CN116848472A - 分离回收装置、分离回收方法、显影系统以及显影液再循环方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种分离回收装置,其能够从含有显影残渣的显影废液中以高处理能力且不混入显影残渣地分离回收具有高溶剂浓度的回收液。一种分离回收装置(7),其从含有显影残渣的显影废液中分离溶剂成分并回收,所述分离回收装置具备:废液加热机构,其对显影废液进行加热;雾化室(71),其具有将由废液加热机构加热后的显影废液雾化而生成雾的超声波元件(71B);以及雾回收机构(72),其回收在雾化室(71)中生成的雾。
Description
技术领域
本发明涉及从含有显影残渣的显影废液中分离溶剂成分并回收的分离回收装置、分离回收方法、显影系统以及显影液再循环方法。
背景技术
具有感光性树脂的印刷版能够通过将在计算机上处理的信息直接描绘为印刷版状而制作浮雕的计算机制版技术(以下称为“CTP技术”)而进行制版。其中,作为凸版印刷的一种的柔性印刷由于印刷版使用橡胶、合成树脂等柔软的材质,因此具有能够应用于各种被刷体的优点。
基于CTP技术的印刷版(特别是柔性印刷版)通过经过如下步骤而得到:对感光性树脂上的红外线吸收层实施激光描绘,使感光性树脂层感光并固化,对未固化部进行显影,使得到的版干燥,并且进行后曝光。柔性印刷版可通过实施利用溶剂显影液对未固化部进行溶解显影的溶剂显影、利用具有表面活性剂的水系显影液对未固化部进行剥离显影的水系显影、或对印刷原版进行加热而用无纺布擦拭未固化部的热显影而得到,若在这些之中实施溶剂显影和水系显影,则分别产生溶液的废液。
公开了在溶剂显影中,通过蒸馏回收显影后的溶液并进行再利用,在水系显影中,也对通过减压蒸馏回收的水进行再利用的方法(例如,参照专利文献1)。然而,在该蒸馏法中,水的潜热大,蒸馏需要大量的能量。因此,在当前,作为水系显影废液的分离回收方法,公开了在显影废液中添加凝聚剂而进行固液分离后,进一步使液体通过活性炭过滤器而将显影残渣与显影液分离的方法(例如,参照专利文献2)。然而,在采用该方法时,由于凝聚剂而引起回收液的PH变化,在再利用回收液的情况下,有可能对显影性造成影响。另外,在凝聚剂中,只能使作为显影残渣的树脂成分的一部分以固体的形式凝聚,因此在利用活性炭过滤器去除剩余的显影残渣的情况下,活性炭的活性立即下降,需要以高频度更换或再生活性炭。
因此,近年来,公开了通过使显影废液超声波雾化来分离回收溶剂成分的方法(例如,参照专利文献3)。在该方法中,回收液的PH没有变化,另外也不使用过滤器等,因此也不需要进行更换或再生工序。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2003/005129号
专利文献2:国际公开第2014/196358号
专利文献3:日本特开2013/000613号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,现状是即使将专利文献3所记载的方法用于水系显影废液,也得不到充分的分离回收性能。具体而言,由于每单位时间能够超声波雾化而回收的回收液的量(以下称为“处理能力”)少,因此分离回收花费时间。另外,回收液中包含的显影液的溶剂成分的浓度也低,因此难以再利用(此处的溶剂成分是指,显影废液中包含的除显影残渣以外的成分,是指构成显影液的成分)。进而,还存在应分离的显影残渣向回收液中混入的问题。
本发明是鉴于这些课题而完成的,其目的在于提供一种分离回收装置(分离回收方法),其能够从含有显影残渣的显影废液中以高处理能力且不混入显影残渣地分离回收具有高溶剂浓度的回收液。
用于解决问题的方案
为了实现所述目的,本发明的第一分离回收装置从在对柔性印刷用的原版进行显影时产生的显影废液中分离溶剂成分并回收,所述分离回收装置具备:废液加热机构,其加热所述显影废液;雾化室,其具有将通过废液加热机构加热的显影废液雾化而生成雾的超声波元件;以及雾回收机构,其回收在雾化室中生成的雾。需要说明的是,在采用通过使用至少具有表面活性剂的水系显影液进行柔性印刷用的原版的显影而产生的水系显影废液作为显影废液的情况下,废液加热机构能够以使处于静置状态的水系显影废液分离为两层的温度对水系显影废液进行加热。
在采用该结构时,使用超声波元件使显影废液雾化而生成雾,通过雾回收机构回收所生成的雾,由此能够从显影废液中回收去除了显影残渣的溶剂。在本装置中,通过在雾化之前利用废液加热机构对显影废液进行加热,能够以高处理能力得到具有高溶剂浓度的回收液。
本发明的第二分离回收装置从通过使用至少具有表面活性剂的水系显影液进行柔性印刷用的原版的显影而产生的水系显影废液中分离溶剂成分并回收,所述分离回收装置具备:废液加热机构,其以使处于静置状态的水系显影废液分离为两层的温度加热水系显影废液。另外,本发明的第二分离回收装置与第一分离回收装置同样地,能够还具备:雾化室,其具有将通过废液加热机构加热的显影废液雾化而生成雾的超声波元件;以及雾回收机构,其回收在雾化室中生成的雾。
在采用该结构时,将通过使用至少具有表面活性剂的水系显影液进行显影而产生的水系显影废液在特定的温度(使处于静置状态的水系显影废液产生层分离的温度)下加热,从而能够在静置状态下使水系显影废液分离为废液层(包含显影残差的层)和显影液层(不是以作为溶剂的水为主的废液层的层)。然后,通过回收显影液层(此时,使显影液层雾化而生成雾,利用雾回收机构回收所生成的雾),能够高效地回收水系显影液。
本发明的(第一或第二)分离回收装置能够根据需要还具备以下的构成要素。
(1)雾化室具有:贮存空间,其用于贮存显影废液;超声波元件,其设置于贮存空间内;以及雾回收口,其为了将在贮存空间内生成的雾向雾回收机构供给而设置于贮存空间的铅直上部,贮存空间是由底壁和与底壁的周缘连接的侧壁包围的大致筒状的空间,在侧壁的上端连接有随着成为铅直上方而向贮存空间的俯视中央部倾斜的倾斜壁,雾回收口由倾斜壁的上端形成。
(2)具备雾分选机构,其基于在雾化室内生成的雾的尺寸和/或质量,对由雾回收机构回收的雾和再冷凝而返回到显影废液中的雾进行分选。雾分选机构具有设置于雾化室内的显影废液的液面与雾回收口之间的至少一层以上的冲孔板。冲孔板的孔的直径为2mm以上且8mm以下。
(3)具备对向雾化室内供给的空气进行加热的空气加热机构。
(4)具备使由雾回收机构回收的雾冷凝的冷凝机构。
(5)具备:贮藏室,其贮藏从外部供给的显影废液;泵和配管,其从贮藏室向雾化室供给显影废液;以及配管,其将向雾化室供给并被雾化处理后的剩余的显影废液中的溢出的显影废液再次向贮藏室输送。(以下,将该机构称为“废液循环机构”)。
(6)雾化室具有用于贮存显影废液的上部空间与设置超声波元件的下部空间分离的结构,在下部空间贮存有用于冷却超声波元件的冷却流体。
在采用该结构时,首先,(1)在雾化室的形成贮存空间的侧壁的上端连接有随着成为铅直上方而向贮存空间的俯视中央部倾斜的倾斜壁,雾回收口由该倾斜壁的上端形成,因此能够抑制雾滞留在雾化室的上方的角部而再冷凝,能够高效地回收在雾化室内生成的雾。接下来,(2)通过具备雾分选机构,能够抑制显影残渣向回收液中混入。另外,通过采用倾斜壁和恰当的雾分选机构,能够对雾化室内的雾的流动进行整流,能够在抑制显影残渣向回收液中混入的同时显著提高雾回收效率。接下来,(3)通过具备空气加热机构,能够高效地回收在雾化室内生成的雾。接下来,(4)通过具备冷凝机构,能够将回收的雾高效地冷凝。接下来,(5)具备废液循环机构,通过进行分批处理方式,能够高效地加热废液。接下来,(6)通过设为将贮存显影废液的上部空间与设置超声波元件的下部空间分离,能够冷却下部空间的结构,能够在抑制超声波元件的劣化的同时提高雾产生量。根据以上,通过采用该结构,能够以高处理能力且不混入显影残渣地从显影废液中分离回收具有高溶剂浓度的回收液。
本发明的显影系统对在表面具有感光性树脂层的柔性印刷用的原版进行显影,所述显影系统具备:输送部,其输送在感光树脂层形成有曝光部和未曝光部的原版;显影液供给部,其向由输送部输送并配置于显影区域内的原版供给显影液;未曝光部去除部,其通过摩擦配置于显影区域内的所述原版的表面而去除未曝光部;冲洗液供给部,其向由输送部输送并配置于与显影区域相邻的冲洗区域内的原版供给冲洗液,从而清洗原版的表面;以及本发明的(第一或第二)分离回收装置,在该分离回收装置中回收的溶剂作为从显影液供给部供给的显影液的一部分和/或从冲洗液供给部供给的冲洗液的一部分进行再利用。
在采用该结构时,能够削减显影废液量和新显影液的使用量。
本发明的第一分离回收方法从在对柔性印刷用的原版进行显影时产生的显影废液中分离溶剂并回收,所述分离回收方法包括:加热工序,将显影废液加热到35℃以上且90℃以下;雾化工序,将在加热工序中加热的显影废液雾化而生成雾;以及回收工序,回收通过雾化工序产生的雾。在雾化工序中,也能够接着加热工序一边加热废液一边使显影废液雾化而生成雾。
在采用该方法时,使用超声波元件将显影废液雾化而生成雾,并回收所生成的雾,由此能够从显影废液中回收去除了显影残渣的溶剂。在本方法中,通过在雾化之前利用废液加热机构对显影废液进行加热,能够以高处理能力得到具有高溶剂浓度的回收液。
本发明的第二分离回收方法从通过使用至少具有表面活性剂的水系显影液进行柔性印刷用的原版的显影而产生的水系显影废液中分离溶剂并回收,所述分离回收方法包括:加热工序,以使处于静置状态的水系显影废液分离为两层的温度加热水系显影废液;雾化工序,将在加热工序中加热的显影废液雾化而生成雾;以及回收工序,回收通过雾化工序产生的雾。在雾化工序中,也能够接着加热工序一边加热废液一边使显影废液雾化而生成雾。
在采用该方法时,将通过使用至少具有表面活性剂的水系显影液进行显影而产生的水系显影废液在特定的温度(使处于静置状态的水系显影废液分离为两层的温度)下加热,从而能够高效地回收显影残渣的混入极少的水系显影液。
在本发明的第二分离回收方法中,在加热工序之前,能够还包括调整工序,通过进行选自由以下的(A)~(D)组成的组中的至少1个调整,得到调整完毕的水系显影废液:
(A)提高水系显影废液的pH;
(B)在水系显影废液中添加以下的式(1)所表示的化合物、以下的式(2)所表示的化合物、或它们的组合;
式(1):R1O(A1O)nR2(式中,R1和R2各自独立地为碳数2~6的烷基或碳数2~6的烯基,A1为碳数2~4的亚烷基,n为1~5的整数)
式(2):R3O(A2O)mH(式中,R3为碳数3~8的烷基或碳数3~8的烯基,A2为碳数2~4的亚烷基,m为1~5的整数)
(C)从水系显影废液中去除显影残渣的一部分;
(D)从水系显影废液中去除表面活性剂的一部分。
另外,在本发明的第二分离回收方法中,能够采用以下的式(3)所表示的表面活性剂:
式(3):RO(AO)pH(式中,R为碳数10~20的烷基或芳基,A为碳数2~4的亚烷基,p为1~50的整数)。
在此,能够将R设为碳数10~18的烷基或芳基,将A设为碳数2~4的亚烷基,将p设为6~10的整数。另外,表面活性剂能够具有40℃以下的浊点。进而,水系显影废液能够含有无机碱。另外,作为水系显影废液,能够采用在静置状态下在90℃以下引起层分离的废液。
本发明的第三分离回收方法从通过进行柔性印刷用的原版的显影而产生的水系显影废液中分离溶剂并回收,所述分离回收方法包括:加热工序,以预测会使处于静置状态的水系显影废液分离为两层的温度加热水系显影废液;雾化工序,将在加热工序中加热的显影废液雾化而生成雾;以及回收工序,回收通过雾化工序而产生的雾,水系显影废液包含具有40℃以下的浊点的表面活性剂、显影残渣以及水,预测的温度基于水系显影废液中的显影残渣的浓度、水系显影废液中的表面活性剂的浓度以及水系显影废液的pH来预测。水系显影废液优选还含有无机碱。在雾化工序中,也能够接着加热工序一边加热废液一边使显影废液雾化而生成雾。
在采用该方法时,将通过使用至少具有表面活性剂的水系显影液进行显影而产生的水系显影废液在特定的温度(预测会使处于静置状态的水系显影废液产生层分离的温度)下加热,从而能够高效地回收显影残渣的混入极少的水系显影液。
作为本发明的第三分离回收方法中的预测的温度,能够采用满足以下的式(4)和式(5)的温度:
式(4)
式(5)
(式中,W为水系显影废液中的显影残渣的浓度(质量%),Ca为水系显影废液中的表面活性剂的浓度(质量%),pH为水系显影废液的pH,T为水系显影废液的温度(℃))。另外,能够将预测的温度成为90℃以下那样的组成的显影废液作为处理对象。
本发明的第四分离回收方法从通过进行柔性印刷用的原版的显影而产生的水系显影废液中分离溶剂并回收,所述分离回收方法包括:加热工序,以预测会使处于静置状态的水系显影废液分离为两层的温度加热水系显影废液;雾化工序,将在加热工序中加热的显影废液雾化而生成雾;以及回收工序,回收通过雾化工序而产生的雾,水系显影废液包含具有40℃以下的浊点的表面活性剂、显影残渣以及水,且包含以下的式(1)所表示的化合物和/或下述式(2)所表示的化合物。
式(1):R1O(A1O)nR2(式中,R1和R2各自独立地为碳数2~6的烷基或碳数2~6的烯基,A1为碳数2~4的亚烷基,n为1~5的整数)
式(2):R3O(A2O)mH(式中,R3为碳数3~8的烷基或碳数3~8的烯基,A2为碳数2~4的亚烷基,m为1~5的整数)
预测的温度基于水系显影废液中的显影残渣的浓度、水系显影废液中的表面活性剂的浓度、水系显影废液的pH、以及水系显影废液中的由式(1)和式(2)表示的化合物的总浓度来预测。水系显影废液优选还含有无机碱。在雾化工序中,也能够接着加热工序一边加热废液一边使显影废液雾化而生成雾。
在采用该方法时,将通过使用至少具有表面活性剂的水系显影液进行显影而产生的水系显影废液在特定的温度(预测会使处于静置状态的水系显影废液产生层分离的温度)下加热,从而能够高效地回收显影残渣的混入极少的水系显影液。
作为本发明的第四分离回收方法中的预测的温度,能够采用满足以下的式(6)和式(7)的温度:
式(6)
式(7)
(式中,W为水系显影废液中的显影残渣的浓度(质量%),Ca为水系显影废液中的表面活性剂的浓度(质量%),pH为水系显影废液的pH,Cb为水系显影废液中的由式(1)和式(2)表示的化合物的总浓度(质量%),T为水系显影废液的温度(℃))。另外,能够将预测的温度成为90℃以下那样的组成的显影废液作为处理对象。
本发明的另一分离回收方法从通过进行柔性印刷用的原版的显影而产生的水系显影废液中分离溶剂并回收,所述分离回收方法包括:加热温度确定工序,确定加热显影废液的温度;加热工序,以在加热温度确定工序中确定的温度加热显影废液;雾化工序,将在加热工序中加热的显影废液雾化而生成雾;以及回收工序,回收通过雾化工序而产生的雾,显影废液通过加热而能够分离为显影残渣的分散浓度不同的两层,在加热温度确定工序中确定的温度根据显影废液进行分离的温度来计算,是满足式(4)和式(5)的温度:
式(4)
式(5)
(式中,W为前述水系显影废液中的前述显影残渣的浓度(质量%),Ca为前述水系显影废液中的前述表面活性剂的浓度(质量%),pH为前述水系显影废液的pH,T为前述水系显影废液的温度(℃))。
本发明的(第一~第四)分离回收方法能够包括雾分选工序,基于通过雾化工序产生的雾的尺寸和/或质量,对被回收的雾和再冷凝而返回到显影废液中的雾进行分选。通过该雾分选工序,能够将显影废液中的显影残渣的至少一部分从显影废液中分离,能够在降低显影残渣的混入量的同时回收溶剂。
本发明的(第一~第四)分离回收方法能够还包括将从贮藏自外部供给的显影废液的贮藏室向雾化室输送并被雾化处理后的剩余的显影废液中的溢出的显影废液返回到贮藏室并再次向雾化室输送的工序。即,包含显影残渣的显影废液通过一边在雾化室和贮藏室循环一边进行雾处理,从而溶剂成分被回收而逐渐浓缩(以下,将该方式称为“分批处理方式”)。
本发明的(第一~第四)分离回收方法的在雾化工序中使用的雾化室能够具有用于贮存显影废液的上部空间与设置超声波元件的下部空间。并且,在雾化工序中,能够将在下部空间流动的流体的温度设定为10℃以上且40℃以下,并且,将上部空间与下部空间的温度差设定为5℃以上且70℃以下。
本发明的显影液再循环方法向显影装置供给通过本发明的(第一~第四)分离回收方法回收的溶剂,作为从显影液供给部供给的显影液的一部分和/或从冲洗液供给部供给的冲洗液的一部分进行再利用,所述显影装置具备:输送部,其输送在感光性树脂层形成有曝光部和未曝光部的柔性印刷用的原版;显影液供给部,其向由输送部输送并配置于显影区域内的原版供给显影液;未曝光部去除部,其通过摩擦配置于显影区域内的原版的表面而去除未曝光部;以及冲洗液供给部,其向由输送部输送并配置于与显影区域相邻的冲洗区域内的原版供给冲洗液,从而清洗原版的表面。
在采用该方法时,能够削减显影废液量和新显影液的使用量。
本发明的水系显影液的制造方法是使用通过本发明的(第一~第四)分离回收方法回收的溶剂,制造新的显影液和/或冲洗液的方法。
本发明的印刷版的制造方法包括如下工序:对印刷原版照射红外线而形成图案;对形成有图案的印刷原版照射紫外线而对图案进行曝光;以及使用通过本发明的水系显影液的制造方法制造得到的水系显影液去除曝光的工序中的未曝光部。
发明的效果
根据本发明,能够提供一种分离回收装置(分离回收方法),其能够以高处理能力且不混入显影残渣地从显影废液中分离回收具有高溶剂浓度的回收液。
附图说明
图1是用于说明本发明的实施方式的显影系统的结构的结构图。
图2是用于说明本发明的实施方式的分离回收装置的整体结构的概略图。
图3是用于说明本发明的实施方式的分离回收装置所具备的雾化室的结构的剖视图。
图4是用于说明本发明的实施方式的分离回收装置所具备的雾化室的立体结构的立体图。
图5是用于说明本发明的实施方式的分离回收装置所具备的雾化室的结构的变形例的剖视图。
图6是用于说明本发明的实施方式的分离回收装置所具备的雾化室的结构的变形例(上下分离结构)的剖视图。
图7是用于说明本发明的实施方式的分离回收装置所具备的雾化室的结构的变形例(上下分离结构:带有分离膜)的剖视图。
图8表示图6的变形例的雾化室的分离板,(A)是俯视图,(B)是剖视图。
图9表示图7的变形例的雾化室的分离板和分离膜,(A)是俯视图,(B)是剖视图。
图10是表示设置于图6的变形例的雾化室的按压配件,(A)是俯视图,(B)是剖视图。
图11表示设置于图6的变形例的雾化室的密封件,(A)是俯视图,(B)是剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是,以下的实施方式只不过是优选的应用例,本发明的应用范围并不限定于此。
<定义>
首先,对本说明书中使用的术语的定义进行说明。
在本说明书中,“显影废液”是指,在使用显影液的显影工序中产生的、包含显影液和显影残渣的液体。
在本说明书中,“水系显影废液”是指包含水作为溶剂的显影废液。
在本说明书中,“显影残渣”是指在实施显影工序时混入显影液的杂质(例如,从显影后的原版去除的未曝光部的树脂)。
在本说明书中,“层分离(分离成两层)”是指,水系显影废液分离成废液层和显影液层这两层。层分离通常通过表面活性剂在高温条件下与水分离而产生。
在本说明书中,“层分离温度”是指,在静置状态下使水系显影废液(或经过调整工序的调整废液)产生层分离的温度(有时与后述的“预测温度”一致)。
在本说明书中,“最低层分离温度”是指,在静置状态下使水系显影废液(或经过调整工序的调整废液)产生层分离的最低温度(有时与后述的“最低预测温度”一致)。
在本说明书中,“废液层”是指包含显影残渣的层。需要说明的是,在显影残渣也包含于因层分离而产生的任一层的情况下,显影残渣的浓度更高的层为废液层。废液层通常含有不能形成胶束的表面活性剂,作为不透明的层被观察到。
在本说明书中,“显影液层”是指,通过层分离而产生的层中的不是废液层的层。在显影液层中含有显影液。
在本说明书中,表面活性剂的“浊点”是指,含有1质量%表面活性剂的水溶液用肉眼观察开始白浊的温度。
在本说明书中,“预测温度”是指,预测为在静置状态下使水系显影废液(或经过调整工序的调整废液)产生层分离的温度。
在本说明书中,“最低预测温度”是指,预测为在静置状态下使水系显影废液(或经过调整工序的调整废液)产生层分离的最低温度。
首先,使用图1对本发明的实施方式的显影系统S的结构进行说明。
本实施方式的显影系统S是对在表面具有感光性树脂层的原版P进行显影的系统,具备显影装置1和之后详细说明的分离回收装置7。以下,对显影系统S的各结构进行说明。
<原版>
由本实施方式的显影系统S处理的原版P通过在未图示的支承体(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等的膜)的表面层叠感光性树脂层、红外线感应层而形成,作为整体呈片形状。原版P是经过基于来自背面的紫外线照射的基座形成、激光描绘、基于来自表面的紫外线照射的描绘部的固化等而构成的。作为感光性树脂,例如能够使用包含选自热塑性嵌段共聚物、聚丁二烯、聚丙烯腈-丁二烯、聚氨酯系弹性体等中的至少1种的弹性体、聚酰胺、胶乳等亲水性共聚物、选自聚乙烯醇等的聚合物、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、富马酸酯以及马来酸酯等羧酸酯类、选自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺的衍生物、烯丙酯、苯乙烯及其衍生物、N取代马来酰亚胺化合物等的聚合性不饱和单体、光聚合引发材料及抗氧化剂等稳定剂的树脂等。原版P的表面的一部分在显影装置1的显影处理之前被照射紫外线。在紫外线照射的部位(即曝光的部位),产生感光性树脂固化的化学变化。另一方面,在未曝光的部分,感光性树脂未固化。在显影装置1的显影处理中,去除未固化的感光性树脂,在原版P的表面形成预定图案的凹凸。
<显影装置>
显影装置1例如如图1所示,具备输送部2、喷出部3以及刷部4。
输送部2构成为输送原版P,在其上表面具有原版载置部22。原版P以使实施了曝光处理的面朝向上方的方式载置于原版载置部22。在原版P的一端部固定有引导板24。引导板24是金属制的构件,呈扁平形状。输送部2具有未图示的引导链。引导链以沿着原版载置部22的方式配置,引导板24的端部卡定于该引导链。若未图示的马达驱动,则引导链旋转,使引导板24沿着原版载置部22移动。由此,沿箭头A所示的方向输送原版P。另外,也能够代替利用引导板24固定原版P,而使用将原版P的下表面载置并固定在能够利用粘合片等固定的出版机上,并利用链输送的方法。
喷出部3构成为喷出显影液、水,具有多个喷出管31、32。喷出管31、32均配置于原版载置部22的上方,呈管形状。喷出管31在显影区域11内向由输送部2输送的原版P供给包含使用过的显影液的显影液,作为本发明中的显影液供给部发挥功能。喷出管32通过在与显影区域的下游侧相邻的冲洗区域12内向由输送部2输送的原版P供给冲洗液,从而去除残存在原版P的表面的、在显影工序中被去除的(在曝光工序中未固化的)红外线接受层、感光性树脂层,作为本发明中的冲洗液供给部发挥功能。
刷部4具有刷41、42。作为刷41、42的种类,例如能够使用辊刷、平刷。在刷41、42为辊刷的情况下,以各自的轴大致水平地延伸的方式配置于原版载置部22的上方且喷出管31、32的下方。在刷41、42的外周部配设置有具有弹性的毛束。在刷41、42以各自的轴为中心转动时,毛束的毛尖绕轴移动,反复配置在原版载置部22侧。刷41配置在后述的显影区域11内,通过摩擦原版P的表面来去除未曝光部,作为本发明中的未曝光部去除部发挥功能。刷42配置在后述的冲洗区域12内,通过摩擦原版P的表面,去除在显影区域被冲洗的(在曝光工序中未固化的)红外线接受层、感光性树脂层。同样地,在进行显影的刷部使用平刷的情况下,通过利用与在版上自转和/或公转的齿轮联动的马达来驱动平刷,使平刷在版上自转和/或公转,由此能够将在曝光工序中未固化的红外线接受层、感光性树脂层清洗并去除。
如图1所示,显影装置1能够划分为显影区域11和冲洗区域12。显影区域11和冲洗区域12配置为,在原版P被输送的方向上按该顺序排列。在显影区域11配置有喷出管31和刷41,在冲洗区域12配置有喷出管32和刷42。
在显影区域11中,从喷出管31喷出显影液,供给到原版P的表面。在此喷出的显影液包含使用过的显影液,即包含被去除的红外线感应层、感光性树脂层成分。在显影液为溶剂的情况下,溶解于显影液的成分多,在显影液为水系显影液的情况下,红外线感应层、感光性树脂层成分的大部分不溶解于水系显影液,成为结块、分散于水系显影液的状态。需要说明的是,从喷出管31喷出的显影液也可以包含由后述的分离回收装置7回收的回收液。刷41旋转,其毛束摩擦原版P的表面。由此,未固化的感光性树脂被从原版P的表面刮除,与显影液一起排出。通过了显影区域11的原版P接下来到达冲洗区域12。
在冲洗区域12中,冲洗液从喷出管32喷出并被供给到原版P的表面。在此喷出的冲洗液在溶剂显影的情况下可以包含未使用的溶剂,在水系显影的情况下可以包含水,或由后述的分离回收装置7回收的回收液,或包含这两者。另外,辊刷42旋转,其毛束摩擦原版P的表面。由此,附着于原版P的表面的红外线感应层、感光性树脂层成分、进而在水系显影中冲洗液使用水的情况下,显影液所包含的表面活性剂等被去除。
由这样的显影装置1实施了显影处理的原版P由于显影液、水而溶胀。原版P由未图示的干燥装置实施干燥处理。在干燥处理中,通过吹送高温的空气,促进原版P的干燥。干燥后的原版P之后使用UVA和UVC进行后曝光,作为柔性印刷版使用。
另外,如图1所示,显影装置1能够还具备废液处理供给机构5和水处理供给机构6。
废液处理供给机构5构成为向显影区域11供给显影液,具有配置于比喷出管31靠下方的位置的排水盘51、回收液贮存罐52、过滤装置54以及滤液贮存罐56。
排水盘51配置在输送部2的下方且与显影区域11对应的部位。排水盘51构成为,回收从显影区域11向下方排出的显影废液。
回收液贮存罐52是能够贮存液体的容器。由排水盘51回收的显影废液流入并贮存在回收液贮存罐52的内部。在回收液贮存罐52中的显影液中包含在显影区域11中从原版P的表面刮除而去除的红外线感应层、感光性树脂层成分。该被去除的红外线感应层、感光性树脂层成分溶解和/或分散在显影废液中。
在水系显影的情况下,贮存在回收液贮存罐52内的显影液的一部分经由抽吸管53a被泵53b抽吸,经由输送管53c输送到过滤装置54。过滤装置54在其内部具有未图示的过滤器。由输送管53c输送的显影液供给到过滤装置54内,通过该过滤器。当显影液通过过滤器时,通过与过滤器的摩擦,从在显影液中分散的树脂渣的表面去除表面活性剂。由此,在通过了过滤器的显影液中,即使不添加凝聚剂,树脂渣也凝聚,生成凝聚物。在本说明书中,将这样的凝聚物、树脂渣的显影残渣统称为“碎片”。
含有碎片的过滤装置54内的使用后的显影液经由输送管55输送到滤液贮存罐56。滤液贮存罐56是能够贮存液体的容器。在滤液贮存罐56的内部配置有过滤器56a。由输送管55输送的显影液被供给至滤液贮存罐56内,通过过滤器56a。当显影液通过过滤器56a时,能够去除显影液所包含的碎片的大部分。滤液贮存罐56贮存有像这样去除能够由过滤器56a凝聚的碎片而使显影液中的碎片浓度降低的显影液。
贮存于滤液贮存罐56内的过滤完毕的显影液的一部分经由抽吸管57a被泵57b抽吸,经由输送管57c返回到回收液贮存罐52。通过从滤液贮存罐56供给去除了碎片的显影液,在回收液贮存罐52内碎片的浓度降低。另外,回收液贮存罐52的显影液的一部分经由废液管52a向分离回收装置7输送,进行雾处理。分离并回收的回收液返回到回收液贮存罐52内,能够作为显影液再利用。由此,回收液贮存罐52内的显影液的碎片的浓度进一步降低。
贮存在回收液贮存罐52内的显影液经由抽吸管58a被泵58b抽吸,经由输送管58c供给到显影区域11的喷出管31。喷出管31喷出显影液,向配置于显影区域11的原版P供给。具体而言,显影液从1个喷出管31朝向2个辊刷41喷出,经由这些辊刷41的毛束供给到原版P的表面。在显影区域11中供给的显影液从输送部2落下,如前所述被排水盘51回收,实施去除碎片的处理。即,供给到显影区域11的显影液被反复供于原版P的显影。
水处理供给机构6构成为向冲洗区域12供给冲洗液。水处理供给机构6具有配置在比喷出管32靠下方的位置的排水盘61和水贮存罐62。水贮存罐62例如是贮存从自来水供给的水的罐。水贮存罐62内的水经由抽吸管63a被泵63b抽吸,经由输送管63c供给到冲洗区域12的喷出管32。喷出管32喷出水,向配置于冲洗区域12的原版P供给。具体而言,水从1个喷出管32朝向2个辊刷42喷出,经由这些辊刷42的毛束供给到原版P的表面。在冲洗区域12中供给的水从输送部2落下,被排水盘61回收。由排水盘61回收的水被未图示的过滤装置过滤而去除杂质,返回到水贮存罐62而作为冲洗液再利用。由分离回收装置7回收的回收液也另外被泵78b抽吸,经由送液管78a、78c返回到水贮存罐62,能够作为冲洗液再利用。
分离回收装置7构成为,从贮存于废液处理供给机构5的回收液贮存罐52的含有显影残渣(碎片)的显影废液中分离回收溶剂。
在此,使用图2~图11对本实施方式的分离回收装置7的结构进行说明。
本实施方式的分离回收装置7从包含显影残渣的显影废液中分离并回收溶剂成分,该分离回收装置7具备:(未图示的)废液加热机构,其对显影废液进行加热;雾化室71,其具有将由废液加热机构加热后的显影废液雾化而生成雾的超声波元件71B;以及雾回收机构72,其回收在雾化室71中生成的雾。
含有显影残渣的显影废液从外部直接或经由贮藏室向雾化室71供给。此时,通过设置于雾化室71的内部或外部或这两者的废液加热机构进行加热升温。接下来,向雾化室71供给的显影废液通过雾化室71所具备的超声波元件71B向空气中雾化而成为雾。显影废液的雾以雾化室71内的空气作为载气,通过设置于雾化室71上方的雾回收口71C被雾回收机构72回收。以下,对分离回收装置7的各构成要素详细地进行说明。
<显影废液>
由本实施方式的分离回收装置7处理的显影废液例如是通过使用至少具有表面活性剂的水进行显影而产生的水系显影废液或含有饱和或不饱和烃、酯、醇等的溶剂显影废液,可列举出作为显影残渣至少含有具有聚合物、光聚合性不饱和单体以及引发剂的感光性树脂的显影废液。其中,水系显影废液的水的潜热比溶剂大,因此优选使用利用了本实施方式的分离回收装置7的回收装置和回收方法。以下,主要以使用水系显影废液的方法为中心进行叙述。但是,本实施方式的分离回收装置7也同样能够适用于除水系显影废液以外的溶剂显影废液。
<废液加热机构>
本实施方式中的分离回收装置7具备废液加热机构。加热方式没有特别限定,例如能够采用使电阻加热式加热器潜入废液中的方式、使温水、热介质在导热率高的铜、铝、耐腐蚀性优异的不锈钢制等的配管中流动而成的结构潜入废液中的方式。从抑制聚合物在加热器表面的焦糊的观点出发,优选通过使流通有温水、热介质的配管潜入到废液中来加热废液。若加热废液,则废液的粘性下降,从而不仅废液中的水的雾化效率显著提高,表面活性剂的雾化效率也显著提高,能够实现高的处理能力、回收液中的表面活性剂浓度。从提高回收能力和回收液中的表面活性剂浓度的观点出发,废液优选加热至35℃以上且90℃以下。控制在90℃以下的理由是为了避免废液的突沸导致的装置的故障。另外,废液加热机构优选在使处于静置状态的水系显影废液产生层分离的温度下加热水系显影废液。这样,能够在静置状态下使水系显影废液分离为废液层(包含显影残渣的层)和显影液层(不是以作为溶剂的水为主的废液层的层)。然后,使显影液层雾化而生成雾,利用雾回收机构回收所生成的雾,由此能够高效地回收水系显影液。在对废液进行加热和雾化时,也可以对废液进行搅拌或使其在雾化室与贮藏室之间循环。在这样的情况下,存在即使加热升温至层分离温度,废液(用肉眼观察)也看起来没有完全分离为废液层和显影液层的情况,但微观上由于分离为废液层和显影液层,因此通过雾化处理,显影液层优先雾化。也就是说,在本实施方式中,在以层分离温度对废液进行加热时、进行雾化时不一定需要使废液静置。在不静置的情况下,废液有时即使达到层分离温度也不会完全分离为废液层和显影液层,但即使在这样的情况下,通过进行雾化处理也能够高效地回收水系显影液。需要说明的是,废液加热机构既可以设置于雾化室71内,也可以设置于雾化室71的外部。
<雾化室>
如图3和图4所示,雾化室71具有用于贮存显影废液的贮存空间71A和设置于贮存空间71A内的至少一个以上的超声波元件71B。贮存空间71A是由底壁71Aa和与底壁71Aa的周缘连接的侧壁71Ab包围的大致筒状的空间。在本实施方式中,如图3和图4所示,采用俯视大致矩形状的底壁71Aa,并且采用大致方筒状(大致长方体状)的贮存空间71A,但底壁的平面形状、贮存空间的立体形状不限于此,例如也能够采用俯视大致圆形状的底壁,并且采用大致圆筒状的贮存空间。
如图3所示,超声波元件71B能够配置于贮存空间71A的下方。在具备多个超声波元件71B的情况下,也可以还具备将它们分隔的配件、用于控制超声波元件71B周边的空气的流动的配件。另外,在雾化室71内还能够具备废液加热机构。作为设置于雾化室71内的废液加热机构,例如优选通过使温水、热介质在导热率高的铜、铝、耐腐蚀性优异的不锈钢制等的配管中流动而成的结构潜入废液中来进行加热。从对废液的耐腐蚀性的观点出发,雾化室71优选由不锈钢、铝、聚氯乙烯中的一种或多种构成。供给到雾化室71的显影废液被设置于雾化室71的外部或内部的废液加热机构加热升温。
在雾化室71的贮存空间71A内,将所供给的显影废液的液面高度保持在恒定的范围内。恒定的范围内是指,通过超声波元件71B发出的超声波振动使显影废液高效地雾化的液面高度,由超声波元件71B的性能、高度、显影废液的成分、组成决定。在雾化室71的底壁71Aa或侧壁71Ab设置有(未图示的)排出口,使显影废液溢出。通过控制该溢出量,能够控制液面高度。另外,在雾化室71的贮存空间71A内设置液面传感器,利用该值控制显影废液供给用泵的输出值,由此能够将液面高度保持为恒定。
另外,如图3和图4所示,雾化室71为了将在贮存空间71A内由超声波元件71B生成的雾向雾回收机构72供给而设置有雾回收口71C,该雾回收口71C设置于贮存空间71A的铅直上部。在本实施方式中,如图4所示,与构成贮存空间71A的底壁71Aa同样地,采用俯视大致矩形状的雾回收口71C,但雾回收口的平面形状不限于此,例如也能够采用俯视大致圆形状的雾回收口。另外,底壁71Aa的平面形状和雾回收口71C的平面形状也可以不必是相似形状。
从提高处理能力的观点出发,本实施方式中的雾化室71优选朝向雾回收口71C具有锥形结构。即,如图3的(B)和图4所示,在构成雾化室71的贮存空间71A的侧壁71Ab的上端连接随着成为铅直上方而向贮存空间71A的俯视中央部倾斜的倾斜壁71D,能够利用这些倾斜壁71D的上端形成雾回收口71C。在本实施方式中,如图3的(B)和图4所示,侧壁71Ab以分别从俯视大致矩形状的底壁71Aa的4边朝向铅直上方立起的方式连接,但能够在这4个侧壁71Ab的上端分别连接俯视大致梯形状的倾斜壁71D。而且,通过这4个倾斜壁71D的上端(梯形的上边的部分),能够形成俯视大致矩形状的雾回收口71C。由该倾斜壁71D构成的结构在侧视时随着成为铅直上方而前端变细(锥形状),因此在本说明书中称为“锥形结构”。
如图3的(A)所示,在没有锥形结构的情况下,在雾化室71内生成的雾的一部分滞留在雾化室71的上方的角部,经过雾彼此的碰撞、雾与雾化槽壁面的碰撞而再冷凝,因此雾回收效率比较低,与此相对,如图3的(B)所示,通过在雾化室71的上方设置锥形结构,能够消除雾在角部的滞留,能够高效地回收雾。
从更加提高雾滞留的抑制效果的观点出发,锥角θ优选为15°以上(需要说明的是,如图4所示,锥角θ定义为构成锥形结构的倾斜壁71D的面(以下称为“斜面A”)与由4个侧壁71Ab的上端形成的假想平面(以下称为“底面”)所成的角度。即,在斜面A与底面所成的角度的情况下,引出通过该2个平面的交线(侧壁71Ab的上端)L上的任意的点O且在斜面A和底面上分别与交线L垂直的直线LA、L底面,将LA与L底面所成的角度设为斜面A与底面所成的角度)。另一方面,当锥角θ的斜率过大时,雾化室71的高度变大,显影废液的液面与雾回收口71C的距离过远,因此雾回收效率降低。从以上的观点出发,锥角θ优选为15°以上且55°以下。
图3的(B)和图4的例子中的锥形结构是所谓的切掉了四棱锥的顶点那样的结构,但底面的形状没有特别限定,既可以是正方形、长方形、平行四边形、其他多边形,另外也可以是圆形。另外,例如在底面为长方形且构成锥形的各斜面A的锥角θ分别不同的情况下,将最小的角度作为该雾化室设计的锥角θ。另外,关于各边的长度、雾化室71的体积等除锥角θ以外的设计,能够考虑使用的超声波元件71B的数量、处理的显影废液量等而任意地选择。
需要说明的是,在本实施方式中,示出了采用平板状的倾斜壁71D的例子,但倾斜壁71D也可以不必是平板状。例如,也能够如图5的(A)所示采用向下凸的曲板状的倾斜壁71D,或者如图5的(B)所示采用向上凸的曲板状的倾斜壁71D。即使采用这样的曲板状的倾斜壁71D,也能够抑制雾滞留在雾化室71的上方的角部。
作为雾化室71的其他方式,如图6所示,也能够采用使其内部空间分离为上部空间71F和下部空间71G的结构。此时,在上部空间71F贮存显影废液,在下部空间71G配置至少一个以上的超声波元件71B。在上部空间71F中,使显影废液从泵流入并贮存,使显影废液从(未图示的)排出口溢出并循环。在下部空间71G的相邻的超声波元件71B之间,通过泵使冷却水、未加热的显影废液从(未图示的)流入口流入并贮存,从(未图示的)排出口排出。
如图8所示,上部空间71F和下部空间71G利用与超声波元件71B的上表面对应的部分被挖空的分离板71H将上下的空间分离。超声波元件71B由于加热后的显影废液、超声波元件工作时产生的自发热,超声波元件71B的性能逐渐降低。为了抑制这样的性能的降低或降低性能降低速度,冷却超声波元件71B是有效的。因此,优选设为能够使冷却流体流入下部空间71G的与超声波元件71B相邻的空间来冷却超声波元件71B的结构。
为了使分别在上部空间71F和下部空间71G流动的流体不混合,既可以采用如图10所示在超声波元件71B与分离板71H之间进一步配置按压配件71I,并且放入如图11所示的橡胶密封件71J来填埋间隙的结构,或者也可以如图7和图9所示在挖出超声波元件71B的上表面的分离板71H的上方或下方贴附比分离板71H薄的分离膜71K来分离上部空间71F和下部空间71H。
为了尽量不使热从上部空间71F向下部空间71G移动,分离板71H的材质优选导热率(W/m·K)为3以下的材料,更优选为1以下的材料,进一步优选为0.5以下的材料。分离板71H的材质只要是该值就没有限定,但优选树脂材料,例如可列举出聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚(甲基)丙烯酸系树脂、各种橡胶系材料、有机硅树脂等。为了提高强度、加工性,也可以在这些树脂中混入各种增塑剂、无机材料。从上部空间71F至下部空间71G的热移动的观点出发,分离板71H的厚度优选为0.5mm以上且20mm以下,更优选为1mm以上且15mm以下,进一步优选为2mm且以上12mm以下。
在设置分离膜71K的情况下,由超声波元件71B产生的超声波通过分离膜71K传递到显影废液,因此优选使用声阻抗与作为显影废液中的主成分的水接近的值的材料。通过分离膜71K的声阻抗接近水的值,由超声波元件71B产生的超声波在分离膜71K反射的量减少,透过量变多。具体而言,优选由声阻抗为500以上且5000以下的材料构成分离膜71K,更优选为800以上且3000以下的材料,进一步优选为1000以上且2000以下的材料。分离膜71K的材质只要是该值就没有限定,但优选树脂系材料,例如可列举出聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚(甲基)丙烯酸系树脂、EPDM、聚丁二烯橡胶、硅橡胶等各种橡胶系材料、有机硅树脂等。从强度和膜的超声波吸收的观点出发,分离膜71K的厚度优选为0.01mm以上且2mm以下,更优选为0.02mm以上且1.5mm以下,进一步优选为0.025mm以上且1mm以下。
为了固定分离板71H和分离膜71K,优选在雾化室71的侧壁71Ab焊接支承件,隔着密封件固定分离板71H、分离膜71K。在仅使用分离板71H并使用处于超声波元件71B与分离板71H之间的按压配件71I的情况下,也可以使用用于固定按压配件71I的支承件。在支承件与按压配件之间设置密封件71J是有效的。
这样,通过设为能够将贮存显影废液的上部空间71F与设置超声波元件71B的下部空间71G分离并冷却下部空间71G的结构,能够抑制超声波元件71B的劣化并提高雾产生量。
<雾回收机构>
如图2所示,本实施方式中的分离回收装置7具备雾回收机构72。在雾化室71中生成的显影废液的雾以空气作为载气,由雾回收机构72通过雾回收口71C回收。在不设置雾回收机构72的情况下,使显影废液雾化而生成的雾相对于空气比重大,因此滞留在显影废液的液面附近,不久经过雾彼此的碰撞、冷凝而再次向显影废液中落下。通过由雾回收机构72高效地回收显影废液的雾,雾回收效率显著提高,能够实现高的处理能力。雾回收机构72的形式只要能够将空气作为载气而高效地回收显影废液的雾即可,没有特别限定,例如通过从雾化室71上部的雾回收口71C经由排气管道72A设置未图示的抽吸用鼓风机、在图2的凝聚机构73与雾化室71之间设置鼓风机,能够通过抽吸或送风雾而由凝聚机构73回收。
<雾分选机构>
本实施方式中的分离回收装置7优选具备雾分选机构。可知,在利用超声波元件71B使显影废液进行超声波振动的情况下,水、表面活性剂等显影液成分优先雾化,但显影废液所包含的显影残渣也微量地雾化而成为雾。若将这些雾全部回收,则在回收液中混入显影残渣,因此难以将回收液作为显影液再利用。作为解决上述课题的手段,能够设置雾分选机构。雾分选机构能够基于雾的尺寸(直径)或质量或这两者,分选从雾回收口71C回收的雾和冷凝而向雾化室71内的显影废液返回的雾。与水、表面活性剂等的雾相比,显影残渣的雾的尺寸、质量大,因此能够利用其差来分选回收雾。
作为雾分选机构的例子,可列举出将基于质量对回收雾进行分选的旋风分离器设置于雾化室71的外部(例如雾回收口71与雾回收机构72之间)、将基于质量和尺寸这两者对回收雾进行分选的冲孔板71E(图3)设置于雾化室71内等,但由于简易且低成本,并且显影残渣的分离效率高,因此优选将至少一层以上的冲孔板71E设置于雾化室7内。作为设置位置,如图3所示,能够设置于显影废液的液面与雾回收口71C之间。通过在上述位置设置冲孔板71E,能够抑制显影残渣向回收液中混入。此外,还能够一并抑制由包含显影残渣的雾的再冷凝引起的雾化室71、雾回收口71C、废弃管道72A等的壁面的污染。
关于冲孔板71E的材质,没有特别限定,例如能够使用聚氯乙烯、丙烯酸等树脂、不锈钢、铝等。另外,孔的直径优选为1mm以上且8mm以下。若直径为8mm以下,则显影残渣的分离效率提高,能够抑制树脂向回收液中混入。另外,从冲孔板71E的加工性、强度的观点出发,孔的直径优选为1mm以上。
另外,发明人等发现,通过将恰当地设计的雾分选机构设置于具有上述锥形结构的雾化室71中,处理能力显著提高。即,可知通过将作为雾分选机构的孔的直径为2mm以上且8mm以下的冲孔板71E设置于具备锥形结构的雾化室71内,处理能力显著提高。
关于该机理,能够如以下这样进行考察。首先,在高效地回收在雾化室71内生成的雾的方面,雾化室71内的空气的流动极为重要。即,在空气的流动为所谓的紊流的情况下,雾由于反复进行与雾化室71内的壁面等的碰撞以及雾彼此的碰撞而再冷凝,无法从雾回收口71C高效地回收。认为,若将冲孔板71E设置于雾化室71内,则空气的流动被整流而接近层流,从而雾与雾化室71壁面等的碰撞以及雾彼此的碰撞频度减少,雾的再冷凝被抑制。然而,即使仅采用冲孔板71E也不会发现回收量的提高,而且需要在雾化室71具备锥形结构。这能够解释为,仅在采用锥形结构而消除了雾在雾化室71角部的滞留的状态下,上述整流作用发挥效果。
另外,还发现,在仅采用锥形结构时,存在处理能力提高而显影残渣的分离效率降低的缺点,但通过具备雾分选机构能够解决。
如以上所述,本实施方式中的分离回收装置7的雾分选机构优选为至少一层以上的冲孔板71E,冲孔板71E的孔的直径更优选为1mm以上且8mm以下,在雾化室71具备锥形结构的情况下,冲孔板71E的孔的直径进一步优选为2mm以上且8mm以下。冲孔板71E的开口率没有特别限定,例如能够在15%以上且65%以下的范围内选择。
<空气加热机构>
本实施方式中的分离回收装置7优选具备空气加热机构。空气加热机构对向雾化室71内供给的空气进行加热升温。在雾化室71内的空气的温度高的情况下,能够抑制生成的雾的再冷凝,能够高效地回收雾。作为空气加热机构的方式,例如可以将电阻加热式加热器设置于雾化室71的外壁或内部来加热雾化室71内的空气。另外,也能够在雾化室71外部设置加热器、使温水通过的热交换器等,在进入雾化室71之前加热空气。
<冷凝机构>
如图2所示,本实施方式中的分离回收装置7优选具备冷凝机构73。冷凝机构73用于使由雾回收机构回收或送风的雾再冷凝而高效地得到回收液。作为冷凝机构73的方式,例如能够使雾通过供给了冷却水的热交换器来进行冷却,或者利用除雾器等强制地使雾彼此接触来使雾凝聚,作为液体回收。由凝集机构73回收的液体被送至回收液罐76。进而,贮存于回收液罐76的回收液返回到显影机,能够再利用。在使用热交换器的情况下,从增加冷凝得到的回收液的量的观点出发,优选使冷却水温度为20℃以下。冷却水能够使用空冷式或水冷式的热泵。
<废液循环机构>
作为将废液向雾化室71供给的方式,例如通常的是从外部向雾化室71连续地供给废液而进行雾处理,并将溢出的浓缩废液废弃的方式(以下,记载为连续处理方式),虽能够应用于本发明的分离回收装置7,但从与该连续处理方式相比能够进一步提高废液的加热效率,并且能够抑制得到的回收液的成分变动,任意地控制浓缩率的观点出发,本发明的分离回收装置7优选通过设置废液循环机构而采用分批处理方式。
通过进行分批处理,能够充分确保使废液通过加热机构而加热升温的时间,因此能够高效地加热废液,能够提高处理能力、回收液中的表面活性剂浓度。此外,即使在从外部供给的废液的成分变动的情况下,也能够得到具有大致恒定的成分的回收液。作为装置的运用方法的一例,能够反复进行如下步骤:在从外部(显影装置1的废液处理供给机构5的回收液贮存罐52)经由废液管52a向贮藏室74内供给一定量的废液之后,开始分批处理,在贮藏室74内的废液浓缩至一定量以下时,再次从外部向贮藏室74内供给一定量的废液。反复进行上述步骤,在超过规定的次数时结束分批处理,能够废弃贮藏室74内的浓缩液。另外,从高效地进行废液加热、提高处理能力和回收液中的表面活性剂浓度的观点出发,优选在贮藏室74内还具备加热废液的加热机构。
接下来,说明使用本实施方式的分离回收装置7从含有显影残渣的显影废液中分离溶剂并回收的方法。在本实施方式中,采用四种(第一、第二、第三以及第四)分离回收方法。以下,依次进行说明。
<第一分离回收方法>
首先,对本实施方式的第一分离回收方法(以下称为“第一方法”)进行说明。第一方法包括:加热工序,将显影废液加热到35℃以上且90℃以下;雾化工序,将在加热工序中加热的显影废液雾化而生成雾;以及回收工序,回收通过雾化工序产生的雾。第一方法能够在从通过使用至少具有表面活性剂的水系显影液进行显影而产生的水系显影废液中使溶剂(水)分离并回收时使用,也能够在从除水系显影废液以外的显影废液中使溶剂分离并回收时使用。
第一方法中的加热工序是通过设置于分离回收装置7的雾化室71的内部或外部的废液加热机构,将显影废液加热到35℃以上且90℃以下的工序。控制在90℃以下的理由是为了避免废液的突沸导致的装置的故障。如已经记述的那样,加热方式没有特别限定,例如能够采用使电阻加热式加热器潜入废液中的方式、使温水、热介质在导热率高的铜、铝、耐腐蚀性优异的不锈钢制等的配管中流动而成的结构潜入废液中的方式。若加热废液,则废液的粘性下降,从而不仅废液中的水的雾化效率显著提高,表面活性剂的雾化效率也显著提高,能够实现高的处理能力、回收液中的表面活性剂浓度。
雾化工序是将在加热工序中加热的显影废液在分离回收装置7的雾化室71中雾化而生成雾的工序。在雾化室71中,例如如图3~图5所示,通过超声波元件71B发出的超声波振动使贮存在贮存空间71A内的显影废液雾化,由此生成雾。所生成的雾以空气为载气,经由设置于贮存空间71A的铅直上部的雾回收口71C向雾回收机构72输送。
在雾化工序中,在使用具有将贮存显影废液的上部空间71F和配置超声波元件71B的下部空间71G分离的结构的雾化室71的情况下,优选通过泵使冷却水、加温前的显影废液在下部空间71G流动,从而一边冷却超声波元件71B一边使其雾化。下部空间71G的温度优选为10℃以上且40℃以下,更优选为15℃以上且35℃以下。若过度降低下部空间71G的温度,则用于冷却的能量变大,特别是在夏季结露,因此优选为10℃以上。另外,通过设为40℃以下,能够抑制超声波元件71B的劣化。由于显影废液的温度被加热到35℃以上且90℃以下,因此下部空间71G的温度能够根据显影废液的温度而改变。在显影废液的温度为35℃以上且50℃以下的情况下,优选上部空间71F与下部空间71G的温度差为5℃以上且40℃以下,在显影废液的温度为50℃以上且90℃以下的情况下,优选上部空间71F与下部空间71G的温度差为15℃以上且70℃以下。随着提高显影废液的温度,增大温度差。通过上述方法,能够在提高雾产生量的同时抑制超声波元件的劣化。
回收工序是利用分离回收装置7的雾回收机构72回收由雾化工序产生的雾的工序。在不设置雾回收机构72的情况下,使显影废液雾化而生成的雾相对于空气比重大,因此滞留在显影废液的液面附近,不久经过雾彼此的碰撞、冷凝而再次向显影废液中落下。通过由雾回收机构72高效地回收显影废液的雾,雾回收效率显著提高,能够实现高的处理能力。雾回收机构72的形式只要能够将空气作为载气而高效地回收显影废液的雾即可,没有特别限定。需要说明的是,通过在雾化室71的上方设置例如如图3的(B)所示的锥形结构,能够消除雾在角部的滞留,能够高效地回收雾。
当采用第一方法时,使用超声波元件使显影废液雾化而生成雾,通过雾回收机构72回收所生成的雾,由此能够从显影废液中回收去除了显影残渣的溶剂。另外,在第一方法中,通过在雾化之前利用废液加热机构对显影废液进行加热,能够以高处理能力得到具有高溶剂浓度的回收液。
<第二分离回收方法>
接下来,对本实施方式的第二分离回收方法(以下称为“第二方法”)进行说明。第二方法是从通过使用至少具有表面活性剂的水系显影液进行显影而产生的水系显影废液中使溶剂分离并回收的方法,包括:加热工序,以使处于静置状态的水系显影废液产生层分离的温度(层分离温度)对水系显影废液进行加热;雾化工序,使在加热工序中加热后的显影废液雾化而生成雾;以及回收工序,回收通过雾化工序产生的雾。雾化工序和回收工序与第一方法中的工序实质上相同,因此省略详细的说明。
第二方法中的加热工序是将水系显影废液在层分离温度下加热的工序。水系显影废液既可以在流动状态(例如,搅拌状态或循环状态)下被加热,在这样的状态下,即使在层分离温度下被加热,也未必引起层分离。因此,在加热工序中,只要在层分离温度下加热水系显影废液即可,实际上不一定需要引起层分离。作为层分离温度,能够采用基于在后述的第三分离回收方法中采用的式(4)和式(5)计算的预测温度、基于在后述的第四分离回收方法中采用的式(6)和式(7)计算的预测温度。
最低层分离温度优选为90℃以下,更优选为80℃以下,进一步优选为70℃以下,特别优选为60℃以下。最低层分离温度越低,越容易引起层分离,因此优选。最低层分离温度的下限没有特别限定,例如也可以为25℃、30℃、35℃或40℃。最低层分离温度的范围例如也可以为25℃~90℃、30℃~80℃、35℃~70℃或40℃~60℃。最低层分离温度依赖于水系显影废液的组成。
在第二方法中,能够在加热工序之前,还包括通过进行选自由以下的(A)~(D)组成的组中的至少1个调整,得到调整废液的调整工序:
(A)提高水系显影废液的pH;
(B)在水系显影废液中添加层分离促进剂。
(C)从水系显影废液中去除显影残渣的一部分;
(D)从水系显影废液中去除表面活性剂的一部分。
层分离促进剂能够设为以下的式(1)所表示的化合物、以下的式(2)所表示的化合物、或它们的组合。
式(1):R1O(A1O)nR2
(式中,R1和R2各自独立地为碳数2~6的烷基或碳数2~6的烯基,优选为碳数2~6的烷基,更优选为碳数4的烷基(丁基),A1为碳数2~4的亚烷基,优选为碳数2或3的亚烷基,更优选为碳数2的亚烷基(-CH2CH2-),n为1~5的整数,优选为1~3的整数,更优选为2)
式(2):R3O(A2O)mH
(式中,R3为碳数3~8的烷基或碳数3~8的烯基,优选为碳数3~8的烷基,更优选为碳数6的烷基(己基),A2为碳数2~4的亚烷基,优选为碳数2或3的亚烷基,更优选为碳数2的亚烷基(-CH2CH2-),m为1~5的整数,优选为1~3的整数,更优选为2)
通过使用该层分离促进剂,能够降低最低层分离温度。
在第二方法中,在由于水系显影废液的最低层分离温度高而不容易引起层分离的情况下,通过进行调整工序,能够降低最低层分离温度。由此,能够容易地引起层分离,能够高效地回收水系显影液。
调整工序中的调整(A)是提高水系显影废液的pH的调整。通过提高水系显影废液的pH,具有最低层分离温度下降的倾向。提高水系显影废液的pH的方法没有特别限定,例如可列举出在水系显影废液中添加无机碱的方法(关于无机碱的具体例,将在后述)。
调整工序中的调整(B)是在水系显影废液中添加层分离促进剂的调整。若水系显影废液中的层分离促进剂的浓度上升,则存在最低层分离温度下降的倾向。
调整工序中的调整(C)是从水系显影废液中去除显影残渣的一部分的调整。若水系显影废液中的显影残渣的浓度降低,则存在最低层分离温度降低的倾向。从水系显影废液中去除显影残渣的一部分的方法没有特别限定,例如可列举出用过滤器过滤水系显影废液的方法。
调整工序中的调整(D)是从水系显影废液中去除表面活性剂的一部分的调整。若水系显影废液中的表面活性剂的浓度降低,则存在最低层分离温度降低的倾向。从水系显影废液中去除表面活性剂的一部分的方法没有特别限定,例如可列举出如下方法:利用表面活性剂对疏水性树脂的结合能力,使疏水性树脂浸渍于水系显影废液中,由此吸附去除表面活性剂。
在调整工序中,也可以仅实施调整(A),仅实施调整(B),仅实施调整(C),或者仅实施调整(D)。另外,在调整工序中,也可以实施以下组合:调整(A)+(B);调整(A)+(C);调整(A)+(D);调整(B)+(C);调整(B)+(D);调整(C)+(D);调整(A)+(B)+(C);调整(A)+(B)+(D);调整(A)+(C)+(D);调整(B)+(C)+(D);或者调整(A)+(B)+(C)+(D)。
在调整工序中,调整废液的最低层分离温度优选调整为90℃以下,更优选调整为80℃以下,进一步优选调整为70℃以下,特别优选调整为60℃以下。最低层分离温度越低,越容易引起层分离,因此优选。最低层分离温度的下限没有特别限定,例如也可以为25℃、30℃、35℃或40℃。最低层分离温度的范围例如也可以为25℃~90℃、30℃~80℃、35℃~70℃或40℃~60℃。
在成为第二方法的处理对象的水系显影废液中含有表面活性剂、显影残渣以及水(溶剂),表面活性剂优选为具有40℃以下的浊点的表面活性剂。通过使用具有40℃以下的浊点的表面活性剂,能够降低最低层分离温度而成为上述的预定的值。浊点例如也可以为10℃~40℃、20℃~40℃或30℃~40℃。
从在使水系显影废液分离为废液相和显影液相时,抑制显影残渣向显影液相中的混入而抑制回收液中的树脂的混入的观点出发,表面活性剂优选由以下的式(3)表示:
式(3):RO(AO)pH
(式中,R为碳数10~20的烷基或芳基,A为碳数2~4的亚烷基,p为1~50的整数)
R优选为碳数10~18的烷基或芳基,A优选为碳数2~4的亚烷基,p优选为6~10的整数。
式(3)中的A在p为2以上时既可以相同也可以不同。另外,p为2以上时,式(1)中的(AO)p既可以形成无规聚合物,也可以形成嵌段聚合物。
式(3)中的R为碳数10~20的烷基、或芳基,作为烷基,既可以为直链状也可以为分支状,例如可列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、辛基、月桂基、肉豆蔻基、十五烷基、棕榈基、棕榈酰基、硬脂基等。作为芳基,能够列举出苯基、萘基。作为芳基,也包括联苯基、三苯基等多环苯基。
作为式(3)中的碳数2~4的亚烷基,例如可列举出亚乙基、亚丙基、亚丁基等。
式(3)中的碳数1~20的烷基、芳基、碳数2~4的亚烷基也包含具有取代基的基团。作为取代基,例如可列举:氟原子、氯原子等卤素原子;甲基、乙基、正丙基、异丙基等C1~C6的烷基;等。
式(3)所示的聚亚烷基二醇中,更优选聚氧亚烷基烷基醚、聚氧亚烷基多环苯基醚。
(聚氧亚烷基烷基醚)
聚氧亚烷基烷基醚优选由以下的式(3-1)、(3-2)表示。
R4O(CH2CH2O)pH(3-1)
R4O(CH2CH2O)p1(CH(CH3)CH2O)p2H(3-2)
式(3-1)中,R4为碳数1~20的烷基,p为1至50的数。
式(3-2)中,R4为氢或碳数1~20的烷基,p1与p2的合计为1~50的数。-(CH2CH2O)p1(CH(CH3)CH2O)p2-部分既可以是无规聚合物,也可以是嵌段聚合物。
作为聚氧亚烷基烷基醚,能够使用市售品。作为市售的聚氧亚烷基烷基醚,没有特别限制,例如可列举出Newcol(注册商标)NT-3、Newcol NT-5、Newcol NT-7、Newcol NT-9、Newcol NT-12、Newcol 2302、Newcol 2303、Newcol 1203、Newcol 1204、Newcol 2303-Y、Newcol 2304-YM、Newcol2304-Y、聚氧亚乙基2-乙基己基醚(Newcol 1004、Newcol 1006、Newcol 1008)、聚氧亚乙基十三烷基醚(Newcol 1305)、Newcol 2306-Y、Newcol 2306-HY、Newcol 2308-Y、Newcol 2308-LY、Newcol 708、Newcol 709、Newcol 82、Newcol 85、Newcol1210、Newcol 1902-Y等。
在上述之中,作为具有40℃以下的浊点的表面活性剂,可列举出Newcol NT-7(33℃)、Newcol 2303-Y(38℃)、Newcol 2306-HY(32℃)、Newcol2308-LY(38℃)、Newcol 1902-Y(33℃)等。
(聚氧亚烷基多环苯基醚)
作为聚氧亚烷基多环苯基醚,优选由以下的式(3-3)表示。
R4O(CH2CH2O)pH(3-3)
式(3-3)中,R4为多环苯基,p为1至50的数。
作为聚氧亚烷基多环苯基醚,能够使用市售品。作为市售的聚氧亚烷基多环苯基醚,没有特别限制,例如可列举出Newcol 703、Newcol 704、Newcol2604等。
从维持显影性能的观点出发,水系显影废液中所含的表面活性剂的量优选以成为0.1质量%以上的方式含有。另外,在水系显影废液中也可以含有多种表面活性剂。
成为第二方法的处理对象的水系显影废液也可以进一步含有无机碱。通过使用无机碱,能够利用盐析效果容易产生层分离,能够降低最低层分离温度。无机碱也能够作为pH调节剂发挥功能。作为无机碱,例如可列举出氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢铯、氟化钾、氟化钠、氟化铯、氯化锂或溴化锂。
水系显影废液的最低层分离温度依赖于水系显影废液的组成,因此表面活性剂、显影残渣、水、无机碱以及层分离促进剂优选以水系显影废液的最低层分离温度成为上述预定的值的量包含在水系显影废液中。
在采用第二方法时,通过将使用至少具有表面活性剂的水系显影体系进行显影而产生的水系显影废液在特定的温度(使处于静置状态的水系显影废液产生层分离的温度)下加热,能够高效地回收显影残渣的混入极少的水系显影液。
<第三分离回收方法>
接下来,对本实施方式的第三分离回收方法(以下称为“第三方法”)进行说明。第三方法是从通过使用至少具有表面活性剂的水系显影体系进行显影而产生的水系显影废液中分离并回收溶剂的方法,该方法包括:加热工序,在预测会使处于静置状态的水系显影废液产生层分离的温度下对水系显影废液进行加热;雾化工序,使在加热工序中加热后的显影废液雾化而生成雾;以及回收工序,回收通过雾化工序产生的雾,水系显影废液包含具有40℃以下的浊点的表面活性剂、无机碱、显影残渣以及水,预测的温度基于水系显影废液中的显影残渣的浓度、水系显影废液中的表面活性剂的浓度以及水系显影废液的pH来预测。雾化工序和回收工序与第一方法中的工序实质上相同,因此省略详细的说明。
第三方法中的表面活性剂和无机碱的详细情况如第二方法中说明的那样。
第三方法中的加热工序是以预测温度加热水系显影废液的工序。在加热工序中,以预测温度对水系显影废液进行加热即可,也可以不必包括计算预测温度的工序(预测工序)。
预测温度能够基于水系显影废液中的显影残渣的浓度、水系显影废液中的表面活性剂的浓度以及水系显影废液的pH来预测。具体而言,当显影残渣的浓度下降时,预测温度有下降的倾向,当表面活性剂的浓度下降时,预测温度有下降的倾向,当水系显影废液的pH上升时,预测温度有下降的倾向。
预测温度优选为满足以下的式(4)和式(5)的水系显影废液的温度T(℃)。在以下的式中,W为水系显影废液中的显影残渣的浓度(质量%),Ca为水系显影废液中的表面活性剂的浓度(质量%),pH为水系显影废液的pH。这些W、Ca以及pH按水系显影废液唯一确定,因此式(4)和(5)成立的T的值全部为预测温度,式(4)和(5)成立的T的最小值为最低预测温度。通过在最低预测温度以上加热水系显影废液,能够产生层分离,但从将废液处理时的消耗电力抑制得较低、在经济上有利的观点出发,加热工序中的废液加热温度优选为(最低预测温度+20)℃以下。
式(4)
式(5)
如后述的实施例所示,式(4)和式(5)是通过基于大量的水系显影废液的信息的逻辑回归分析而得到的。在逻辑回归分析中,选择水系显影废液中的显影残渣的浓度、水系显影废液中的表面活性剂的浓度、水系显影废液的pH、以及水系显影废液的温度作为说明变量,选择水系显影废液有无层分离作为目标变量。式(4)是关于z的单调递增函数,z是W、Ca、pH、T的线性结合。式(4)能够理解为是引起还是不引起相分离的判别式,若左边为0.5以上,则能够判断为引起相分离。
作为说明变量的显影残渣的浓度与层分离有关,并且其回归系数为负(即,若显影残渣的浓度上升,则难以产生层分离)。其机理能够如以下这样推测。
构成印刷原版的感光性树脂层可列举出各种物质,在使用疏水性的树脂作为成分之一的情况下,通过赋予亲水性,能够利用水系显影液进行显影。作为对疏水性成分赋予亲水性成分的方法,如将用羧酸或其盐类对疏水性聚合物进行改性而得到的树脂作为主成分的方法、将以疏水性聚合物作为主成分的疏水性成分与以亲水性聚合物作为主成分的亲水性成分的混合体作为主成分的方法、将使疏水性聚合物与亲水性聚合物化学键合而得到的物质作为主成分的方法、将使成为疏水性聚合物的原料的疏水性单体与成为亲水性聚合物的原料的亲水性单体形成嵌段共聚物而得到的聚合物作为主成分的方法等所列举的那样,可列举出在疏水性的成分中以某种形式组合亲水性成分而在水系显影液中制成分散型的感光性柔版的类型的方法作为特别优选的例子。
由上述可知,分散于水系显影废液中的显影残渣(未曝光树脂)兼具亲水性成分和疏水性部分。若显影残渣分散于水系显影液中,则设想以某种形式对表面活性剂/水的结合造成影响。具体而言,通过分别产生水/显影残渣的亲水成分、水/表面活性剂的亲水成分、表面活性剂的疏水性成分/显影残渣的疏水性成分的结合,显影残渣进入水与表面活性剂之间,作为结果,具有增强水/表面活性剂的结合力的作用。根据以上的机理,认为由于水系显影废液中的显影残渣的浓度上升而难以引起相分离。
作为说明变量的水系显影废液中的表面活性剂的浓度与层分离有关,并且其回归系数为负(即,若表面活性剂的浓度上升,则难以产生层分离)。认为其理由在于,表面活性剂是产生层分离的原因物质,但浓度过高时,由于胶束尺寸的增大,表面活性剂与水、或表面活性剂与显影残渣、或这两者的结合变强,难以产生层分离。
作为说明变量的水系显影废液的pH与层分离有关,并且,其回归系数为正(即,若pH上升,则容易产生层分离)。认为其理由在于,若pH上升,则作为pH调节剂的无机碱所包含的盐的浓度也上升,通过由此产生的盐析效果,容易产生层分离。
作为说明变量的水系显影废液的温度T与层分离有关,并且其回归系数为正(即,若温度上升,则容易产生层分离)。认为其理由在于,若提高水系显影废液的温度,则表面活性剂化合物的亲水基与水的氢键断开,由此容易产生层分离。
最低预测温度优选为90℃以下,更优选为80℃以下,进一步优选为70℃以下,特别优选为60℃以下。最低预测温度越低,越容易引起层分离,因此优选。最低预测温度的下限没有特别限定,例如也可以为25℃、30℃、35℃或40℃。最低预测温度的范围例如也可以为25℃~90℃、30℃~80℃、35℃~70℃或40℃~60℃。
水系显影废液的最低预测温度依赖于水系显影废液的组成,因此表面活性剂、显影残渣、水以及无机碱优选以水系显影废液的最低预测温度成为上述预定的值那样的量包含于水系显影废液中。
第三方法不一定需要对预测温度进行预测,但也可以在加热工序之前还包括基于水系显影废液中的显影残渣的浓度、水系显影废液中的表面活性剂的浓度以及水系显影废液的pH来计算预测温度的工序(预测工序)。在预测工序中,预测温度优选基于式(4)和式(5)来预测。另外,在不实施预测工序的情况下,加热温度既可以基于预备实验、作业者的直觉、经验、其他任何方法、依据来确定,结果优选在基于式(4)和式(5)预测的预测温度的范围内加热水系显影废液。
另外,也能够在第三方法的加热工序之前,实施在第二方法中说明的调整工序。此时,不进行添加层分离促进剂的(B)的调整,通过进行(A)(提高水系显影废液的pH)、(C)(从水系显影废液去除显影残渣的一部分)、(D)(从水系显影废液去除表面活性剂的一部分)中的至少任1种调整,得到调整废液。
在采用第三方法时,通过将使用至少具有表面活性剂的水系显影体系进行显影而产生的水系显影废液在特定的温度(预测会使处于静置状态的水系显影废液产生层分离的温度)下加热,能够高效地回收显影残渣的混入极少的水系显影液。
<第四分离回收方法>
接下来,对本实施方式的第四分离回收方法(以下称为“第四方法”)进行说明。第四方法是从通过使用至少具有表面活性剂的水系显影体系进行显影而产生的水系显影废液中分离并回收溶剂的方法,包括:加热工序,在预测会使处于静置状态的水系显影废液产生层分离的温度下对水系显影废液进行加热;雾化工序,将在加热工序中加热后的显影废液雾化而生成雾;以及回收工序,回收通过雾化工序产生的雾,水系显影废液包含具有40℃以下的浊点的表面活性剂、无机碱、显影残渣、水以及层分离促进剂,预测的温度基于水系显影废液中的显影残渣的浓度、水系显影废液中的表面活性剂的浓度、水系显影废液的pH以及水系显影废液中的层分离促进剂的总浓度来预测。雾化工序和回收工序与第一方法中的工序实质上相同,因此省略详细的说明。
层分离促进剂为在第二方法中已叙述的式(1)所表示的化合物和/或式(2)所表示的化合物。第四方法中的表面活性剂、无机碱以及层分离促进剂的详细情况如第二方法中说明的那样。
第四方法中的加热工序是以预测温度加热水系显影废液的工序。在加热工序中,以预测温度对水系显影废液进行加热即可,也可以不必包括计算预测温度的工序(预测工序)。
预测温度能够基于水系显影废液中的显影残渣的浓度、水系显影废液中的表面活性剂的浓度、水系显影废液的pH、以及水系显影废液中的由式(1)和式(2)表示的化合物的总浓度来预测。具体而言,当显影残渣的浓度下降时,预测温度有下降的倾向,当表面活性剂的浓度下降时,预测温度有下降的倾向,当水系显影废液的pH上升时,预测温度有下降的倾向,当由式(1)和式(2)表示的化合物的总浓度上升时,预测温度有下降的倾向。
预测温度优选为满足以下的式(6)和式(7)的温度T(℃)。在以下的式中,W为水系显影废液中的显影残渣的浓度(质量%),Ca为水系显影废液中的表面活性剂的浓度(质量%),pH为水系显影废液的pH,Cb为水系显影废液中的由式(1)和式(2)表示的化合物的总浓度(质量%)。式中,W、Ca、pH以及Cb按水系显影废液唯一确定,因此式(6)和(7)成立的T的值全部为预测温度,式(6)和(7)成立的T的最小值为最低预测温度。通过在最低预测温度以上加热水系显影废液,能够引起相分离,但从将废液处理时的消耗电力抑制得较低、在经济上有利的观点出发,加热工序中的废液加热温度优选为(最低预测温度+20)℃以下。
式(6)
式(7)
如后述的实施例所示,式(6)和式(7)是通过基于大量的水系显影废液的信息的逻辑回归分析而得到的。在逻辑回归分析中,选择水系显影废液中的显影残渣的浓度、水系显影废液中的表面活性剂的浓度、水系显影废液的pH、水系显影废液中的由式(1)和式(2)表示的化合物的总浓度、以及水系显影废液的温度作为说明变量,选择水系显影废液有无层分离作为目标变量。
关于作为说明变量的显影残渣的浓度、表面活性剂的浓度、水系显影废液的pH以及水系显影废液的温度与层分离的关系,如第三方法中的与式(4)和式(5)的关系中说明的那样。
作为说明变量的水系显影废液中的由式(1)和式(2)表示的化合物的总浓度与层分离有关,并且其回归系数为正(即,若式(1)和式(2)所表示的化合物的总浓度上升,则引起层分离的概率上升)。认为其理由在于,通过式(1)和式(2)所表示的化合物的亚烷基氧基与水结合,表面活性剂化合物与水难以结合,由此容易引起层分离。
水系显影废液的最低预测温度优选为90℃以下,更优选为80℃以下,进一步优选为70℃以下,特别优选为60℃以下。最低预测温度越低,越容易引起层分离,因此优选。最低预测温度的下限没有特别限定,例如也可以为25℃、30℃、35℃或40℃。最低预测温度的范围例如也可以为25℃~90℃、30℃~80℃、35℃~70℃或40℃~60℃。
水系显影废液的最低预测温度依赖于水系显影废液的组成,因此表面活性剂、显影残渣、水、无机碱以及式(1)和式(2)所表示的化合物优选以水系显影废液的最低预测温度成为上述预定的值那样的量包含于水系显影废液中。
第四方法不一定需要对预测温度进行预测,但也可以在加热工序之前还包括基于水系显影废液中的显影残渣的浓度、水系显影废液中的表面活性剂的浓度、水系显影废液的pH、以及水系显影废液中的由式(1)和式(2)表示的化合物的总浓度计算预测温度的工序(预测工序)。在预测工序中,预测温度优选基于式(6)和式(7)来预测。另外,在不实施预测工序的情况下,加热温度也可以基于预备实验、作业者的直觉、经验、其他任何方法、依据来确定,结果优选在基于式(6)和式(7)预测的预测温度的范围内加热水系显影废液。
另外,也能够在第四方法的加热工序之前,实施在第二方法中说明的调整工序(进行(A)~(D)中的至少任一种调整而得到调整废液)。在第四方法中,与第三方法不同,容许在水系显影废液中添加层分离促进剂,因此也能够通过进行添加层分离促进剂的(B)的调整而得到调整废液。
在采用第四方法时,通过将使用至少具有表面活性剂的水系显影体系进行显影而产生的水系显影废液在特定的温度(预测会使处于静置状态的水系显影废液产生层分离的温度)下加热,能够高效地回收显影残渣的混入极少的水系显影液。
第一~第四方法能够包括雾分选工序,基于由雾化工序产生的雾的尺寸和/或质量,对回收的雾和再冷凝而返回到显影废液中的雾进行分选。通过该雾分选工序,能够将显影废液中的显影残渣的至少一部分从显影废液中分离,能够在减少显影残渣的混入量的同时回收溶剂。雾分选工序能够使用已经叙述的雾分选机构(例如,基于质量对回收雾进行分选的旋风分离器、基于质量和尺寸这两者对回收雾进行分选的冲孔板71E等)来实施。
另外,第一~第四方法能够还包括将从贮藏自外部供给的显影废液的贮藏室74向雾化室71输送并被雾化处理后的剩余的显影废液中的溢出的显影废液返回到贮藏室74并再次向雾化室71输送的工序。通过该工序,包含显影残渣的显影废液一边在雾化室71和贮藏室74中循环一边进行雾处理,从而溶剂成分被回收,逐渐浓缩。
接下来,对本实施方式的显影液再循环方法进行说明。本方法向本实施方式的显影装置1供给通过本实施方式的(第一~第四)分离回收方法回收的溶剂,作为从显影液供给部(喷出管31)供给的显影液的一部分和/或从冲洗液供给部(喷出管32)供给的冲洗液的一部分进行再利用。在采用该方法时,能够削减显影废液量和新显影液的使用量。
接下来,对本实施方式的水系显影液的制造方法进行说明。本方法是使用通过本实施方式的(第一~第四)分离回收方法回收的溶剂,制造新的显影液和/或冲洗液的方法。
另外,对本实施方式的印刷版的制造方法进行说明。本方法包括:对印刷原版照射红外线而形成图案的工序;对形成有图案的印刷原版照射紫外线而对图案进行曝光的工序;以及使用通过本实施方式的水系显影液的制造方法制造的水系显影液将曝光工序中的未曝光部去除的工序。
实施例
<废液回收装置的整体结构>
以下,关于本发明的分离回收装置7的实施例,首先说明整体结构,但本发明并不限定于以下所示的实施例。在以下所示的实施例中,为了实施本发明,在技术上进行了优选的限定,但该限定不是本发明的必须要件。
本次实施的分离回收装置7如图2所示具备废液循环机构,采用分批处理方式。即,从外部供给的显影废液贮藏于贮藏室74,经由泵75向雾化室71供给,通过设置于雾化室71内的超声波元件71B进行雾化处理。从排出口溢出的显影废液再次向贮藏室74、雾化室71输送,一边循环一边被浓缩。另外,该分离回收装置7分别具备抽吸用鼓风机作为雾回收机构72,具备使大约8℃的冷却水通过的热交换器作为冷凝机构73。雾在被抽吸用鼓风机回收后被热交换器冷却而冷凝,向回收液罐76内回收。回收雾后的干燥空气再次向雾化室71输送。
<实施例1~20>
首先,对与第一分离回收方法对应的实施例1~20进行说明。
显影废液是通过使用显影装置1对原版进行显影而产生的废液。在含有水、表面活性剂的水系显影液中包含显影残渣。用以下所示的方法测定表面活性剂和显影残渣的质量百分比浓度,结果分别为4.3%、1.2%。
<显影残渣浓度和表面活性剂浓度的测定方法>
在使显影废液干固的前后进行称量而求出不挥发成分,由此测定表面活性剂和显影残渣的质量百分比浓度。具体而言,首先,采集一定量的显影废液,利用孔径0.8μm的膜滤器进行过滤而去除显影残渣后,测定重量W1。接下来,在40℃的恒温槽中使显影废液干固后,测定不挥发成分的重量W2,计算(W2/W1)×100,由此计算表面活性剂浓度。同样地,再次采集一定量的显影废液后,不进行利用膜滤器的过滤而测定重量W3,在40°的恒温槽中使显影废液干固后测定不挥发成分W4。从通过(W4/W3)×100计算的不挥发成分浓度减去上述表面活性剂浓度的数值成为显影残渣的浓度。
使用图2所示的分离回收装置7,进行上述显影废液的分离回收。此时,将超声波元件71B设为ON后进行3分钟处理,称量积存于回收液罐76的回收液,由此求出回收量。另外,通过上述测定方法分别求出回收液中的表面活性剂浓度、显影残渣浓度。
<实施例1>
在雾化室71内设置废液加热机构,将显影废液加热至40℃后进行雾化处理。作为废液加热机构,使用使温水在潜入到废液中的不锈钢制配管中流动而成的机构。另外,雾化室71采用如图3的(A)所示的无锥形结构的长方体(纵105cm×横45cm×高40cm)的设计。将测定3分钟内的回收量、回收液中的表面活性剂浓度以及显影残渣浓度的结果示于表1。
需要说明的是,在表1中,“×”表示测定结果为不优选的值(回收量小于0.15L,表面活性剂浓度小于0.75%),“△”表示测定结果为优选的值(回收量为0.15L以上且小于0.3L,表面活性剂浓度为0.75%以上且小于1.5%,显影残渣浓度为0.8%以上且小于1.0%),“〇”表示测定结果为更优选的值(回收量为0.3L以上且小于0.45L,表面活性剂浓度为1.5%以上,显影残渣浓度为0.6%以上且小于0.8%),“◎”表示测定结果为进一步优选的值(回收量为0.45L以上且小于0.6L,显影残渣浓度为0.4%以上且小于0.6%),“◎〇”表示测定结果为最优选的值(回收量为0.6L以上,显影残渣浓度小于0.4%)。
<实施例2>
本实施例中的分离回收装置7采用图3的(B)和图4所示那样的具备23°的锥角的雾化室71(锥形部:具有纵105cm×横45cm的底面的四棱锥的切取顶点的结构,下部:纵105cm×横45cm×高20cm的长方体)。除了这一点以外,与实施例1同样的装置结构并且进行同样的雾化处理,测定3分钟的回收量、回收液中的表面活性剂浓度以及显影残渣浓度。将其结果示于表1。
<实施例3~6>
本各实施例中的分离回收装置7除了将雾化室71的锥角分别变更为15°、50°、60°、10°这一点以外,与实施例2同样的装置结构并且进行同样的雾化处理,测定3分钟的回收量、回收液中的表面活性剂浓度以及显影残渣浓度。将其结果示于表1。
<实施例7~11>
本各实施例中的分离回收装置7在雾化室71内设置有分别具有直径1mm、2mm、3mm、8mm、10mm的孔的图3所示那样的冲孔板71E作为雾分选机构。除了这一点以外,与实施例1同样的装置结构并且进行同样的雾化处理,测定3分钟的回收量、回收液中的表面活性剂浓度以及显影残渣浓度。将其结果示于表1。
<实施例12~18>
本各实施例中的分离回收装置7在雾化室71内设置有分别具有直径1mm、2mm、3mm、4mm、6mm、8mm、10mm的孔的图3所示那样的冲孔板71E作为雾分选机构。另外,对于任一实施例,均采用具备23°的锥角的雾化室71(锥形部:具有纵105cm×横45cm的底面的四棱锥的切取顶点的结构,下部:纵105cm×横45cm×高20cm的长方体)。除了这些方面以外,与实施例1同样的装置结构并且进行同样的雾化处理,测定3分钟的回收量、回收液中的表面活性剂浓度以及显影残渣浓度。将其结果示于表1。
<实施例19>
本实施例中的分离回收装置7通过在冷凝机构73与雾化室71之间设置使温水通过的热交换器作为空气加热机构,将从冷凝机构73出来的干燥空气加热到25℃后向雾化室71内供给。除了这一点以外,与实施例1同样的装置结构并且进行同样的雾化处理,测定3分钟的回收量、回收液中的表面活性剂浓度以及显影残渣浓度。将其结果示于表1。
<实施例20>
本实施例中的分离回收装置7采用图3的(B)和图4所示那样的具备23°的锥角的雾化室71(锥形部:具有纵105cm×横45cm的底面的四棱锥的切取顶点的结构,下部:纵105cm×横45cm×高20cm的长方体),在该雾化室71内设置图3的(B)所示那样的冲孔板71E(孔的直径4mm),进而设置空气加热机构(使温水通过的热交换器),将干燥空气加热至25℃后向雾化室71供给。除这一点以外,与实施例1同样的装置结构并且进行同样的雾化处理,测定3分钟的回收量、回收液中的表面活性剂浓度以及显影残渣浓度。将其结果示于表1。
<比较例1>
本比较例不具备废液加热机构。因此,显影废液在室温的状态下向雾化室供给而被雾化处理。除这一点以外,与实施例1同样的装置结构并且进行同样的雾化处理,测定3分钟的回收量、回收液中的表面活性剂浓度以及显影残渣浓度。将其结果示于表1。
[表1]
首先,可知,在加热了废液的实施例1中,与未加热废液的比较例1相比,得到高的回收量、回收液中的表面活性剂浓度,分别为作为优选值的0.15L以上、0.75%以上。
接下来,在采用了具备锥形结构的雾化室的实施例2~6中,回收量与实施例1相比进一步增加,为作为更优选的值的0.3L以上。特别是,若锥角为15°以上且55°以下,则回收量为特别优选的值(0.35L以上)(实施例2~4)。这是因为,通过具备锥形结构,雾回收效率提高。另一方面,可知,关于回收液中的显影残渣浓度,虽然为作为优选的值的1.0%以下,但相对于不具备锥形结构的实施例1稍微增加,显影残渣的分离效率降低。
接下来,在实施例7~11中,通过具备冲孔板71E,回收液中的显影残渣浓度能够大幅降低,为作为进一步优选的值的0.6%以下。特别是在孔的直径为8mm以下时,显影残渣浓度为作为最优选的值的0.4%以下(实施例7~10)。
接下来,可知,在实施例12~18中,通过具备具有冲孔板71E和锥形结构的雾化室71,能够兼顾高回收量和低显影残渣浓度。即,显影残渣浓度为作为进一步优选的值的0.6%以下,回收量为作为更优选的值的0.3L以上。特别是,在孔的直径为2mm以上且8mm以下的冲孔板71E中,回收量显著提高,为作为进一步优选的值的0.45L以上(实施例13~17)。这是由于冲孔板71E对雾混合空气的整流、以及具备锥形结构的雾化室71对雾混合空气的滞留抑制所带来的协同效果。
接下来,关于实施例19~20,通过具备空气加热机构而得到高回收量。特别是,在进一步具备废液加热机构、具备锥形的雾化室71、冲孔板71E的实施例20中,回收量为作为最优选的范围的0.6L以上。
<实施例21~30>
接下来,对与第二~第四分离回收方法对应的实施例21~30进行说明。
关于以各种浓度包含显影残渣、表面活性剂(Newcol NT-7(浊点33℃))、Newcol2303-Y(38℃)或Newcol 2308-LY(38℃):日本乳化剂株式会社制)、无机碱(pH调节剂:碳酸钾)以及水的水系显影废液、以及除了上述成分以外还以各种浓度包含层分离促进剂(二乙二醇单己醚和二乙二醇二丁醚中的任一者或其两者)的水系显影废液,对加热温度与层分离的有无的关系收集信息,准备合计600个学习用数据。
水系显影废液中的层分离促进剂的浓度通过气相色谱质谱分析法进行定量化。另外,水系显影废液中的显影残渣和表面活性剂的浓度如以下这样求出。首先,在使显影废液干固的前后进行称量而求出不挥发成分,由此测定表面活性剂、显影残渣的质量百分比浓度。具体而言,首先采集一定量的显影废液,利用孔径0.8μm的膜滤器进行过滤而去除显影残渣后,测定重量W1。接下来,在40℃的恒温槽中使显影废液干固后,测定不挥发成分的重量W2,从由(W2/W1)×100计算的值中减去通过上述的气相色谱质谱分析法求出的层分离促进剂的浓度,由此计算表面活性剂的浓度。同样地,再次采集一定量的显影废液后,不进行利用膜滤器的过滤而测定重量W3,在40℃的恒温槽中使显影废液干固后测定不挥发成分W4。从通过(W4/W3)×100计算的不挥发成分浓度减去上述表面活性剂浓度的数值成为显影残渣的浓度。
<不包含层分离促进剂的水系显影废液>
根据所收集的信息,将水系显影废液中的显影残渣的浓度(质量%)、水系显影废液中的表面活性剂的浓度(质量%)、水系显影废液的pH、水系显影废液中的层分离促进剂的浓度(质量%)以及水系显影废液的温度(℃)作为说明变量,并且将水系显影废液有无层分离作为目标变量,进行逻辑回归分析,相对于所得到的数学式,设层分离促进剂的浓度Cb=0,结果得到在第三方法中说明的式(4)和式(5)。
判断为在满足式(4)和式(5)的温度下产生层分离。该温度相当于第三方法中的“预测温度”,并且相当于第二方法中的“层分离温度”。根据式(4)和式(5)的内容,显影残渣的浓度(W)和表面活性剂的浓度(Ca)的回归系数为负,因此若它们上升,则难以产生层分离。另外,水系显影废液的pH和温度(T)的回归系数为正,因此若它们上升,则容易产生层分离。
<包含层分离促进剂的水系显影废液>
根据所收集的信息,将水系显影废液中的显影残渣的浓度(质量%)、水系显影废液中的表面活性剂的浓度(质量%)、水系显影废液的pH、水系显影废液中的层分离促进剂的浓度(质量%)以及水系显影废液的温度(℃)作为说明变量,并且将水系显影废液有无层分离作为目标变量,进行逻辑回归分析,结果得到在第四方法中说明的式(6)和式(7)。
判断为在满足式(6)和式(7)的温度下产生层分离。该温度相当于第四方法中的“预测温度”,并且相当于第二方法中的“层分离温度”。根据式(6)和式(7)的内容,显影残渣的浓度(W)和表面活性剂的浓度(Ca)的回归系数为负,因此若它们上升,则难以产生层分离。另外,水系显影废液的pH、温度(T)以及层分离促进剂的浓度(Cb)的回归系数为正,因此若它们上升,则容易产生层分离。
<水系显影液的回收>
准备具有表2所示的组成的水系显影废液,确认将各废液以预定的温度加热时的层分离的有无、以及水系显影液的回收效率。将结果示于表2。此时,使用图2所示的分离回收装置7,与实施例20同样地进行显影废液的分离回收。关于废液中的废液的各成分浓度,通过已经叙述的分析法进行测定。
如表2所示,通过水系显影废液引起层分离,能够高效地回收水系显影液。即,在以满足式(4)和式(5)的预测温度(层分离温度)进行加热的实施例21~24、以及以满足式(6)和式(7)的预测温度(层分离温度)进行加热的实施例25~30中,产生层分离(表2中的〇),其结果,处理速度(显影液层的回收速度)每1小时超过15L(表2中的◎)。另一方面,在没有以满足式(4)和式(5)的预测温度(层分离温度)进行加热的比较例2~5、以及没有以满足式(6)和式(7)的预测温度(层分离温度)进行加热的比较例6~11中,没有产生层分离(表2中的×),其结果,处理速度每小时为3.6L~12.8L(表2中的△)。
[表2]
附图标记说明
1…显影装置;2…输送部;7…分离回收装置;11…显影区域;12…冲洗区域;31…喷出管(显影液供给部);32…喷出管(冲洗液供给部);41…辊刷(未曝光部去除部);71…雾化室;71A…贮存空间;71Aa…底壁;71Ab…侧壁;71B…超声波元件;71C…雾回收口;71D…倾斜壁;71E…冲孔板(雾分选机构);71F…上部空间;71G…下部空间;71H…分离板;71I…按压配件;71J…密封件;71K…分离膜;72…雾回收机构;73…冷凝机构;74…贮藏室;75…配管;P…原版;S…显影系统。
Claims (36)
1.一种分离回收方法,其从在对柔性印刷用的原版进行显影时产生的显影废液中分离溶剂并回收,所述分离回收方法包括:
加热工序,将所述显影废液加热到35℃以上且90℃以下;
雾化工序,将在所述加热工序中加热的所述显影废液雾化而生成雾;以及
回收工序,回收通过所述雾化工序产生的雾。
2.根据权利要求1所述的分离回收方法,其中,
所述显影废液是通过使用至少具有表面活性剂的水系显影体系进行显影而产生的水系显影废液。
3.一种分离回收方法,其从通过使用至少具有表面活性剂的水系显影液进行柔性印刷用的原版的显影而产生的水系显影废液中分离溶剂并回收,所述分离回收方法包括:
加热工序,以使处于静置状态的所述水系显影废液分离为两层的温度加热所述水系显影废液;
雾化工序,将在所述加热工序中加热的所述显影废液雾化而生成雾;以及
回收工序,回收通过所述雾化工序产生的雾。
4.根据权利要求3所述的分离回收方法,其中,
在所述加热工序之前,还包括调整工序,通过进行选自由以下的(A)~(D)组成的组中的至少1个调整,得到调整废液:
(A)提高所述水系显影废液的pH;
(B)在所述水系显影废液中添加以下的式(1)所表示的化合物、以下的式(2)所表示的化合物、或它们的组合,
式(1):R1O(A1O)nR2,式中,R1和R2各自独立地为碳数2~6的烷基或碳数2~6的烯基,A1为碳数2~4的亚烷基,n为1~5的整数,
式(2):R3O(A2O)mH,式中,R3为碳数3~8的烷基或碳数3~8的烯基,A2为碳数2~4的亚烷基,m为1~5的整数;
(C)从所述水系显影废液中去除所述显影残差的一部分;
(D)从所述水系显影废液中去除所述表面活性剂的一部分。
5.根据权利要求2~4中任一项所述的分离回收方法,其中,
所述表面活性剂由以下的式(3)表示:
式(3):RO(AO)pH,式中,R为碳数10~20的烷基或芳基,A为碳数2~4的亚烷基,p为1~50的整数。
6.根据权利要求5所述的分离回收方法,其中,
R为碳数10~18的烷基或芳基,
A为碳数2~4的亚烷基,
p为6~10的整数。
7.根据权利要求2~6中任一项所述的分离回收方法,其中,
所述表面活性剂具有40℃以下的浊点。
8.根据权利要求2~7中任一项所述的分离回收方法,其中,
所述水系显影废液含有无机碱。
9.根据权利要求2~8中任一项所述的分离回收方法,其中,
所述水系显影废液是在静置状态下在90℃以下发生层分离的废液。
10.一种分离回收方法,其从通过进行柔性印刷用的原版的显影而产生的水系显影废液中分离溶剂并回收,所述分离回收方法包括:
加热工序,以预测会使处于静置状态的所述水系显影废液分离为两层的温度加热所述水系显影废液;
雾化工序,将在所述加热工序中加热的所述显影废液雾化而生成雾;以及
回收工序,回收通过所述雾化工序而产生的雾,
所述水系显影废液包含具有40℃以下的浊点的表面活性剂、显影残渣以及水,
所述预测的温度基于所述水系显影废液中的所述显影残渣的浓度、所述水系显影废液中的所述表面活性剂的浓度以及所述水系显影废液的pH来预测。
11.根据权利要求10所述的分离回收方法,其中,
所述预测的温度是满足以下的式(4)和式(5)的温度:
式(4)
式(5)
式中,W为所述水系显影废液中的所述显影残渣的浓度(质量%),Ca为所述水系显影废液中的所述表面活性剂的浓度(质量%),pH为所述水系显影废液的pH,T为所述水系显影废液的温度(℃)。
12.一种分离回收方法,其从通过进行柔性印刷用的原版的显影而产生的水系显影废液中分离溶剂并回收,所述分离回收方法包括:
加热工序,以预测会使处于静置状态的所述水系显影废液分离为两层的温度加热所述水系显影废液;
雾化工序,将在所述加热工序中加热的所述显影废液雾化而生成雾;以及
回收工序,回收通过所述雾化工序而产生的雾,
所述水系显影废液包含具有40℃以下的浊点的表面活性剂、显影残渣以及水,且包含以下的式(1)所表示的化合物和/或下述式(2)所表示的化合物,
式(1):R1O(A1O)nR2,式中,R1和R2各自独立地为碳数2~6的烷基或碳数2~6的烯基,A1为碳数2~4的亚烷基,n为1~5的整数,
式(2):R3O(A2O)mH,式中,R3为碳数3~8的烷基或碳数3~8的烯基,A2为碳数2~4的亚烷基,m为1~5的整数,
所述预测的温度基于所述水系显影废液中的所述显影残渣的浓度、所述水系显影废液中的所述表面活性剂的浓度、所述水系显影废液的pH、以及所述水系显影废液中的由所述式(1)和式(2)表示的化合物的总浓度来预测。
13.根据权利要求12所述的分离回收方法,其中,
所述预测的温度为满足以下的式(6)和式(7)的温度:
式(6)
式(7)
式中,W为所述水系显影废液中的所述显影残渣的浓度(质量%),Ca为所述水系显影废液中的所述表面活性剂的浓度(质量%),pH为所述水系显影废液的pH,Cb为所述水系显影废液中的由所述式(1)和式(2)表示的化合物的总浓度(质量%),T为所述水系显影废液的温度(℃)。
14.根据权利要求10~13中任一项所述的分离回收方法,其中,
所述预测的温度为90℃以下。
15.一种分离回收方法,其从通过进行柔性印刷用的原版的显影而产生的水系显影废液中分离溶剂并回收,所述分离回收方法包括:
加热温度确定工序,确定加热所述显影废液的温度;
加热工序,以在所述加热温度确定工序中确定的温度加热显影废液;
雾化工序,将在所述加热工序中加热的所述显影废液雾化而生成雾;以及
回收工序,回收通过所述雾化工序而产生的雾,
所述显影废液通过加热而能够分离为所述显影残渣的分散浓度不同的两层,
在所述加热温度确定工序中确定的温度根据所述显影废液进行所述分离的温度来计算,是满足式(4)和式(5)的温度:
式(4)
式(5)
式中,W为所述水系显影废液中的所述显影残渣的浓度(质量%),Ca为所述水系显影废液中的所述表面活性剂的浓度(质量%),pH为所述水系显影废液的pH,T为所述水系显影废液的温度(℃)。
16.根据权利要求1~15中任一项所述的分离回收方法,其中,
该分离回收方法包括:雾分选工序,基于通过所述雾化工序生成的雾的尺寸和/或质量,对被回收的雾和再冷凝而返回到所述显影废液中的雾进行分选,
通过所述雾分选工序从所述显影废液中分离显影残渣的至少一部分,由此回收溶剂。
17.根据权利要求1~16中任一项所述的分离回收方法,其中,
该分离回收方法包括:将从贮藏自外部供给的所述显影废液的贮藏室向雾化室输送并被雾化处理后的剩余的显影废液中的溢出的显影废液返回到所述贮藏室并再次向所述雾化室输送的工序。
18.根据权利要求1~17中任一项所述的分离回收方法,其中,
在所述雾化工序中使用的雾化室具有用于贮存所述显影废液的上部空间和设置超声波元件的下部空间,
在所述雾化工序中,将在所述下部空间流动的流体的温度设定为10℃以上且40℃以下,并且,将所述上部空间与所述下部空间的温度差设定为5℃以上且70℃以下。
19.一种显影液再循环方法,其向显影装置供给通过权利要求1~18中任一项所述的分离回收方法回收的溶剂,作为从显影液供给部供给的显影液的一部分和/或从冲洗液供给部供给的冲洗液的一部分进行再利用,
所述显影装置具备:输送部,其输送在所述感光性树脂层形成有曝光部和未曝光部的柔性印刷用的原版;所述显影液供给部,其向由所述输送部输送并配置于显影区域内的所述原版供给所述显影液;未曝光部去除部,其通过摩擦配置于所述显影区域内的所述原版的表面而去除所述未曝光部;以及所述冲洗液供给部,其向由所述输送部输送并配置于与所述显影区域相邻的冲洗区域内的所述原版供给所述冲洗液,从而清洗所述原版的表面。
20.一种水系显影液的制造方法,其使用在权利要求1~18中任一项所述的分离回收方法中回收的溶剂,制造新的显影液和/或冲洗液。
21.一种印刷版的制造方法,其包括如下工序:
对印刷原版照射红外线而形成图案;
对形成有所述图案的所述印刷原版照射紫外线而对图案进行曝光;以及
使用权利要求20所述的水系显影液去除所述曝光的工序中的未曝光部。
22.一种分离回收装置,其从在对柔性印刷用的原版进行显影时产生的显影废液中分离溶剂成分并回收,所述分离回收装置具备:
废液加热机构,其加热所述显影废液;
雾化室,其具有将通过所述废液加热机构加热的所述显影废液雾化而生成雾的超声波元件;以及
雾回收机构,其回收在所述雾化室中生成的所述雾。
23.根据权利要求22所述的分离回收装置,其中,
所述雾化室具有:贮存空间,其用于贮存所述显影废液;所述超声波元件,其设置于所述贮存空间内;以及雾回收口,其为了将在所述贮存空间内生成的所述雾向所述雾回收机构供给而设置于所述贮存空间的铅直上部,
所述贮存空间是由底壁和与所述底壁的周缘连接的侧壁包围的大致筒状的空间,
在所述侧壁的上端连接有随着成为铅直上方而向所述贮存空间的俯视中央部倾斜的倾斜壁,
所述雾回收口由所述倾斜壁的上端形成。
24.根据权利要求22或23所述的分离回收装置,其具备雾分选机构,其基于在所述雾化室内生成的所述雾的尺寸和/或质量,对由所述雾回收机构回收的雾和再冷凝而返回到所述显影废液中的雾进行分选。
25.根据权利要求22~24中任一项所述的分离回收装置,其中,
所述雾分选机构具有设置于所述雾化室内的所述显影废液的液面与所述雾回收口之间的至少一层以上的冲孔板。
26.根据权利要求25所述的分离回收装置,其中,
所述冲孔板的孔的直径为2mm以上且8mm以下。
27.根据权利要求22~26中任一项所述的分离回收装置,其还具有对向所述雾化室内供给的空气进行加热的空气加热机构。
28.根据权利要求22~27中任一项所述的分离回收装置,其还具有使由所述雾回收机构回收的雾冷凝的冷凝机构。
29.根据权利要求22~28中任一项所述的分离回收装置,其具有:
贮藏室,其贮藏从外部供给的所述显影废液;
泵和配管,其从所述贮藏室向所述雾化室供给显影废液;以及
配管,其将向所述雾化室供给并被雾化处理后的剩余的显影废液中的溢出的显影废液再次向所述贮藏室输送。
30.根据权利要求22~29中任一项所述的分离回收装置,其中,
所述显影废液包括至少具有聚合物、单体以及引发剂的感光性树脂。
31.根据权利要求22~30中任一项所述的分离回收装置,其中,
所述显影废液是通过使用至少具有表面活性剂的水系显影液进行显影而产生的水系显影废液。
32.根据权利要求31所述的分离回收装置,其中,
所述废液加热机构以使处于静置状态的所述水系显影废液分离为两层的温度加热所述水系显影废液。
33.一种分离回收装置,其从通过使用至少具有表面活性剂的水系显影液进行柔性印刷用的原版的显影而产生的水系显影废液中分离溶剂成分并回收,所述分离回收装置具备:
废液加热机构,其以使处于静置状态的所述水系显影废液分离为两层的温度加热所述水系显影废液。
34.根据权利要求22~33中任一项所述的分离回收装置,其中,
所述雾化室具有用于贮存所述显影废液的上部空间与设置超声波元件的下部空间分离的结构,
在所述下部空间贮存有用于冷却所述超声波元件的冷却流体。
35.一种显影系统,其对在表面具有感光性树脂层的柔性印刷用的原版进行显影,所述显影系统具备显影装置以及权利要求22~34中任一项所述的分离回收装置,
所述显影装置具备:输送部,其输送在所述感光性树脂层形成有曝光部和未曝光部的所述原版;显影液供给部,其向由所述输送部输送并配置于显影区域内的所述原版供给显影液;未曝光部去除部,其通过摩擦配置于所述显影区域内的所述原版的表面而去除所述未曝光部;以及冲洗液供给部,其向由所述输送部输送并配置于与所述显影区域相邻的冲洗区域内的所述原版供给冲洗液,从而清洗所述原版的表面,
在所述分离回收装置中回收的溶剂作为从所述显影液供给部供给的所述显影液的一部分和/或从所述冲洗液供给部供给的所述冲洗液的一部分进行再利用。
36.根据权利要求35所述的显影系统,其是通过对所述原版进行显影而制造柔性印刷版的系统。
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