JPH07504119A - 印刷インキ廃液成分を再生利用する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本願は、１９９１年１２月２０日付で出願された、発明の名称が本願と同一の米 国特許出願第０７／８１１１８３号の一部継続出願である。

本発明は、広くは、商業的印刷作業工程において大量に発生する、水と有機溶剤 とを多量に含んでいる印刷インキ廃液の、その廃液成分の再生利用に関するもの であり、その再生利用によって、その種の印刷インキ廃液成分の処理並びに廃棄 に付随する環境問題を大幅に軽減することを目的としたものである。更に詳しく 述べるならば、本発明は、先ず最初にインキ廃液のスラッジを流動化し、続いて 、その流動化したスラッジを高圧蒸気と共にハイドロヒータへ導入することによ って、インキ廃液成分を、高温、高圧、及び強力な剪断変形の作用にさらし、そ れによって処理済の生産物を作り出すようにした、インキ廃液成分を再生利用す る方法に関するものである。この生産物は、この後、乾燥して粉末化し、それに よって得られた粉末状製品を用いてインキを調合して再利用するようにしても良 い。或いは、ハイドロヒータから出力されるその生産物を、濾過圧搾機に通して 圧搾ケーキを生産し、続いてその圧搾ケーキを粉砕して、インキの調合に使用す るようにしても良い。

２、従来例の説明 印刷機を操作する印刷工は、印刷機に装備されている着肉装置を定期的に清掃せ ねばならず、この清掃は、作業勤務時間の終了時や、新たな印刷作業の段取りを 付けて印刷準備を整える際に行なわれる。印刷装置を清掃する際には通常、その 印刷装置に水、及び／または、その他の適当な溶剤を吹き付け、吹き付けられ水 ないし溶剤は回収されてインキ廃液となる。この種の廃液の廃液成分は、比較的 大量の水、顔料粒子、それにインキ・キャリヤ等である。

環境基準がますます厳しくなりつつある現在、インキ廃液をそのまま投棄するこ とはもはや許されていない。そのため、インキ洗浄廃水の廃液成分を、必要に応 じて陽イオン形ポリマー、及び／または、陰イオン形ポリマーで処理して、その インキ廃液中の固形分を容易に分離できるようにするということが広く行なわれ ている。この後、分離した固形分を約２４時間はど放置して水切りすることによ ってスラッジを形成し、このスラッジは、通常は１０〜２０％の固形分を含んで おり、また、インキ固形分、界面活性剤、先に添加した分離用のポリマー、それ にワニス成分等を含んでいる。

しかしながら、このようなインキのスラッジを分離する処理を実行しても、その スラッジの廃棄に関して、また重大な問題が発生する。地域によっては、スラッ ジを埋立処理することが許されているところもあるが、この処理方法は、処理コ ストが次第に高騰してきている上に、実行も困難になってきている。別の方法と して、スラッジを高熱で分解するという方法もある。高熱処理は確かに効果的で あるが、この処理方法は、かなりの燃料を消費することと、高熱分解処理場へス ラッジを輸送せねばならないということとの、２つの点で、非常にコストのかか る方法である。

これらの非常にやっかいな問題が存在するため、印刷会社は、大規模な会社であ るか小規模な会社であるかを問わず、その会社が発生する印刷インキ廃液成分を 適法に廃棄するためにかかるコストに対する関心を高めている。また、当業界に おいては、印刷インキ廃液成分を再生利用するための低コストの処理方法も、非 常に強くめられている。

発明の概要 本発明は、以上に概説した諸問題を克服するものであり、廃棄することが問題と なるような副産物を殆ど発生することがなく、しかもそれと同時に、利用価値の あるインキの顔料分を再生利用することのできる、インキ廃液成分を処理するた めの大幅に改良した方法を提供するものである。その概略を述べるならば、本発 明の方法は、先ず最初のステップとして、印刷インキ廃液成分を含んでいる原材 料の流動体を生成するステップと、それに続くステップとして、この流動体を所 定領域へ導入すると共に、それと同時に蒸気流をその所定領域へ流入させるステ ップとを含んでいる。インキ廃液成分をその所定領域において、高温、高圧、及 び強力な剪断変形が作用する条件下にお（ことによって、処理済インキ廃液成分 を生成し、この処理済インキ廃液成分を、その所定領域から流出させ、また、こ の処理済インキ廃液成分に対しては、更に乾燥処理を施すようにすることが好ま しい。

典型的な工場用の処理工程においては、先ず最初に、インキ廃液成分（このイン キ廃液成分は、フレキソグラフ印刷機やりソゲラフ印刷機をはじめとする様々な 印刷機のうちの、略々、どの印刷機から出る廃液成分であっても良い）を得るよ うにし、そのためには、原材１である印刷機洗浄廃液を処理して大部分の固形分 を分離して取り出し、スラッジを生成する。これは公知の処理手順であり、この 処理を行なうには、元来が液体である洗浄廃液に、適当なポリマー材料を用いて 処理を施すことによって、その洗浄廃液のうちの固形分を液体の表面に浮遊させ 、そして、その浮遊させた固形分を液体の表面からすくい取ることによって、ス ラッジを得るようにすわば良い。続いて、その液体分を含んでいるスラッジを濾 紙を内張すした容器の中へ投入し、例えば２４時間という時間に亙って放置して 水切りをする。これによって、１０〜２０％の固形分を含んだ固体状スラッジが 得られ、この固形分の割合は１１〜１５％であれば尚好ましい。

先に述べたように、このスラッジはこれまで、印刷会社にとっては非割にやっか いな廃棄問題を発生していた。しかるに、本発明では、このスラッジ生成物を先 ず流動化し、続いてその流動化したスラッジ生成物に対して、所定領域の中で高 圧剪断変形処理を施すようにしている。スラッジを流動化する際には、スラッジ の粘度が「スープ状」混合物の粘度になるまで、スラッジの攪拌及び再循環を行 なうという方法を用いることが好ましい。続いて、その流動化した混合物をハイ ドロヒータ装置の流入口へ導き、ハイドロヒータ装置は更に、その流入口と反対 側に、供給される蒸気流を流入させるための流入口を備えている。その内部につ いて説明すると、このハイドロヒータ装置は、環状の流路制限オリフィスを画成 している構造を備えており、流入してくるインキ廃液成分の流れを、このオリフ ィスを通って流れるように導く。また、それと同時に、蒸気流を、二〇流路制限 オリフィスを通過しているインキ廃液成分に交わらせるように導く。この方式に よって、インキ廃液成分の流れの中の物質が、それを処理するために必要な高熱 と剪断変形作用とにさらされるようにしている。ハイドロヒータの中でインキ廃 液成分がさらされる温度は３００°Ｆ（約１５０’Ｃ）以上とすべきであり、約 ３００〜３６０°Ｆ（約１５０〜１８０°Ｃ）とすればなお好ましい、また、圧 力条件は約６０ｐｓｉ　（約４．２気圧）以上とすべきであり、約６０〜７５ｐ ｓｉ（約４．２〜５．３気圧）とすればなお好ましい。

ハイドロヒータから出力される出力流体は、滑らかで、均質で、つやのある、黒 色の流動性を有する混合物であり、濃い黒色インキの外観を呈している。必要と あらば、この処理装置は、その処理済の出力生成物から単に水分の一部分を除去 し、あとは、一般的なインキ・キャリアと混合するだけで、その出力生成物から 高品質の印刷インキを生成することができる。ただし、更に好適な方法は、ハイ ドロヒータの出力生成物を、「からからに乾いた状態」に近い、極めて水分量の 少ない状態にまで乾燥させ、その乾燥によって残った物質をボールミル等の手段 で処理して、平均粒径が約１００〜４００ミクロンの粉末にするというものであ る。この粉末を通常のインキ・キャリヤと混合することによって、良好な黒色イ ンキを再生することができ、そのインキは、殆どあらゆる種類の商業用印刷機に 使用することのできるものである。また、別の処理手順として、ハイドロヒータ の出力生成物に濾過圧搾の処理を施すことによって、流動性を有する混合物であ ったものを非液状化して濾過ケーキを生成し、続いて、その濾過ケーキを細分し たものと通常のインキ・キャリヤとを混合することによって、インキを生成する ことも可能である。

本発明の方法がどのように機能しているかについての正確なメカニズムはまだ完 全に解明されていないが、インキ廃液成分を著しい乾燥状態にする前に、高温及 び剪断変形作用にさらすようにしている点が重要であると考えられる。インキ廃 液スラッジの乾燥度を高めて行（と、褐色を帯びた様々な色調の生成物が生成さ れ、そのような生成物は、砂のようにざらついた品質のものとなることが知られ ている。これは、インキ廃液中の糸リマー分の老化によるものと考えられる。

これに対して、本発明に従って、完全に乾燥させていない状態のインキ・スラッ ジに処理を施すようにした場合には、ポリマー分の老化は発生せず、むしろ、そ のポリマーの構成要素が互いに分離して、インキ廃液中に含まれている顔料の再 使用を妨げないオリゴマーないしモノマーになる。

図面の簡単な説明 図１は、本発明に係る好適実施例のインキ廃液スラッジを処理するための処理装 置を示した図であって、一部を模式的に示した図、図２は、インキ廃液スラッジ の処理に使用する典型的なハイドロヒータ装置を示した部分図であって、反応領 域を明瞭に示すために幾つかの部品を破断して示した図、そして、 図３は、現時点で好適であると考えられる、印刷インキ廃液を処理するための工 場用処理装置の模式図である。

好適実施例の説明 これより図面に即して説明をして行く。先ず図１について説明すると、同図には 、インキ廃液成分を処理するためのシステム１０を示した。このシステム１０は 、その全体を太き（分けるならば、スラッジ液状化アセンブリ１２と、蒸気供給 系１４と、ハイドロヒータ１６と、下流処理アセンブリ１８とを含んでいるシス テムである。

更に詳しく説明すると、液状化アセンブリ１２は、頂部が開放した縦形の攪拌混 合容器２０を含んでいる。この攪拌混合容器２０は、截頭円錐形状の底部２２を 備えており、この底部２２の下端に流出口２４を設けである。容器２０の中には 攪拌混合機構２６が装備されている。攪拌混合機構２６は長尺の軸２８を含んで いる。この軸２８には、互いに離隔させた一対の３枚羽根の攪拌混合子３０．３ ２を取付けてあり、また、それら一対の攪拌混合子３０．３２の間にインキ攪拌 混合用プロペラ３４を取付けである。軸２８は、モータ３６に結合しており、高 速回転させることができる。

流出口２４は流出配管３８に接続している。流出配管３８はモイノ（Ｍａｙｎｏ ）製のポンプ４０の吸込口に連通しており、このポンプ４０は、モータとリーブ ズ（Ｒｅｅｖｅｓ）製の駆動機構４２とで駆動されている。流出配管３８には、 図示の如（、その両端の中間位置に、ボール弁４６を備えたドレン配管４４が接 続している。

ポンプ４０の吐出口は再循環配管４８に接続している。再循環配管４８は、容器 ２０へ戻すための管であり、この再循環配管４８の先端は容器２０の内部に開口 している。再循環配管４８はボール弁５０を備えており、この再循環配管４８の 、そのボール弁５０の上流の位置から、Ｔ字管を介して処理配管５２が引き出さ れている。

処理配管５２は、制御弁であるボール弁５４と、Ｔ字管を介して引き出されてボ ール弁５８によって制御されているドレン配管５６と、圧力計６０と、逆止弁６ ２とを備えている。この処理配管５２の再循環配管４８から遠い側の端部は、ハ イドロヒータ１６の流入口に接続している。

蒸気供給系１４は従来の一般的な構成のものであり、ボイラ（不図示）を含んで おり、そのボイラに蒸気供給配管６４が接続している。蒸気供給配管６４は、圧 力計６６、仕切弁を用いた蒸気弁６８、凝縮水分離器７０、逆止弁７２、それに 、仕切弁７４を備えている。この蒸気供給配管６４の蒸気供給側の端部は、図示 の如くハイドロヒータ１６の流入口に接続している。凝縮水分離器７０には、蒸 気トラップ７８を備えたドレン配管７６が接続している。

次に図２について説明する。同図は、ハイドロヒータ１６を詳細に示した図であ る。詳細に説明すると、ハイドロヒータ１６は、細長い管状のボディ８０を備え た構成としてあり、このボディ８０は一種の合流管であって、処理すべき原材料 を流入させるための管状の流入口８２と、この流入口８２とは反対側に設けた管 状の蒸気流入口８４とを備えている。その内部を説明すると、ノ１イドロヒータ １６は、截頭円錐形状の壁部８６と、軸心方向に延在する細長い形状の調節移動 可能な管状の壁部８８とを含んでいる。ボディ８０の中へ、蒸気弁である回転式 のニードル弁９０が延入しており、このニードル弁９０は、その先端部９２の形 状を、截頭円錐形状の壁部８６の形状に合わせた先細り形状にしである。図２を 良く見ればわかるように、截頭円錐形状の壁部８６と、この先端部９２とが、互 いに協働して、蒸気吹出しオリフィス９４を画成している。更には、截頭円錐形 状のを部と８６と管状の壁部８８との間にも、図示の如く、流路を狭めた環状の オリフィス９５が形成されている。図から明らかなように、ニードル弁９ｏを回 転させれば、蒸気吹出しオリフィス９４の流路面積を拡大ないし縮小することが できる。

更に図２から明らかなように、管状の流入口８４は、ボディ８ｏの内部の截頭円 錐形状の壁部８６の大径側端部の上流側に連通しているため、この流入口８４へ 流入してくる蒸気は、必然的にオリフィス９４を通過することになる。一方、原 材料流入口８２の配設位置は、この流入口８２へ流入してくる液状化したスラッ ジである原材料が、ボディ８ｏの中の、截頭円錐形状の壁部８６の下流側へ導入 されて、必然的にオリフィス９５を通過するような配役位置にしである。以上に よって、ハイドロヒータ１６の構成は、オリフィス９５を通過している処理すべ き原材料の流れに、流入口８４を介して流入してきた蒸気の流れを交わらせるこ とができる構成にしである。ハイドロヒータ１６のボディ８ｏが、開放されてい ない、いわば閉じられた所定領域を画成している容器であるために、また、壁部 ８６と壁部８８との相対的な配置を以上に説明したようにしであるために、処理 すべき原材料は、ハイドロヒータ１６の内部において、高温、高圧、及び非常に 強い剪断変形が作用する条件下におかれる。管状の壁部８８は、図示の如くボデ ィ８０の一端から外へ延出しており、この延出した端部力かイドロヒータ１６の 出力端９６を画成している。従って、このハイドロヒータの、閉じられた反応領 域である所定領域の中で処理を加えられた原材料は、この出力端９６を通ってハ イドロヒータの外へそのまま流出して行く。

再び図１に説明を戻す。図１かられかるように、処理アセンブリ１８は生産物供 給配管９８を含んでおり、この生産物供給配管９８は、温度計１００、圧力計１ ０２、及び背圧弁である仕切弁１０４を備えている。この配管９８の、ハイドロ ヒータ１６から遠い側の端部は、ブロー・ダウン・チャンバ１０６に連通してい る。ブロー・ダウン・チャンバ１０６は、その頂部から延出するように設けた頂 部蒸気排出配管１０８と、その下部から延出するように設けた完成品流出配管１ １０とを脩えており、完成品流出配管１１０は、制御弁であるボール弁１１２を 備えている。

この処理システム１０の使用法について説明すると、次のとおりである。先ず排 出されたインキ廃液から得たスラッジを容器２ｏの中へ投入し、攪拌混合機構２ ６を起動する。このとき、必要に応じて少量の水を容器２ｏの中に加えることも ある。次に、容器２ｏの中の高速の攪拌混合を開始し、その攪拌混合をスラッジ が流動可能になるまで続ける。スラッジが流動可能になったならば、そのスラッ ジから成る原材料を、配管３８の中を流下させてポンプ４ｏの中を通し、そして 配管４８を介して再循環させる。いうまでもないことであるが、この初期手順の 実行中は、弁４６、弁５４、及び弁５８は閉弁しておき、弁５ｏは開弁じておく 。

以上に説明した攪拌混合及び再循環を行なっているうちにスラッジが充分に流動 化したならば、弁５ｏを閉弁して弁５４を開弁する。これら弁操作を行なうこと によって、液状化しているスラッジを、配管５２を通して流入口８２がらハイド ロヒータ１６の中へ流入させることができる。このとき同時に、高圧蒸気が、配 管６４を通って（弁６８及び弁７４は開弁している）蒸気流入口８４からハイド ロヒータ１６の中へ流入するようにしておく。液状化しているインキ・スラッジ は、このノゾドロヒータ１６のボディ８ｏの中で加熱され、高温と強力な剪断変 形作用とにさらされる。これらが起こる領域は主として、流入口８２がら流入し てきた原材料の流れと流入口８４から流入してきた蒸気の流れとが交わる領域で ある。ハイドロヒータ１６から得られる処理済の生産物は、流出口９６から流出 して、配管９８を通ってブロー・ダウン・チャンバ１０６へ流入する。ブロー・ ダウン・チャンバ１０６の中では過剰の蒸気を発散させ、それによって得られた 最終的な処理済生成物は、配管１１０から流出して回収される。

既に触れたように、配管１１０から流出する処理済生産物は、それを半乾燥状態 にし、その半乾燥状態のものを材料として、直接に高品質のインキ製品を製造す ることも可能である。また別法として、流動性を有するその生産物を完全に乾燥 させた上で粉末化し、その粉末をインキ材料として再使用することも可能である 。

図３は、本発明を実施するのに適した、好適例の工場用装置１１４の模式図であ る。この装置１１４は、その全体を太き（分けるならば、予備濾過回収アセンブ リ１１６と、改質剤添加システム１１８と、廃液分離アセンブリ１２０と、ハイ ドロヒータ転化システム１２２と、選択的に使用する下流処理アセンブリである 乾燥システム１２４及び濾過圧搾システム１２６とを含んでいる。

更に詳細に説明すると、運び込まれてくるインキ廃液を搬入するための搬入配管 １２８を備えており、そのインキ廃液には一般的に、水、洗浄剤、顔料、及びポ リマーが不定の割合で含まれている。インキ廃液の正確な成分割合は、日によっ ても異なり、印刷機によっても異なる。インキ廃液が運び込まれてきたならば先 ず最初にそれを濾過して、大きな粒子と紙等の異物とを除去する。これを行なう ために、交互に使用する一対の濾過機構１３０．１３２を備えており、それら濾 過機構の各々は、例えば金網等の、比較的口の粗い濾材を装備している。濾過機 構１３０．１３２の目的は、運び込まれてくるインキ廃液から比較的粒径の大き な不純物を除去することにある。予備濾過回収アセンブリ１１６は更に、散布箱 １３４を含んでおり、この散布箱１３４は、その底板に多数の孔を形成しである 。

散布箱１３４は、濾過機構１３０ないし１３２からの濾過物を受け取って、その 濾過物を横方向に広げるように散布して、この散布箱１３４の下方にある濾紙１ ３６の上に堆積させる。濾紙１３６は、多数の孔を形成した円弧形のトレイ１３ ７の上に載置されていて、そのトレイ１３７の一端から他端まで延在している。

また、濾紙１３６は、リール１３８から供給される。濾紙１３６は、一般的には 、目の粗さが約５ミクロンのものを使用するが、ただし、この目の粗さの数字は 絶対的なものではない。この濾紙の機能は、運び込まれたインキ廃液から、その 中に残留している紙繊維を完全に除去することにある。使用済の濾紙は回収箱１ ４０の中に回収される。

こうして完全に濾過された廃液は、トレイ１３７を通過して、攪拌機構１４４を 装備した容器１４２の中に集められる。この容器１４２は、生産運転を実行する ことのできる充分な量の濾過済廃液を蓄積するための、サージ・タンクとしての 機能を果たしている。容器１４２の出力口は配管１４６に連通しており、この配 管１４６には、その途中の位置にモイノ（Ｍｏｙｎｏ）製のポンプ１４８が装備 されている。配管１４６には、更に、ポンプ１４８より下流の位置に空気添加管 １５０が連通しており、この空気添加管１５０は、工場の圧縮空気供給系（不図 示）に接続されている。濾過して蓄積した廃液には、それが配管１４６の中を流 れて行く際に空気を添加する。ここで廃液に空気を添加するのは、下流で行なう 浮遊分離を促進するためである。

配管１４６の末端部は、貯留タンク１５４内に浸漬した静混合器１５２に連通し ている。この構成の目的は、廃液中への空気添加を完全にすることにある。貯留 タンク】５４は配管１５６を介して第２の静混合器１４８に連通しており、この 第２の静混合器１４８も同様に、貯留タンク１６０の中に浸漬しである。配管１ ５６には、静混合器１５２と１５８との間の位置に、第１のポリマー注入配管１ ６２が連通している。図示の如く、ポリマー注入配管１６２には、低分子量ポリ マーを攪拌貯蔵するように構成した、一般的な攪拌貯蔵タンク１６４が接続して いる。ポリマー注入配管１６２には、その配管の途中に、ミルトン・ロイ（Ｍｉ ｌｔｏｎ−Ｒｏｙ）製の計量ポンプ１６６を装備してあり、この計量ポンプ１６ ６は、空気が添加された廃液の流れの中に低分子量ポリマーを正確な供給量で供 給するためのポンプである。供給された低分子量ポリマーは、第２の静混合器１ ５８の働きによって、その廃液の流れの中に完全に混合する。

貯留タンク１６０から流出する出方流体は、配管１６８を通って、更に別の直列 形静混合器１７０の中へ流入し、この直列形静混合器１７０の中を通過する。

配管１６８には、貯留タンク１６０と静混合器１７０との間の位置に、高分子量 ポリマー注入配管１７２が連通している。この注入配管１７２はモイノ（Ｉｌｏ ｙｎｏ）製の計量ポンプを備えており、攪拌貯蔵タンク１７６に接続している。

配管１６８には、一般的な取付具１８０を介してｐＨモニタ装置１７８を接続し てあり、これによって処理流体のｐＨを連続的に監視している。このモニタ装置 は更に、上流の低分子量ポリマー計量ポンプ１６Ｇの動作を制御している。

直列形静混合器１７０の下流において配管１６８から得られる生産物は、縦形の 凝集タンク１８２の中へ流入する。凝集タンク１８２の寸法は、ポリマーが添加 されたインキ廃液が、この凝集タンク１８２の上端へ達するまでに、容易に分離 し得る、大きな凝集塊を形成することのできる寸法にしである。凝集タンク１８ ２は更に空気浮遊選別タンク１８４に連通しており、この空気浮遊選別タンク１ ８４は、散布箱１８６を備えていると共に、そのタンクの上端辺（に、エンドレ ス・ベルト装置の形態の、掻き集め用ベルト装置１８８を備えている。凝集塊を 形成した原材料が空気、１選別タンク１８４の中へ流入したならば、その原材料 中の固形分はタンク１８４の上部−＼浮き上がり、一方、澄んだ廃水は底部へ沈 み込む。底部へ沈み込んだ廃水は、流出配管１９０を介して抜き取り、一方、凝 集塊は、掻き集め用ベルト装置１８８ですくい取るようにしている。

先に廃水について説明すると、流出配管１９０はその廃水を貯蔵タンク１９２の 中へ放出する。貯蔵タンク１９２は出力配管１９４を備えており、この出力配管 １９４は廃水を散布箱１９６の中へ放出する。散布箱１９６を通過した廃水は濾 紙１９８（２０ミクロン）で濾過され、この濾紙１９８は円弧形の濾紙支持体２ ００の一端から他端まで延在している。濾紙１９８はリール２０２から供給され 、使用済の濾紙は箱２０４の中へ廃棄される。こうして濾過された廃水は、最終 的にタンク２０６の中に回収される。回収したタンク２０６内の廃水は、ポンプ ２１０を備えた配管２０８を介して選択的に搬送し、工場内のインキ洗浄システ ムへ戻すようにしても良く、或いは、その他の適当な用途に使用するようにして も良い。

タンク１８４からすくい取られた凝集塊は貯留タンク２１２の中へ投入され、そ こから更に、濾紙（２０ミクロン）を内張すした転倒可能な容器２１．４の中へ 投入される。この容器２１４の中で、適当な時間（例えば２４時間）に互って、 そのスラッジの水切りが行なわれる。

水切りされたスラッジは、その転倒可能な容器２１４から、適当な手段によって 、ハイドロヒータ転化システム１２２へ搬送される。このハイドロヒータ転化シ ステム１２２は、図１に示して説明した装置と基本的に同一のものであり、それ ゆえ理解が容易なように、同一の構成要素には同一の参照符号を付けてあり、ま た、それら構成要素についてはあらためて説明するまでもない。

先に述べたように、この装置１１４は、ハイドロヒータで転化処理したインキ廃 液成分を処理するための選択的に使用する下流処理装置として、乾燥システム１ ２４と濾過圧搾システム１２６とを備えている。貯留タンク２１６は、それら２ つの下流側システムに共通するタンクであり、この貯留タンク２１６は、図示の 如く、完成生成物配管１１０から生産物を受け取るように配設しである。貯留タ ンク２１６の円錐形の底部からは、下方出力配管２１８が延出しており、この出 力配管２１８はモイノ（Ｍｏｙｎｏ）製のポンプ２２０を備えている。出力配管 ２１８には、完成生成物を貯留タンク２１６の上部へ戻すための再循環配管２２ ２が接続しており、この再循環の動作は弁２２４によって制御されている。貯留 タンク２１６は更に、図示の如く、モータ駆動式の攪拌混合機構２２６を備えて いる。

出力配管２１８には、再循環配管２２２より下流側の位置に、３方向弁２２８が 接続している。この弁２２８の２つの出方部のうち、一方の出力部は乾燥システ ムの入力配管２３０に接続しており、他方の出力部は濾過圧搾システムの入力配 管２３２に接続している。また、入力配管２３２は、圧力計２３３を備えている 。

乾燥システム１２４は、配管２３０から生産物を受け取るように配設したオーガ 式乾燥機２３４を備えたシステムとすることが好ましい。このオーガ式乾燥機２ ３４の目的は、転化処理済のインキ廃液成分を含んでいる入力してくる液体を粉 末化することにあり、そのために、このオーガ式乾燥機２３４は、間欠的に動作 して、その液体を加熱して水分を飛ばすように構成しである。オーガ式乾燥機２ ３４は、かなりの大きさのかたまり状の乾燥した製品を生成し、この乾燥した製 品は、オーガ式乾燥機２３４の、図中に参照番号２３６で示したところから排出 されてホッパー２３８の中へ没入される。必要とあらば、ホッパー２３８の中へ 没入されたその乾燥したかたまり状の製品に、ハンマーミル２４０で破砕処理を 施すようにしても良く、その後にその処理した製品をボールミル２４２の中へ入 れて粉末化すれば良い。このボールミル２４２の中では、転化処理済の廃液成分 をハンマーミルで処理したものに、更に適量の水と、適量のアクリル系ポリマー （例えばｒＪｏｎｃｒｙｌ　６１ＬＶＪ等）とを加える。以上の処理の目的は、 乾燥した製品を粉末化して、インキ製造に使用することのできる、流動性を有す る７、５〜８ヘゲマンのマスター・グラインドを調製することにある。

ボールミル２４２から出力される流動性を有する生産物は、ポンプ２４６を備え た配管２４４を通って、攪拌混合機構２５０を備えたインキ製造タンク２４８へ 流入する。インキ製造タンク２４８の中では、流入してきたそのマスター・グラ インドに、様々な種類の公知の「レッド・ダウン（ｌｅｔ−ｄｏｗｎ）　Ｊベヒ クルを添加する。これによって黒色インキが莞成し、この黒色インキを工場内の 印刷機で使用することができる。

濾過圧搾システム１２６は一般的な濾過圧搾機２５２を含むものであり、この濾 過圧搾機は任意の種類のもので良く、例えばアーテル（Ｅｒｔｅｌ）製の１２イ ンチ径の濾過圧搾機等を使用することができる。当業者には周知の如く、この種 の濾過圧搾機は複数枚の適当なサイズの濾材シート２５４を装着するように構成 されている。貯留タンク２ｊ６から供給される液体は、ポンプ２２０によって加 圧された状態で濾過圧搾機２５２へ送られる。従って、容易に理解されるように 、弁２２４を適宜制御することによって、濾過圧搾機２５２の内部の圧力を、液 体除去処理を行なえる程度に充分に高く、しかも、濾過圧搾機２５２の耐圧を超 えるほど高くはない、一定の大きさに維持するようにすれば良い。圧搾によって 絞り出される液体分は、濾過圧搾機２５２から配管２５６を通って流出し、この 絞り出しを、澄んだ水が完全に出切って、水の流出が停止するまで続けるように する。

水の流出が停止したならば、それは、濾材２５４が一杯になって濾過圧搾機２５ ２の中に適当な濾過ケーキが形成されたことを表わしている。この濾過ケーキを 、図３には、参照番号２５８を付して模式的に図示しである。この濾過ケーキ２ ５８に対して、この後、それがどのような種類の処理であれ、完成インキにする ための必要な処理を加える。例えば、濾過ケーキ２５８を、コウルス（Ｃｏｗｌ ｅＳ）製の粉砕機の中で粉砕処理して、その破砕機が濾過ケーキを微粒子化する ようにしても良い。濾過ケーキを微粒子化したならば、既述のインキ・キャリヤ や、レット・ダウン・ビヒクルを添加することによって、インキを完成させるこ とができる。

以下の２つの例は、本発明の方法の具体例を示したものである。それらの例はあ （までも具体例を例示することを目的としたものであって、それらの例の中に示 したいかなる内容も、本発明の全体範囲に対する限定要件として解釈すべきもの ではない。

例１ 数台のフレキソグラフ印刷機から回収したフレキソグラフ印刷用インキの洗浄廃 液を、容量が４０００ガロン（約１５ｍ３）のタンクに集め、固形分を取り出せ るように凝集を発生させた。凝集を発生させるための方法は、従来の一般的な凝 集方法と全く変わるところはなく、先ず最初に、陽イオン形ポリマー（米国、イ リノイ州、チューリッヒ湖（Ｌａｋｅ　Ｚｕｒｉｃｈ）に所在のブレース（１， Ｒ，Ｇｒａｃｅ　Ｃｏ、　）社の、ディアボーン部（Ｄｅａｒｂｏｒｎ　Ｄｉｖ ｉｓｉｏｎ）で取り扱っているアクアフロックｒＡｑｕａｆｌｏｃ　＃４１２　 Ｊ　）を注入して針状凝集塊を形成させ、それに続いて、空気を添加すると共に 陰イオン形ポリマー（ｒＡｑｕａｆｌｏｃ　＃４０７　Ｊ　）を注入して、容易 にすくい取れる大きな凝集塊を形成させるという方法であった。続いて、凝集塊 をすくい取り、そのす（い取った凝集塊を、濾紙を内張すした大型の転倒可能な 容器に投入し、約２４時間に亙って放置して水切りし、この水切りによって固形 分の割合が１１〜１３重量％になるようにした。

こうして得られた固体状スラッジを、続いて液状化アセンブリ１２の容器２゜の 中へ投入し、このとき、先にその容器２ｏの中へ例えば２〜３オンス（約６０〜 ９０ｃ１１３）程度の少量の水を入れておき、その後にスラッジを投入するよう にした。ここで水を加えたのは、スラッジが最初にポンプ４ｏの中へ流れ込み始 めるときに、流入し易（するためである。続いて攪拌混合機構２６及びポンプ４ ゜を始動して、スラッジの再循環を開始した。このスラッジの再循環は、略々均 質な液状化した混合物が形成されるまで継続した。

以上の処理を実行している間に、環気供給系１８の運転を開始し、ハイドロヒー タ１６の中を蒸気が自由に通り抜けるようにしておいた。蒸気が縦線して蒸気供 給配管の中に蓄積した水は凝縮水分離器７０から排出し、適切な清浄度を有する 蒸気が得られるようにした。この後、背圧弁１０４をゆっくりと閉じ、背圧が６ Ｑｐｓｉ　（約４．２気圧）になり、そして、温度が３１０″Ｆ（約１５０°Ｃ ）になるようにした。この後見に、スラッジをポンプで供給しないまま、システ ムの中を蒸気が自由に吹き抜ける状態を継続して、その圧力及び温度が安定する のを待った。圧力及び温度が安定した時点で、廃液スラッジの流れを切り換える ことによって、廃液スラッジを液状化アセンブリ１２からハイドロヒータ１６の 中へ流入させ、このとき、温度及び圧力をモニタして安定状態を保つようにした 。

液状化している廃液スラッジをポンプでハイドロヒータ１６の中へ流入させる際 の流量は、約２分の１ガロン／分（約１４９７分）とした。ハイドロヒータから 流出する生産物は、ブロー・ダウン・チャンバ１０６へ流入し、このブロー・ダ ウン・チャンバ１６０の中で、余分な蒸気を発散させた。蒸気を発散した処理済 の生成物を、配管１１０を介して回収した。尚、必要とあらば、容器２０の中で へらを使用して、全てのスラッジ原材料が確実にシステムの中を通過するように しても良い。

こうして転化処理した最終生成物中の固形分の割合は重要なファクタではないが 、しかしながら、蒸気の凝縮温度は、乾燥条件に大きな影響を及ぼすことがある 。蒸気が乾燥している場合には、約１〜２％の水分を加えるようにするのが良い 。ただし、水分が過剰になることは避けるべきであり、なぜならば、水分が過剰 であると、乾燥させる段階で必要なエネルギが増大するからである。

以上の処理によって得られた生成物の試料を９インチ×９インチ（約２３０關× ２３０■■）の大きさのブリキ製の浅い容器に取り、温度を２１０〜２３０°Ｆ （約１００〜１１０’Ｃ）にセットした乾燥用オーブンの中にそれを入れた。こ の乾燥処理は、その処理済生成物が略々完全に乾燥し、その乾燥した固形物が、 乾燥してひび割れの入った泥に似た（ただし滑らかな肌を有する）外観を呈する ようになるまで継続した。

続いて、乾燥して得られた薄片を、手で割って細片にした上で、容量が１，２ガ ロン（約４．５　）の研究室用ボールミルに投入した。粉砕媒体にはセラミック ・ストーンを使用し、セラミック・ストーンと廃液生成物との割合は約３＝１と した。このボールミルの蓋を閉じて一夜の間運転し続けた。

その翌日、乾燥粉末状物質をボールミルから取り出し、ロタツブ（Ｒｏ−ｔａｐ ）製の振動式ふるい分は機にかけて分級した。このふるい分は機の運転時間は約 ３０分間とし、微粒子の分離及び分級が完全に行なわれるようにした。約１２５ 〜１８０ミクロンに分級された粒子を、粉砕媒体と共にボールミルの中に再投入 し、更に一般的なインキ成分を併せて投入した。より詳しくは、このときボール ミルの中に充填された混合物の内訳は、１５重量％の乾燥して分級した廃液生成 物と、６０重量％の顔料含有インキ用に調合された水溶性アクリル系ポリマー（ 米国、ウィスコンシン州、ラシネ（Ｒａｃｉｎｅ）に所在のジョンソン（Ｓ、　 Ｃ，Ｊｏｈｎｓｏｎ）社が販売しているｒＪｏｎｃｒｙｌ　１３０　Ｊ　）と、 ２０重量％の水と、５％の液体耐摩耗用ポリエチレン・ワックス・エマルジョン （米国、ウィスコンシン州、ラシネ（Ｒａｃｉｎｅ）に所在のジョンソン（Ｓ、 　Ｃ，Ｊｏｈｎｓｏｎ）社が販売しているジョンワックスｒＪ。

ｎｖａｘ　２６　Ｊ　）とである。このボールミルを再び始動して一夜の間運転 し続けた。

ボールミルの蓋を開け、０．　１重量％のｒＳＡＧ−４１３０Ｊ消泡剤を投入し て再び蓋を閉じ、約１分間ボールミルを運転した。再び蓋を開けたときには泡が 消えており、そこで、このボールミルの内容物を取り皿にあけた。こうして得ら れたインキは膜形成性に優れたものであって、取り皿の白色エナメル塗布面に対 する強い付着力を示した。指先の間でこすり合わせて見たところ、このインキは 、指紋の山と山との間の溝の中に入り込み、乾燥して膜を形成し、良好なつやを 示し、ざらつきはなかった。２００番のふるい用金網を巻き付けた棒を用いて被 覆力試験を行なったところ、このインキは良好な被覆力を示し、つやも良（、摩 擦に対する耐性もあり、その色調は黒色であった。

烈一旦 この例は、ハイドロヒータの下流で濾過圧搾システムを用いた場合を示すもので ある。

この例では、例１で説明した、濾紙を内張すした転倒可能な容器から回収した固 体状スラッジを、約３０ボンド（約１．４ｋｇ）使用した。このスラッジに対し 、ハイドロヒータ１６の中で、例１で説明したのと全く同じ転化処理を施し、転 化処理後の生産物をバケツ状の容器に取って放置冷却した。冷却後に、その冷却 した生産物を原材料として再び攪拌混合容器２０の中へ戻し、そしてそれを、攪 拌混合容器２０から、３枚の１２インチ濾紙パッドを間隔を空けて装着したＥｒ ｔｅｌ製の「１２型」濾過圧搾機へポンプで供給した。供給に際しての配管内の 圧力は、約４０ｐｓｉ　（約２，８気圧）になるようにした。この濾過圧搾機に よる処理を、この濾過圧搾機の液体排出管から澄んだ水が出なくなるまで続けた 。続いて、この濾過圧搾機を開いて濾過ケーキを回収した。回収した濾過ケーキ は、その固形分の割合が平均して３５重量％であった。

続いて、回収した濾過ケーキに処理を施して、黒色インキを生成した。それには 先ず最初に、そのケーキを、コウルス（Ｃａｓｈｅｓ）製の粉砕機（ｒｃｏｖｌ ｅｓ　２５型」）の中で、約１０分間処理して微粒子化した。この時点で、５０ 重量％のケーキ固形分と、２５重量％のｒＪｏｎｃｒｙｌ　６１ＬＶＪと、２５ 重量％の市販のレット・ダウン・ベヒクル（米国、ミズーリ州、カンザスシティ （Ｋａｎｓａｓ　Ｃｉｔのに所在のアクメインク（＾ｃｔｓｅ　Ｉｎｋ）社のｒ ＫＦ−１１１６１Ｊ　）とから成る混合物を調製し、それを約１０分間処理混合 した。これによって良好な品質の黒色インキが得られた。

フロントページの続き （８１）指定回　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、　ＳＥ）、０ Ａ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、　ＭＲ ，ＳＮ、　ＴＤ、　ＴＧ）、　ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、 　ＣＨ，Ｃ３゜ＤＥ、ＤＫ、ＥＳ、ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ，ＬＫ 、　ＬＵ、　ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、　ＮＬ、　Ｎｏ、　ＰＬ、　ＲＯ，ＲＵ、 　ＳＤ、　５Ｅ （７２）発明者　ケイン、ドナルド・ディーアメリカ合衆国カンサス用６６０４ ７．　ローレンス、モーニンクサイド・ドライブ　２４１６

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．印刷インキ廃液成分を再生利用する方法において、印刷インキ廃液成分を含 んでいる原材料の流動体を生成するステップと、前記流動体を所定領域へ導入す ると共に、それと同時に蒸気流を該所定領域へ流入させるステップと、 前記所定領域において前記流動体と前記蒸気流とを接触させることによって、前 記流動体を、高温、高圧、及び強力な剪断変形が作用する条件下におき、それに よって処理済インキ廃液成分を生成するステップと、前記処理済インキ廃液成分 を前記所定領域から流出させるステップと、を含んでいることを特徴とする方法 。
2. ２．前記原材料の前記流動体を生成する前記ステップが、印刷インキ洗浄廃液を 得るステップと、前記印刷インキ洗浄廃液中の大部分の固形分を分離してスラッ ジを生成するステップと、 前記スラッジを撹拌して前記流動体を生成するステップとを含んでいることを特 徴とする請求項１記載の方法。
3. ３．前記印刷インキ廃液成分はフレキソグラフ印刷用インキまたはリングラフ印 刷用インキの印刷インキ洗浄廃液から抽出されたものであることを特徴とする請 求項１記載の方法。
4. ４．前記スラッジは約１０〜２０％の固形分を含んでいることを特徴とする請求 項２記載の方法。
5. ５．前記流動体のための流入口と前記蒸気流のための流入口とを備えたハイドロ ヒータの中へ前記流動体を導入することを特徴とする請求項１記載の方法。
6. ６．前記流動体を、高温、高圧、及び強力な剪断変形が作用する条件下におく前 記ステップが、前記流動体を、前記所定領域に付随した環状オリフィスへ流入さ せるステップと、前記蒸気流を、前記所定領域の中の、前記環状オリフィスを通 過している前記流動体に交わらせることのできる位置へ流入させるステップとを 含んでいることを特徴とする請求項５記載の方法。
7. ７．前記流動体を、前記所定領域の中で、約３００°Ｆ（約１５０°Ｃ）以上の 温度と、約６０ｐｓｉ（約４．２気圧）以上の圧力とにさらすことを特徴とする 請求項１記載の方法。
8. ８．前記温度を約３００〜３６０°Ｆ（約１５０〜１８０°Ｃ）とし、前記圧力 を約６０〜７５ｐｓｉ（約４．２〜５．３気圧）とすることを特徴とする請求項 ７記載の方法。
9. ９．前記処理済インキ廃液成分が前記所定領域から流出した後に、該処理済イン キ廃液成分を乾燥させるステップを含んでいることを特徴とする請求項１記載の 方法。
10. １０．前記処理済インキ廃液成分を乾燥させたものを粉末化するステップを含ん でいることを特徴とする請求項９記載の方法。
11. １１．前記粉末の平均粒径が約１００〜４００ミクロンであることを特徴とする 請求項１０記載の方法。
12. １２．前記粉末をインキ・キャリヤと混合して印刷インキを生成するステップを 含んでいることを特徴とする請求項１１記載の方法。
13. １３．請求項１記載の方法に従って生成したことを特徴とする、処理済インキ廃 液成分。
14. １４．請求項９記載の方法に従って生成したことを特徴とする、乾燥させた処理 済インキ廃液成分。
15. １５．前記処理済インキ廃液成分を濾過圧搾機の中に通し、その処理済インキ廃 液成分から、その液体分の少なくとも一部分を除去して濾過ケーキを生成するス テップを含んでいることを特徴とする請求項１記載の方法。
16. １６．前記濾過ケーキを細分し、その細分した濾過ケーキをインキ・キャリヤと 混合して印刷インキを生成するステップを含んでいることを特徴とする請求項１ ５記載の方法。