JPS6256763B2

JPS6256763B2 -

Info

Publication number: JPS6256763B2
Application number: JP56179012A
Authority: JP
Inventors: Masataka Mizutani; Kazuo Sakanaya; Hayami Nagano; Masashi Hirao; Atsushi Kametaka; Masato Yamaguchi
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1981-11-10
Filing date: 1981-11-10
Publication date: 1987-11-27
Also published as: JPS5881410A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は廃インキから顔料および溶剤等の有価
物を回収する方法に関する。凸板、凹板、オフセツト、グラビア等各種の印
刷に適用されるインキは、一般に、顔料、樹脂、
溶剤、可塑剤等の添加剤からなり、第１図に模式
的に示すように、顔料粒子１が樹脂２を介在して
溶剤３中に均一に分散しているものと考えられ
る。この顔料粒子は、体質顔料、無機系顔料、有機
系顔料に大別され、それぞれ表１に示すような物
性を有している。

【表】

【表】なお、溶剤、樹脂、可塑剤等の添加剤は、上記
の顔料の種類に応じて適切なものが使用されるこ
とはいうまでもない。新品インキの色相は、大別して赤、青、黄、白
および黒系統であり、用途に応じて単独もしくは
二色以上を混合して用いる。ところで、色が黒くくすんで使用できなくなつ
たインキや、印刷機等を洗浄したあとの廃液は、
廃インキとしてインキ製造工程や印刷工場等から
大量に排出され、いずれの廃インキも各色相のイ
ンキが混合したものであつて、色のくすんだ廃イ
ンキ中にはカーボンブラツクからなる黒インキ
や、フタロシアニンブルーからなる青インキが含
まれている。上記の廃インキから顔料、溶剤等の有価物を回
収することは困難で、従来は、殆んどが焼却ある
いは投棄され、まれに廃インキ中に熱風、蒸気等
を注入して溶剤を放散させ、凝縮器等により回収
することもあつたが、充分な回収を行うことはで
きなかつた。本発明者等は、廃インキから顔料や溶剤等の有
価物を回収し、しかも回収顔料の再利用度を高め
るべく、色のくすみの原因となるカーボンブラツ
クや青色顔料（フタロシアニンブルー）を除去
し、赤、黄、茶色等の色相の鮮やかな顔料を回収
する方法について研究を重ねた結果、次のような
知見を得た。先ず、表１に示したインキに使用される顔料粒
子は、表２に示すように溶剤の種類によつて異な
つた分散性を示すこと。

【表】

【表】次に、前記したように顔料粒子をインキに使用
する際には樹脂（第１図中の２）を介在させる
が、この樹脂の種類によつても、表２の分散性は
次のように異なつてくること。 (1) トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素は、
表２に示すようにいずれの顔料も分散せず、沈
降する傾向にあり、しかも介在樹脂の種類にか
かわらず、この傾向は変わらない。 (2) メチルセロソルブ等のエーテル類、シクロヘ
キサノン等のケトン類は、表２に示すようにい
ずれの顔料も良く分散し、しかも介在樹脂の種
類にかかわらず、この傾向は変わらない。 (3) 酢酸エチル等のエステル類、メチルアルコー
ル、エチルアルコール、イソプロピルアルコー
ル等のアルコール類は、表２に示すように顔料
の種類によつて分散性に選択性を示し、しかも
介在樹脂の種類によつても、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール：介在樹脂がアルキツド樹脂の場合、これら
のアルコールはアルキツド樹脂を溶解する作
用がないため、顔料の種類にかかわらず、分
散性は悪い、介在樹脂がニトロセルロースの場合は、こ
れらのアルコールはニトロセルロースを溶解
する作用があるため、表２と同様の分散性を
示す、イソプロピルアルコール：介在樹脂がアルキツド樹脂、ニトロセルロ
ースいずれの場合も、イソプロピルアルコー
ルはこれらの樹脂を溶解する作用がないた
め、顔料の種類にかかわらず分散性は悪い、酢酸エチル：介在樹脂がアルキツド樹脂、ニトロセルロ
ースいずれの場合も、酢酸エチルはこれらの
樹脂を溶解する作用があるため、表２と同様
の分散性を示す、のように分散性に選択性を示す。 (4) 青色顔料（フタロシアニンブルー）およびカ
ーボンブラツクは、いずれの溶剤にもやや分散
し易い傾向がある。更に、廃インキから顔料を回収し、再インキ化
して再使用する際、回収顔料中に上記のニトロセ
ルロース類やアルキツド樹脂類等の樹脂類が多く
含まれると印刷適性上不具合が生じるので、顔料
を回収する工程で、これら樹脂類を分離する必要
がある。一方、顔料粒子の分離の面からすれば、
顔料の凝集が促進され粒子径が大きくなる程、分
離が容易になる。これらを同時に満足させるため
には、顔料分散性の良い溶剤と悪い溶剤とを混合
して用いればよいこと。すなわち、溶剤中でのインキ顔料の分散・凝集
性と上記樹脂類（主としてニトロセルロース）の
間には、第２図に示すような関連性があることを
実験の結果確めた。第２図から明らかなように、
顔料分散性の悪い溶剤は、ニトロセルロースの溶
解性に乏しいため、この溶剤で回収した顔料中に
は多くの樹脂類が残存して顔料の再利用には不具
合である。ただし、この場合、同図から明らかな
ように、顔料の凝集性は良いので、溶剤から顔料
を分離することは容易である。一方、顔料分散性
の良い溶剤は、同図から明らかなように、ニトロ
セルロースの溶解性が良いので、廃インキ中のニ
トロセルロース等の樹脂類は溶剤側へ移行し、こ
の溶剤で回収した顔料中には樹脂類は含まれな
い。ただし、この溶剤は、顔料の分散性が良い反
面、凝集性が悪いため、顔料は微細粒子となつて
分散してしまい、溶剤からの顔料分の分離は困難
となる。従つて、顔料分散性の良い溶剤と悪い溶
剤を混合して用いれば、顔料の凝集が促進され、
溶剤からの分離が容易となり、しかも樹脂類がか
なり除去された顔料が回収できるのである。本発明は、以上の知見に基づいてなされたもの
であり、更に本発明では処理の容易さ、および装
置の小型化を図るべく、廃インキ中の夾雑物の除
去と、廃インキの濃縮を前処理として行うと共
に、顔料分離後の液から溶剤回収を行うものであ
る。すなわち本発明は、廃インキから有価物を回収
する方法において、 (a) 廃インキを50メツシユ以上のフイルタからな
る過器に通し、夾雑物を除去する工程、 (b) 夾雑物を除去した廃インキを減圧蒸発器にて
濃縮する工程、 (c) 濃縮した廃インキを冷却し、その後顔料分散
性の悪い溶剤と良い溶剤を混合した溶剤と混
合、分散する工程、 (d) 上記溶剤と混合、分散された廃インキを遠心
分離器で固液分離し、次いで固形物から顔料を
回収する一方、分離液から溶剤を回収する工
程、からなることを特徴とする廃インキからの有価物
回収方法に関するものである。以下、添付図面を参照して本発明方法を詳細に
説明する。第３図は本発明方法の一実施態様例を示すフロ
ーシートである。第３図において、印刷機から発生する廃インキ
は、印刷工程にもとづいて間欠的に発生するた
め、一旦廃インキ貯留タンク１に入れられる。次
いで含まれ砂、紙屑、錆等の印刷適性を失なう原
因となる夾雑物を過分離するため過器２に送
る。該過器２は、次のような実験の結果、50メ
ツシユ以上のフイルタで構成されていればよいこ
とが確認されている。すなわち、メツシユの異なるSUS304製の金網
フイルターを用いて夾雑物の除去効果を調べたと
ころ、第４図の結果が得られた。同図から明らか
なように、廃インキ中の夾雑物を除去するには、
50以上のメツシユ、好ましくは100〜200メツシユ
の範囲にあるフイルターを使用するのがよいこと
が判る。なおフイルターの材質は、廃インキのPH
が５〜７とやや酸性側にあることから、腐食を考
慮してSUS製を使用するのがよい。過器２を出た廃インキは、ポンプ３により廃
インキ濃縮器４に送る。ここでは主として低沸点
溶剤を蒸発させ、通常1/2〜1/5に減容する。この
廃インキ濃縮器４は、減容による装置の小型化を
指向すると共に、次工程（顔料分散工程）におい
て最適溶剤組成となるよう調合できる範囲の溶剤
成分に置き代えるための準備操作の一段階であ
る。なお、廃インキを濃縮していくと、インキの
粘度が増大し、以降の取扱いが難しくなる。従つ
て、濃縮廃インキの粘度は、輸送、取扱い等を考
慮すると、150〜200（センチポイズ）が操作可能
な粘度の上限であることが確められている。第５
図は廃インキ中の顔料濃度と廃インキの粘度の関
係の一例を示す図表である。同図を参考にして廃
インキの濃縮度を決定すればよい。また、廃インキ濃縮器４では、顔料の加熱によ
る変質、混合されている添加剤や樹脂の内壁への
固結を防止するため、大きな熱変化、温度差を与
えないよう減圧蒸発方式とすると共に、リボイラ
５と廃インキ濃縮器４との間の液移動方式とす
る。更に、リボイラ５は、上記の変質、内壁への
固結等を防止するために加熱体と壁面および液と
の温度差を小さくすべくライン５′からの温水に
よる加熱方式とする。このリボイラ５と上記の減
圧蒸発方式の廃インキ濃縮器４間を廃インキが流
動することにより、廃インキの均一化、混合効
果、固結・閉塞防止等に好結果が与えられる。廃インキ濃縮器４を出た廃インキは、流量制御
装置６を経て、冷却器７で一旦室温近くまで降温
した後、分散槽８へ入る。分散槽８では、最適な
分散溶剤組成、すなわち顔料分散性の良い溶剤と
顔料分散性が悪く凝集効果のある溶剤を廃インキ
の性状に応じて、それぞれ溶剤タンク９と溶剤タ
ンク１０とから一定量かつ一定割合で供給し、混
合タンク１１で充分混合した後、加え、撹拌また
は液循環方式によつて廃インキと充分混合接触さ
せ、顔料粒子の分離性を良くすると共に、顔料粒
子に吸着されている樹脂、添加剤等を解離、溶出
させる。この時、色のくすみの原因となるカーボ
ンブラツクや青色顔料は、前記したように、顔料
分散性の悪い溶剤、良い溶剤のいずれにも余り分
散性を失うことがないので、溶剤側に残る。上記の顔料分散性の悪い溶剤としては、前記し
た知見から明らかなように、トルエン、キシレン
等の芳香族炭化水素が用いられ、顔料分散性の良
い溶剤としては、シクロヘキサノン、メチルイソ
ブチルケトン等のケトン類、メチルセロソルブ等
のエーテル類が用いられる。これら顔料分散性の悪い溶剤と良い溶剤との混
合割合は、容量比で70/30〜0/100程度とすること
が望ましい。その理由は次の通りである。顔料分散性の良い溶剤と悪い溶剤との混合割合
は、回収顔料の純度に影響を及ぼすフアクターと
なる。第６図にこの混合溶剤の組成割合と回収顔
料の純度との関係を示す。同図から明らかなよう
に、回収顔料の純度を95％以上とする場合、顔料
分散性の悪い溶剤／顔料分散性の良い溶剤の組成
割合は、容量比で概略70/30〜0/100、好ましくは
70/30〜10/90であることが判る。そして、上記混合溶剤の廃インキへの添加割合
は、第７図に示す廃インキからの顔料分離効率と
混合溶剤／廃インキ比（容量比）との関係の一例
から、混合溶剤／廃インキ＝２〜３（容量比）が
好ましいことが判る。分散槽８を出た廃インキと上記溶剤との混合物
は、次いで遠心分離器１２へ送られ、1000G以
上、30秒以上の分離操作が行われる。第８図に顔
料分離率と遠心分離器の遠心効力の関係の一例を
示す。同図から明らかなように廃インキから効率
的に顔料を分離回収するには、遠心分離器の遠心
効力は1000G以上、好ましくは2000G以上である
ことがわかる。なお、遠心分離に先立つて、色の
くすみの原因となる顔料を除去するために、静
置、傾瀉を行うことが好ましいことは言うまでも
ない。遠心分離器１２で分離された固形分は乾燥器１
３で一定量の溶剤を除去した後、ライン１９から
回収顔料として取出し、再利用する。一方、分離液は、分離液タンク１４に入り、予
熱器１５を経て、蒸発器１６に送る。蒸発器１６
では、リボイラ１７で分離液を加熱すると共に、
真空ポンプ１８で蒸発器１６内を減圧にして分離
液中の溶剤の蒸発を促進させ、溶剤をライン２０
から回収し、再利用する。なお、分離液中に残る
インキ成分のうち、樹脂、添加剤等は、蒸発器１
６の底部に濃縮されるので、廃棄処理するか、燃
料油等に混ぜて燃焼させ、一部を熱として回収す
る。なお、本発明方法は廃インキからの顔料の回収
の他、顔料と類似の性質をもつ染料の分離、回収
にも適用し得るものである。実施例表３に示した性状を有する廃インキ１を200
メツシユの金網フイルタに通して砂、紙くず、鉄
さび等を除去した後、70℃にて系内圧力100mmHg
で２時間減圧蒸発して、インキ中の顔料が15wt
％になるまで濃縮し、つぎにトルエン／酢酸エチ
ルの容量比が50/50からなる希釈溶剤を濃縮した
廃インキ容量に対して３倍量添加したのち激しく
かきまぜる。その後、この混合液を遠心分離機に
かけ、2200Gの遠心効果を与えて、５分間回転
し、顔料固形分を液相から分離して、約60ｇの顔
料を回収した。このようにして回収した顔料は鮮やかな色相を
有し、再インキ化した結果、インキとして再利用
できることが判明した。表―３廃インキ性状色相：焦茶比重：0.94 粘度：33cs（Cat20℃）顔料含有量：7wt％溶剤含有量：88.5wt％溶剤組成：メタノール 1.1wt％酢酸エチル 18.4 イソプロパノール 16.2 トルエン 48.1 酢酸ブチル 0.6 キシレン 5.7 メチルセロソルブ 6.2 シクロヘキサノン 3.8

【図面の簡単な説明】

第１図はインキ中の顔料粒子の分散状況を模式
的に示す図、第２図は顔料分散性の良い溶剤と悪
い溶剤中での顔料の分散性および凝集性とニトロ
セルロースの溶解性の関係を示す図表、第３図は
本発明方法の一実施態様例を示すフローシート、
第４図はフイルタのメツシユと廃インキ中夾雑物
の除去率の関係を示す図表、第５図は廃インキ濃
縮時の廃インキ中の顔料濃度と廃インキの粘度の
関係を示す図表、第６図は顔料分散性の良い溶剤
と悪い溶剤との混合溶剤の組成と回収顔料の純度
の関係を示す図表、第７図は上記混合溶剤／廃イ
ンキ比と廃インキからの顔料分離効率の関係を示
す図表、第８図は顔料分散性の良い溶剤と悪い溶
剤との混合溶剤が添加された廃インキを遠心分離
する際の顔料分離率と遠心力の関係を示す図表で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】１廃インキから有価物を回収する方法におい
て、 (a) 廃インキを50メツシユ以上のフイルタからな
る過器に通し、夾雑物を除去する工程、 (b) 夾雑物を除去した廃インキを減圧蒸発器にて
濃縮する工程、 (c) 濃縮した廃インキを冷却し、その後顔料分散
性の悪い溶剤と良い溶剤を混合した溶剤と混
合、分散する工程、 (d) 上記溶剤と混合、分散された廃インキを遠心
分離器で固液分離し、次いで固形物から顔料を
回収する一方、分離液から溶剤を回収する工
程、からなることを特徴とする廃インキからの有価物
回収方法。