JP3238402B2 - 印刷インキ廃液成分を再生利用する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 関連出願 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。

発明の背景 1.発明の分野 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時間ほ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、非常に強く求
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
用する条件下におくことによって、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
フ印刷機やリソグ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、原材料であ
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れ
ば良い。続いて、その液体分を含んでいるスラッジを濾
紙を内張り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
社にとっては非常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、この流路制限オ
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15
0℃）以上とすべきであり、約300〜360゜F（約150〜180
℃）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60〜75psi（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く
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、インキ廃液中のポリマ
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
体を大きく分けるならば、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を設けてある。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、32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を取付けてある。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（Moyno）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
の如く、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62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、ハイドロヒータ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
状にしてある。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、
截頭円錐形状の壁部と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90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80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
80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設位置に
してある。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てある。ハイドロヒータ16の
ボディ80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てあ
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
部がハイドロヒータ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からわかるように、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102、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110とを備えており、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20の中へ投入し、攪拌混合機構26を起動す
る。このとき、必要に応じて少量の水を容器20の中に加
えることもある。次に、容器20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
40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50は開弁して
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50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からハイドロヒータ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、このハイドロヒータ16のボディ
80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から
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
大きく分けるならば、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13
0、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、比較的目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て
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136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137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
140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154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
漬してある。配管156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162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（Milton−Roy）製
の計量ポンプ166を装備してあり、この計量ポンプ166
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158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から流出する出力流体は、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（Moyno）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166
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
法にしてある。凝集タンク182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184は、
散布箱186を備えていると共に、そのタンクの上端近く
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
気浮遊選別タンク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の上部へ浮き上がり、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200の一端から他端まで延在している。濾紙1
98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
内張りした転倒可能な容器214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）に亙っ
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124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てある。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222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
力部のうち、一方の出力部は乾燥システムの入力配管23
0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234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てある。オーガ式乾燥機23
4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の中へ投入される。必要とあらば、ホッパー238の
中へ投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「Jonc
ryl 61LV」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ヘグマンのマスター・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「レット・ダウン（le
t−down）」ベヒクルを添加する。これによって黒色イ
ンキが完成し、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216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252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
図示してある。この濾過ケーキ258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（Cowles）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。それらの例はあく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）に所在のグレース（W.R.Grace C
o.）社の、デイアボーン部（Dearborn Division）で取
り扱っているアクアフロック「Aquafloc ＃412」）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（「Aquafloc ＃40
7」）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、そのすくい取った凝集塊を、濾紙を内張りした
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20の中へ投入し、このとき、先にその
容器20の中へ例えば２〜３オンス（約60〜90cm3）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40の中へ流れ込み始めるときに、流入し易くする
ためである。続いて攪拌混合機構26及びポンプ40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、蒸気供給系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。蒸気が凝縮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60psi（約4.2気圧）に
なり、そして、温度が310゜F（約150℃）になるように
した。この後更に、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
1.9/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230mm×230mm）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℃）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、ロタップ（Ro−tap）製の振動式ふるい分け機にか
けて分級した。このふるい分け機の運転時間は約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「Joncryl 130」）
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「Jonwax 26」）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「SAG−4130」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、つやも良く、摩擦に対する耐性もあり、その色調は
黒色であった。

例 ２ 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、濾紙を内張りした転倒
可能な容器から回収した固体状スラッジを、約30ポンド
（約14kg）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Frtel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（Cowles）製の粉砕機（「Cowles 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「Joncryl 61LV」
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 City）に所
在のアクメインク（Acme Ink）社の「KF−11161」）と
から成る混合物を調製し、それを約10分間攪拌混合し
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 (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州66047，ロー レンス，モーニンクサイド・ドライブ 2416 (56)参考文献 特開 昭58−81408（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−71589（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−124505（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−81484（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−78987（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−4857（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−19657（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/00 - 11/20 B01D 21/00 - 21/34

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項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. 【請求項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、 前記スラッジを攪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. 【請求項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ソ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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項７】前記流動体を、前記所定領域の中で、約30
   0゜F（約150℃）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. 【請求項８】前記温度を約300〜360゜F（約150〜180
   ℃）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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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
    15記載の方法。