CN1162347C - 生产新鲜的清洗液和处理废清洗液的方法及进行该方法的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的方法包括下列步骤：a)生产新鲜的清洗液，b)向一个或多个清洗罐中引入新鲜的清洗液并被油墨污染。此外，该方法还包括下列步骤：c)用一种化学试剂处理从清洗罐中排出的废溶液，产生一种溶液和沉积的油墨，d)对在步骤(c)中得到的溶液的进行沉淀分离，产生一种清洁的溶液和一种含有沉积的油墨的浓缩溶液，e)过滤所说的浓缩溶液，产生一种清洁的溶液和固体废物，f)用在步骤(d)和(e)中得到的清洁溶液作为新鲜的清洗液。本发明还提供进行该方法的设备，所说的设备至少包括一个生产新鲜清洗液(1)的单元和至少一个清洗罐(2)。

Description

生产新鲜的清洗液和处理废清洗液的方法 及进行该方法的设备
技术领域
本发明涉及生产一种新鲜的清洗液和处理被在封闭回路中操作的一台或多台凹版印刷机的油墨污染的这种清洗液的方法，并涉及实施这种方法的设备。
背景技术
在凹版印刷机中，安装在印版滚筒上的刻有图案的印版，通过用与印刷版滚筒相同方向旋转的清洗滚筒的摩擦进行清洗，除去在印刷版的凹版雕刻之外的油墨。为了清洗在清洗滚筒上的油墨，所说的清洗滚筒的下部位于一个清洗罐中，此外，该清洗罐还安装有刷子和刮浆刀片。一个喷嘴系统把新鲜的清洗液喷到清洗滚筒上，新鲜清洗液与油墨混合后，作为废溶液从清洗罐排出。
例如，美国专利5,390,598公开了这样一种连续清洗凹版印刷机中的清洗滚筒的装置。
目前已经开发了新型油墨，这些新型油墨使得有可能使用一种利用比目前所用的清洗液对环境危害大为降低的的水基溶液的清洗过程。在凹版印刷法中使用这些新型油墨是已知的，例如，美国专利4,966,628和欧洲专利EP 0 340 163中所公开的。除其它组分以外，这样的油墨还包括油性树脂组分和颜料。使用这些新型油墨的凹版印刷机中的水基清洗液在现有技术中也是已知的，这些清洗液一般包括至少90％的水和添加剂。
在专利DE 1 546 776中公开了这些清洗液中的一种，它由一种水溶液组成，含有1～5wt％的碱液、2～10wt％的含有碱性磷酸盐的市售清洗制品，和1～10wt％的润湿剂。更具体地，这种水溶液含有1.5～2.5wt％的苛性钠NaOH、2～5wt％的磷酸钠Na3PO4和1～3wt％的磺化蓖麻油。
在US 3,389,656中公开了这些清洗液中的另一种，它由一种水溶液组成，其中含有约1～5wt％的强碱如氢氧化钾或氢氧化钠或者氢氧化铵、约2～10wt％的洗涤剂如多磷酸钠以及约0.3～10wt％的润湿剂，如磺化蓖麻油。
近来在市场上出现的新型油墨已经使得没有必要向上述的清洗液的水中加入添加剂。因此，清洗液甚至可以只由软化水组成。
发明内容
在第一方面，本发明提供一种在现有技术中已知的生产新鲜的清洗液和处理废清洗液的方法包括下列步骤：
a)生产新鲜的清洗液，
b)向一个或多个清洗罐中引入新鲜的清洗液并被油墨污染，
c)超滤来自清洗罐的废液，产生澄清的溶液和浓缩的残留溶液，
d)回收循环澄清的溶液到新鲜清洗溶液的回路中，
e)絮凝超滤所得的浓缩残留溶液，
f)过滤絮凝后的溶液，得到固体残渣和一种溶液，
g)用酸中和所过滤的溶液，
h)减少所中和的溶液的化学需氧量，
i)排出具有减小了化学需氧量的溶液。
图1中以框图的形式给出了这样一种方法的实例。
这种方法在超滤后的回收能力接近80％，此外，该值取决于所用的油墨的质量和其在清洗液中的浓度。
这种方法的主要缺点是输送到排放口的处理过的残液含有大量的盐。这些盐主要是来自絮凝和中和产物的氯化物，和如果用硫酸中和时的硫酸盐。大量氯化物和/或硫酸盐以及化学需氧量的存在可以大幅度降低但是不能完全消除，会在许多国家引发各种问题。
此外，根据所用机器的数量，水的消耗量和絮凝产品的消耗量可能很高并且昂贵。
本发明的目的是改进已知的用于清洗液回收的方法。
更具体地，本发明的目的是产生一种运行于封闭回路的方法，其中清洗液的大部分得以回收，并且在适当的处理之后不再以水的形式排放到下水系统中。因此可以大幅度降低该方法的耗水量并且只能得到固体的废物，随后可以处理该废物并符合环保标准。
本发明还使得可以不再使用活性碳，这改进了化学需氧量。
本发明构成了对形成以本申请人的名义申请的，至今尚未公开的瑞士专利申请No.1996 2152/96的主题的方法和设备的一种改进。
根据本发明的生产新鲜的清洗液并处理废清洗液的方法由上述步骤a)至i)确定。这种方法既可以处理只由软化水组成的清洗液，也可以处理由软化水和添加剂组成的清洗液。
具体地，根据本发明的处理废溶液的方法包括一种在步骤(c)把油墨从清洗液中分离出来的化学试剂。这种化学试剂一方面表现出不改变清洗液的物理化学性质的优点，另一方面表现出不增大固体残余物体积的优点。该化学试剂由一种具有下列性质的有机共聚物形成：
-  相对密度，1.08～1.09kg/dm3
-  pH值约为7
-  分子量约为500,000
-  Brookfield粘度为10,000cPs。
这种化学试剂的作用类似于传统的絮凝剂的作用，但是，另一方面，所说的清洗液在过滤后可以立即重新使用，因为其性质没有改变。
所说的化学试剂任选地可以与一种无机产品混合，该无机产品通过使溶液中存在的油墨分子不稳定化而作用于油墨分子的电势。
在本发明的第二方面，在根据本发明第一方面的方法中，在步骤(f)之前，所说的方法包括一个对在通过沉淀分离的步骤(d)和过滤步骤(e)中得到的清洁溶液的过滤步骤(g)。
在第三方面，在根据本发明第二方面的方法中，所说的清洗液包括软化水、作为添加剂的苛性钠NaOH和磺化蓖麻油，其中新鲜清洗液的生产步骤包括把软化水与所说的添加剂混合，其中，所说的清洁溶液在其用作步骤(f)的新鲜清洗液之前，经过一个对所说的添加剂浓度进行校正的步骤(h)。
在第四方面，在根据本发明第三方面的方法中，其中新鲜清洗液含有约98.5％的软化水、约1％的苛性钠NaOH和约0.5％的磺化蓖麻油。
在本发明的第五方面，本发明还提供进行生产一种至少由软化水组成的新鲜清洗液并处理被一个或多个凹版印刷机的油墨污染的清洗液的方法的设备，所说的设备至少由一个生产新鲜清洗液1的单元和至少一个清洗罐2组成，所说的清洗罐容纳新鲜清洗液，其中新鲜清洗液被油墨污染，所说的设备还包括一个用于废清洗液的第一个罐3，收集来自清洗罐2的溶液；一个容纳来自第一个罐3的清洗液和一种化学试剂的第二个罐4，在其中化学试剂与溶液反应产生一种溶液和沉积的油墨；一个通过沉淀进行分离的罐5，它容纳溶液和沉积的油墨；一个与通过沉淀进行分离的罐5相连的浓缩溶液罐6，它容纳浓缩溶液和通过沉淀分离产生的沉积油墨；一个过滤系统7，它过滤浓缩的溶液和沉积油墨；一个回收罐8，它容纳来自沉淀分离罐5的清洁溶液和从压滤机7得到的清洁溶液，所说的回收罐8与新鲜清洗液生产管线相连，所说的设备还包括用于把所说的溶液从一个罐输送到另一个罐中的泵和输送装置。
在第六方面，根据本发明第五方面的设备，包括一个超滤单元9，用于超滤来自回收罐8的清洁溶液。
在第七方面，根据本发明第六方面的设备中，所述新鲜的清洗液由软化水、磺化蓖麻油和苛性钠NaOH组成，所述设备还包括一个在其中对清洁液中的添加剂的浓度进行校正的第三个罐10，和一个向生产新鲜的清洗液1的单元和向溶液校正罐10加入苛性钠NaOH和磺化蓖麻油的装置。
在第八方面，根据本发明第七方面的设备中，新鲜清洗液含有约98.5％的软化水、约1％的苛性钠NaOH和约0.5％的磺化蓖麻油。
在第九方面，根据本发明第五至第八方面中任一方面的设备中，所说的化学试剂是一种共聚物，具有下列特征：
-  相对密度，1.08～1.09kg/dm3
-  pH值约为7
-  分子量约为500,000
-  Brookfield粘度约为10,000cPs。
通过一个实施方案及其附图的描述可以更好地理解本发明。
附图说明
图1是现有技术中已知的一种处理清洗液的方法的框图。
图2是根据本发明回收清洗液的方法的一个实施方案的框图。
图3是实施根据本发明方法的一种设备的实施方案框图。
具体实施方式
首先参考图2描述根据本发明的方法。
在清洗液由软化水和添加剂组成的情况下，它含有下列比例的组分：
-)  软化水，98.5％
-)  苛性钠NaOH，1％
-)  磺化蓖麻油， 0.5％
此外，所说的清洗液可以任选地包括洗涤剂。
在本方法的步骤(a)中，生成了新鲜的清洗液。根据所用的油墨，清洗液只由软化水组成或者由软化水、苛性钠和磺化蓖麻油组成。
在本方法的步骤(b)中，把新鲜清洗液引入一个或多个清洗罐中，并被油墨污染。
为了进行本方法的步骤(c)，即进行与所说的化学试剂的化学反应，废清洗液随后从清洗罐送入第一个罐中。该反应使油墨从废液中分离出来，从而产生一种包括沉积的油墨的溶液。
随后，含沉积油墨的溶液进行本方法步骤(d)的处理，这是一个通过沉淀的分离过程，使得有可能一方面获得一种清洁的溶液，另一方面可能获得含油墨的浓缩残余溶液。
在本发明方法的步骤(e)中过滤浓缩的残余溶液和沉积的油墨。该过滤最后一方面产生固体废物，另一方面产生一种清洁的溶液。
从本发明方法的步骤(d)和步骤(e)中得到的清洁溶液随后任选地经过一个机械过滤或超滤的步骤(g)。
在任选的步骤(h)中，如果必要，调整已经任选地超滤过的清洗液中的苛性钠和磺化蓖麻油的浓度，所说的清洁溶液最后在本发明方法的步骤(f)中混入新鲜清洗液管线中。
根据本发明的方法有许多优点。具体地，排除了化学物质的使用，如氯化钙、氯化铁、硫酸或活性碳。
由于这种方法实质上回收了清洗液中所有的水，因此取自主水源的水的消耗量非常少，只用于补偿可能的损失。根据本发明的回收方法的产率至少为90％。
此外，在考虑从图2的框图离开的箭头时，清楚地观察到在该方法中只有固体残渣没有重新使用，而液体保持在封闭回路中。
图3表示实施根据本发明的方法的设备的一个实施例。
该设备包括一个生产新鲜清洗液的单元1，在其中制备所说的溶液。清洗液或者只由软化水组成，或者由软化水与添加剂混合(如上所示的苛性钠NaOH和磺化蓖麻油)组成。随后把新鲜溶液送入一个或多个清洗罐2中，并在那被油墨污染。然后把废液收集在第一个罐3中。
把废液从第一个罐3轻轻倒入第二个罐4中，同时向其中引入化学试剂。所说的化学试剂在该第二个罐4中与废液反应，从而产生一种溶液和沉积的油墨。
把这种溶液和沉积的油墨慢慢送入沉积分离罐5中通过沉淀分离，在其中获得一种清洁的溶液和一种含油墨的浓缩溶液。
把含油墨的浓缩溶液先输送到一个浓缩溶液罐6中，然后送到机械过滤系统7中，例如压滤机，从中一方面得到固体残渣，另一方面提取出一种清洁的溶液。
从沉积分离罐5通过沉淀分离得到的清洁溶液和从过滤系统7得到的清洁溶液回收在一个任选的回收罐8中。清洁溶液随后离开回收罐8，以便通入用以超滤或机械过滤的单元9中，该单元是任选的，如果必要，再从单元9进入第三个罐10中，在第三个罐10中校正苛性钠和磺化蓖麻油的浓度。
最后，清洁的溶液从第三个罐10重新进入在新鲜溶液1的生产单元和清洗罐2之间的新鲜溶液管线中。
在清洗溶液只由软化水组成时，当然可以取消该第三个罐10，来自回收罐8清洁的溶液可以直接进入新鲜溶液管线。
为了把溶液输送到各个罐中以及本设备的各个单元中，使用了泵装置和管线系统。
通过实施例给出了所述的实施方案，在要求保护的范围内可能进行各种变更。例如，可以略微改变所说的清洗液中的组分的比例。
此外，过滤步骤可以用压滤机或其它机械过滤方法进行。
化学试剂的组成也可以根据油墨来变化。

Claims (9)

1、一种生产至少含有软化水的新鲜清洗液并处理被一个或多个凹版印刷机的油墨污染的清洗溶液的方法，其中，所说的方法包括下列步骤：
a)生产新鲜的清洗液，
b)向一个或多个清洗罐中引入新鲜的清洗液并在那被油墨污染，
c)用一种化学试剂处理从清洗罐中排出的废溶液，产生一种溶液和沉积的油墨，该化学试剂是一种共聚物，具有下列特征：
-相对密度，1.08～1.09kg/dm3
-pH值为7
-分子量为500,000
-Brookfield粘度为10,000cPs，
d)在步骤(c)中得到的溶液的通过沉淀分离，产生一种清洁的溶液和一种含有沉积的油墨的浓缩溶液，
e)过滤浓缩溶液，产生一种清洁的溶液和固体废物，
f)用在步骤(d)和(e)中得到的清洁溶液作为新鲜的清洗液。
2、根据权利要求1的方法，其中，在步骤(f)之前，所说的方法包括一个对在通过沉淀分离的步骤(d)和过滤步骤(e)中得到的清洁溶液的过滤步骤(g)。
3、根据权利要求2的方法，其中，所说的清洗液包括软化水、作为添加剂的苛性钠NaOH和磺化蓖麻油，其中新鲜清洗液的生产步骤包括把软化水与所说的添加剂混合，其中，所说的清洁溶液在其用作步骤(f)的新鲜清洗液之前，经过一个对所说的添加剂浓度进行校正的步骤(h)。
4、根据权利要求3的方法，其中新鲜清洗液含有98.5％的软化水、1％的苛性钠NaOH和0.5％的磺化蓖麻油。
5、进行生产一种至少由软化水组成的新鲜清洗液并处理被一个或多个凹版印刷机的油墨污染的清洗液的方法的设备，所说的设备至少由一个生产新鲜清洗液(1)的单元和至少一个清洗罐(2)组成，所说的清洗罐容纳新鲜清洗液，其中新鲜清洗液被油墨污染，所说的设备还包括一个用于废清洗液的第一个罐(3)，收集来自清洗罐(2)的溶液；一个容纳来自第一个罐(3)的清洗液和一种化学试剂的第二个罐(4)，在其中化学试剂与溶液反应产生一种溶液和沉积的油墨；一个通过沉淀进行分离的罐(5)，它容纳溶液和沉积的油墨；一个与通过沉淀进行分离的罐(5)相连的浓缩溶液罐(6)，它容纳浓缩溶液和通过沉淀分离产生的沉积油墨；一个过滤系统(7)，它过滤浓缩的溶液和沉积油墨；一个回收罐(8)，它容纳来自沉淀分离罐(5)的清洁溶液和从压滤机(7)得到的清洁溶液，所说的回收罐(8)与新鲜清洗液生产管线相连，所说的设备还包括用于把所说的溶液从一个罐输送到另一个罐中的泵和输送装置。
6、根据权利要求5的设备，包括一个超滤单元(9)，用于超滤来自回收罐(8)的清洁溶液。
7、根据权利要求6的设备，其中，所述新鲜的清洗液由软化水、磺化蓖麻油和苛性钠NaOH组成，所述设备还包括一个在其中对清洁液中的添加剂的浓度进行校正的第三个罐(10)，和一个向生产新鲜的清洗液(1)的单元和向溶液校正罐(10)加入苛性钠NaOH和磺化蓖麻油的装置。
8、根据权利要求7的设备，其中新鲜清洗液含有98.5％的软化水、1％的苛性钠NaOH和0.5％的磺化蓖麻油。
9、根据权利要求5～8的任一个的设备，其中，所说的化学试剂是一种共聚物，具有下列特征：
-相对密度，1.08～1.09kg/dm3
-pH值为7
-分子量为500,000
-Brookfield粘度为10,000cps。
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