачи.
Согласно проведенным патентно-информационным исследованиям предлагаемое устройство является новым, признаки существенными, не очевидными, промышленно выполнимыми, направленными на достижение поставленной изобретением задачи, а достигаемый положительный результат является неожиданным и высоким.
На фиг.1 схематично представлено устройство для удаления печатной краски с поверхности бумаги.
На фиг.2 схематично в увеличенном масштабе показан разрез устройства по А-А по отсасывающим патрубкам.
Устройство для удаления печатной краски с поверхности бумаги состоит из корпуса 1 облицованного защитным от электронно-ионного излучения материалом 2, например свинцом, с перфорированными направляющими 3, рентгеновского электронного излучателя 4, ультразвукового излучателя 5, обеспечивающего колебательное встряхивание листов бумаги и механизма для вакуумного удаления отделившейся от бумаги печатной краски, состоящего из вентилятора 6 фильтра 7, смонтированного на воздуховоде 8. В альтернативном варианте в качестве излучателя колебаний листа бумаги в конструкции устройства могут быть смонтированы вместо ультразвукового излучателя, могут быть смонтированы электромагнитные, механические и другие источники колебаний. Лист 9 бумаги, после подачи в направляющие 3, перемещаются при помощи подающего листы бумаги механизма с принимающими и выдающими листы бумаги средствами вращения, например валиками или роликами 10 и 11. На входе листа 9 бумаги в направляющие 3 установлен датчик 12 наличия листа, который включает рентгеновский излучатель 4 на заданный промежуток времени. На выходе из направляющих 3 смонтирован датчик 13 выхода листа 9 бумаги из устройства. Отводящие воздух с частицами краски патрубки 14 и 15 воздуховода смонтированы по обе стороны направляющих 3.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Листы бумаги 9, которые необходимо очистить от печатной краски, подаются в направляющие 3 корпуса 1, облицованного защитным от электронного излучения материалом 2, и подающими валиками (роликами) 10 по направляющим подаются во внутрь корпуса 1. При входе листа 9 в направляющие 3 срабатывает датчик 12 (например, фотореле) наличия листа 9 бумаги в направляющих 3 и включается рентгеновский излучатель 4 на заданный промежуток времени в 0,1-10 сек. После облучения листа 9 бумаги, структура слоя печатной краски под воздействием электронного излучения изменяется, молекулы краски переходят в возбужденное состояние и связь между молекулами краски и молекулами поверхности бумаги снижается. В то время, когда частицы краски, пришли в возбужденное состояние от рентгеновского излучения, на лист 9 бумаги воздействуют ультразвуковым 5 излучателем колебаний. Печатная краска под действием колебаний легко отделяется от поверхности листа 9 бумаги и при помощи вытяжного вентилятора 6, отводящих воздух с частицами печатной краски патрубков 14 и 15 воздуховода 8 через фильтр 7 удаляется из направляющих 3 и с листа 9 бумаги. При этом, поскольку лист бумаги достаточно прозрачен для пучка электронов, удаление печатной краски осуществляется с двух сторон одновременно независимо с какой стороны листа она находится. Частицы краски при помощи патрубков 14 и 15 удаляются с листа 9 через отверстия в перфорированных направляющих 3, после чего фильтр 7 очищает воздушную смесь, отделяя от нее и задерживая частицы краски. По окончании прохождении листа 9 бумаги, если не подан второй и последующие листы бумаги, которые необходимо очистить от печатной краски, срабатывает датчик 9 и рентгеновский излучатель 3 выключается. Готовый, очищенный от печатной краски лист бумаги с сохраненным качеством и прежней белизной, роликами 11 выдается из корпуса 1. Очищенные листы без повреждений, смятий и т.п. дефектов готовы для повторного использования.
В настоящее время авторами заканчивается разработка конструкторской документации. Опытный образец устройства, изготовленный авторами, показал при проведении испытаний положительные результаты работы. Во время проведения испытаний очищенные от печатной краски листы писчей бумаги имели первоначальную белизну и качество.
Принято решение в первом полугодии 2011 года изготовить промышленный образец устройства и провести комплексные его испытания.