JP6190446B2 - プラスチックフィルム上に印刷されたインクの除去方法 - Google Patents
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Description
・記録媒体を再生利用するための装置(US 5621939 A)、
・印刷済みプラスチックフィルムを再生処理するための方法および装置(EP 1 419 829 A1)、
・複合材料から印刷インクを分離するための方法(CA 2101181)。
工程1:材料の処理
本発明の第1工程は、材料の処理からなる。そのためには、粉砕運転が容易になるように、フィルムを支持している、通常はボール紙製の円筒状コアを除去する。プラスチックフィルム巻物からのコアの除去は、手動または機械で行う。
方法の第2工程は、後続洗浄工程のために、直径6〜14mmで変化し得る寸法に、フィルムロールを粉砕する工程である。そのためには、回転翼と固定翼の両方を有する回転翼式粉砕機にフィルムロールを投入する。
方法の第3工程では、印刷済みフィルムの洗浄運転、即ち、プラスチックフィルムを印刷インクから分離する工程を行う。そのためには、粉砕機からの粉砕済み材料を、洗浄システムに投入する。洗浄システムは、1つの洗浄槽と2つの濯ぎ槽という3つの槽で形成されている。フィルムに加えて、プラスチックフィルムからインクを分離する適当な洗浄剤を、洗浄槽に添加する。この運転は、塩基性条件下で行うことが好ましい。この工程は、フィルムの場合は不連続的に行う。そのためには、洗浄槽に、工程2の粉砕済み材料を充填する。必要量の水、洗浄剤および塩基を添加し、適当な形状の翼付き撹拌機を用いて洗浄槽の内容物を撹拌する。フィルムから除去されたインクは、洗浄しながら連続的に取り出す。そのためには、洗浄溶液およびインクを含有する水流を取り出す。
洗浄溶液での処理後、粉砕済みフィルムは、残留の可能性がある分散インク残渣および洗浄溶液残渣を除去するために、新たな濯ぎ槽に投入しなければならない。この操作は、プラスチックフィルムを十分濯いでインクも洗浄剤も含まれなくなるまで、必要なだけ何回も行う。
工程3において生じた洗浄溶液は、洗浄溶液を回収するための遠心機に供給する。工程3の槽において洗浄運転を行いながら、遠心機を連続的に運転し、固体インクを洗浄溶液から分離する。従って、処理後は2つの流れが流出する。一方はインクであり、他方は洗浄溶液である。このように、洗浄溶液は洗浄槽において再利用され、インクは顔料回収のため、および熱処理後の種々の用途における使用のために処理されるので、本発明の方法は、環境面でも経済面でもより有利である。
熱処理は、加熱され、再生処理顔料を得るために樹脂を分解する機能を有する熱処理反応器において行う。
最後に、工程4において行ったフィルムの濯ぎ後、残留水分を除去するために、プラスチックフィルムを乾燥しなければならない。このためには、ブリケットマシンのような機械的分離装置に湿潤した材料を流通させて可能な限り多量の水を除去するか、または熱風を用いて乾燥させる。
工程1:材料の処理
投入印刷物1は、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエステルまたはポリアミド(PA)のフィルムであってよい。投入印刷物1を集めた後、コア、場合によりプラスチックフィルムとは異なる組成を有する特大形状またはばらばらな形状の対象物やフィルムを除去する処理工程を行う。プラスチック支持コアを除去できる装置101は、プラスチックフィルムロールは固定したまま円筒状コアに力を加えるプランジャーからなる。加圧により、円筒物がプラスチック本体から押し出される。処置を行った後、コアおよびばらばらな投入材料を伴わないフィルムロールを含む、夾雑物を伴わないフィルム生成物2が得られる。
夾雑物を伴わないフィルム2の粒度は、洗浄溶液の浸透に有利になるように、6〜14mmで変化してよい直径まで小さくしなければならない。そのためには、固定翼と回転翼の両方を有する回転翼式粉砕機102にフィルムを投入する。この粉砕機は、粉砕済み材料3が得られるまで、フィルムの寸法を低下させる。
インクは、粉砕済み材料3から除去しなければならないので、11〜13の塩基性pHで、濃度0.1〜5重量%の界面活性剤の水溶液からなる洗浄溶液6が導入された洗浄システム103に、粉砕済み材料を投入する。ここで、フィルムに含まれていたインクは除去され、インクは、不溶解状態で洗浄溶液の一部になる。好ましい態様では、洗浄溶液の界面活性剤は、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロミドまたはドデシル硫酸ナトリウムである。洗浄システム103は、図2に示したように、3つの槽により形成されているシステムからなる。洗浄槽201は翼で撹拌される槽であり、ここで、プラスチックフィルムは洗浄溶液6と接触する。これ以外の2つの槽は、後続工程で運転を開始する濯ぎ槽である。3つの流れ、即ち、粉砕済み材料3を含む流れ、洗浄溶液6を含む流れ、および清浄な水を含む流れが、この洗浄システム103に流入し、以下に記載する別の2つの流れが、洗浄システムから流出する。粉砕済み材料3を含む流れは、洗浄槽201を提供する洗浄システム103に流入する。遠心機104からの洗浄溶液6も、この洗浄槽に流入する。粉砕済みフィルム片が互いに重なることを防ぐためには、従って処理効率を高めるためには、洗浄槽201の翼によって、翼で撹拌される槽内に高乱流を発生させることが非常に重要である。更に、高乱流は、フィルムから分離したインクの、洗浄溶液6における分散にも有利である。一方では、洗浄溶液および分散インク残渣を含む処理済みプラスチックフィルム21が、洗浄槽201から流出し、他方では、フィルムから除去されたインクを伴った洗浄溶液4が、洗浄槽201から流出して遠心機104に向かう。
同じ洗浄システム103において、2つの翼付き濯ぎ槽で、2回の濯ぎ工程を順次行う。洗浄槽201を、第1濯ぎ槽202内の水で濯ぐ。第1濯ぎ槽202からのフィルムは、洗浄溶液残渣を除去するために、第2濯ぎ槽203において清浄な水と接触させる。処理済みプラスチックフィルム21は、分散インク残渣および洗浄液残渣を除去するために、第1濯ぎ槽202に投入する。第1濯ぎ槽202から流出した濯ぎ液25は、節水のために、洗浄槽201に供給する。洗浄溶液残渣を含む濯ぎ済みプラスチックフィルム22が、第1濯ぎ槽202から流出し、第2濯ぎ槽203に供給される。この第2濯ぎ工程は、プラスチックに残っている場合がある最後の洗浄溶液残渣を除去する工程である。2つの流れ、即ち、インクおよび洗浄溶液残渣を含まない清浄なフィルムを含む流れ8(この流れは、ブリケットマシン106に供給される)と、濯ぎ水を含む流れ24(この流れは、節水のために第1濯ぎ槽202に供給される)が、第2濯ぎ槽203から流出する。
フィルムから除去されたインクを伴った洗浄溶液4は、遠心機104を用いて毎分10000回転で連続的に再生しなければならない。この装置は、インク5から洗浄溶液6を分離するための遠心分離機からなる。洗浄溶液6は洗浄システム103に再投入する。これによって、洗浄溶液を再利用しなかった場合に比べ、処理に必要な洗浄溶液の消費量が削減される。
インクを含む流れ5は、樹脂の構造を壊すために、インク熱処理反応器105に供給され、再利用できる状態の顔料7が、反応器から流出する。熱処理反応器は、170〜200℃の温度で運転する。顔料と油の混合物が反応器に投入され、ここで、顔料を含む樹脂は熱分解される。植物油(例えばヒマワリ種子油または亜麻仁油)および石油由来鉱油の両方が使用される。反応器は撹拌しながら運転し、顔料の平均滞留時間は1時間である。油から顔料を分離するための処理の後に混合物を濾過し、油は、更なる顔料の処理を継続するために反応器に再投入する。これにより、顔料は樹脂を含まなくなり、様々な用途に使用できるようになる。
インクおよび洗浄溶液残渣を含まない清浄なフィルム8は、インク5が除去され、洗浄溶液6で濯いだ後の清浄なフィルムによって形成されている。このプラスチックは、材料の加圧圧縮により可能な限り多量の水を除去する乾燥装置からなるブリケットマシン106に投入される。他の用途に使用できる状態の、インクおよび洗浄溶液を含まない粉砕済みフィルムを含む流れ9が、ブリケットマシン106から流出する。
2 夾雑物を伴わないフィルム
3 粉砕済み材料
4 フィルムから除去されたインクを伴った洗浄溶液
5 インクを含む流れ
6 洗浄溶液
7 再利用できる状態の顔料
8 インクおよび洗浄溶液残渣を含まない清浄なフィルムを含む流れ
9 インクおよび洗浄溶液を含まない粉砕済みフィルムを含む流れ
21 洗浄溶液および分散インク残渣を含む処理済みプラスチックフィルム
22 洗浄溶液残渣を含む濯ぎ済みプラスチックフィルム
23 清浄な水
24 濯ぎ水を含む流れ
25 濯ぎ液
101 プラスチック支持コアを除去できる装置(プランジャー)
102 回転翼式粉砕機
103 洗浄システム
104 遠心機
105 インク熱処理反応器
106 ブリケットマシン
201 洗浄槽
202 第1濯ぎ槽
203 第2濯ぎ槽
Claims (11)
- a.プランジャーで投入印刷物を処理して、夾雑物を伴わないフィルムを得る工程、
b.夾雑物を伴わないフィルムを粉砕機で粉砕する工程、
c.塩基性pHで、界面活性剤の水溶液からなる洗浄溶液が導入された洗浄システムにおいてフィルムからインクを除去する工程であって、翼で撹拌される洗浄槽で、洗浄溶液および分散インク残渣の一部を含む処理済みプラスチックフィルム、並びにフィルムから除去されたインクを伴った洗浄溶液が生成される工程、
d.前記洗浄システムにおいて処理済みプラスチックフィルムを濯ぐ工程であって、少なくとも2つの濯ぎ槽で、インクおよび洗浄溶液残渣を含まない清浄なフィルムを得る工程、
e.洗浄溶液を遠心機で回収する工程、
f.インク中に含まれる顔料を熱処理反応器で回収する工程、
g.フィルムを乾燥装置で乾燥させて、インクおよび洗浄溶液を含まない粉砕済みフィルムを得る工程
を含む、プラスチックフィルム上に印刷されたインクの除去方法。 - 投入印刷物は、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエステルまたはポリアミド(PA)のフィルムであってよい、請求項1に記載のプラスチックフィルム上に印刷されたインクの除去方法。
- 粉砕後、夾雑物を伴わないフィルムの寸法が直径6〜14mmである、請求項1に記載のプラスチックフィルム上に印刷されたインクの除去方法。
- 洗浄溶液は、水中に0.1〜5重量%の割合の界面活性剤を含有する、請求項1に記載のプラスチックフィルム上に印刷されたインクの除去方法。
- 洗浄溶液は、界面活性剤として、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロミドまたはドデシル硫酸ナトリウムを含有する、請求項4に記載のプラスチックフィルム上に印刷されたインクの除去方法。
- 洗浄溶液は11〜13のpHを有する、請求項4に記載のプラスチックフィルム上に印刷されたインクの除去方法。
- 再循環水が導入された第1槽と清浄な水が導入された第2槽からなる2つの濯ぎ槽で濯ぎ工程を行う、請求項1に記載のプラスチックフィルム上に印刷されたインクの除去方法。
- 遠心機の速度が毎分10000回転である、請求項1に記載のプラスチックフィルム上に印刷されたインクの除去方法。
- 熱処理反応器を170〜200℃の温度で激しく撹拌しながら1時間運転し、反応器では、顔料と植物油または鉱油との混合物から顔料含有樹脂が熱分解され、油から顔料を分離するための処理の後に混合物を濾過し、油は更なる顔料の処理を継続するために反応器に再投入する、請求項1に記載のプラスチックフィルム上に印刷されたインクの除去方法。
- ブリケットマシンを用いて乾燥工程を行う、請求項1に記載のプラスチックフィルム上に印刷されたインクの除去方法。
- 熱風を用いて乾燥工程を行う、請求項1に記載のプラスチックフィルム上に印刷されたインクの除去方法。
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