JPS5881410A - 廃インキからの有価物回収方法 - 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】 本発明は廃インキから顔料および溶剤等の有価物を回収
する方法に関する。

凸版、凹版、オフセット、グラビア等各種の印刷に適用
されるインキは、一般に、顔料、樹脂、溶剤、可塑剤等
の添加剤からなり、第１図に模式的に示すように、顔料
粒子１が樹脂２を介在して溶剤３中に均一に分散してい
るものと考えられる。

この顔料粒子は、体質顔料、無機系顔料、有機系顔料に
大別され、それぞれ表１に示すようなお、溶剤−樹脂、
可塑剤等の添加剤は、上記の顔料の種類に応じて適切な
ものが使用されることはいうまでもない。

新品インキの色相は、大別して赤、青、黄、白および黒
系統であシ、用途に応じて単独もしくは二色以上を混合
して用いる。

ところで、色が黒くくすんで使用できなくなったインキ
や、印刷機等を洗浄したあとの廃液は、廃インキとして
インキ製造工程や印刷工場等から大量に排出され、いず
れの廃インキも各色相のインキが混合したものであって
、色のくすんだ廃インキ中にはカーボンブラックからな
る黒インキや、フタロシアニンブルーかうする青インキ
が含まれている。

よ記の廃インキから顔料、溶剤等の有価物を回収するこ
とは困難で、従来は、殆んどが焼却あるいは投棄され、
まれに廃インキ中に熱風１、・：輸 蒸気等を注入して溶剤を放散させ、凝縮器等により回収
することもあったが、充分な回収を行うことはできなか
った。

本発明者等は、廃インキから顔料や溶剤等の有価物を回
収し、しかも回収顔料の再利用度を高めるべく、色のく
すみの原因どなるカーボンブラックや青色顔料（フタロ
シアニンブルー）を除去し、赤、黄、茶色等の色相の鮮
やかな顔料を回収する方法について研究を重ねた結果、
次のような知見を得た。

先ず、表１に示したインキに使用される顔料粒子は、表
２に示すように溶剤の種類によって異なった分散性を示
すこと。

次に、前記したように顔料粒子をインキに使用する際に
は樹脂（第１図中の２）を介在させるが、この樹脂の種
類によっても、表２の分散性は次のように異なってくる
こと。

（１）トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素は、表２
に示すようにいずれの顔料も分散せず、゛沈降する傾向
にあり、しかも介在樹脂の種類にかかわらず、この傾向
は変わらない。

（２）　　メチルセロソルブ等のエーテル類、シクロヘ
キサノン等のケトン類は、表２に示すようにいずれの顔
料も良く分散し、しかも介在樹脂の種類にかかわらず、
この傾向は変わらない０ （３）酢酸エチル等のエステル類、メチルアルコール、
エチルアルコール、インプロピルアルコール等のアルコ
ール類は、表２に示すように顔料の種類によって分散性
に選択性を示し、しかも介在樹脂の種類によっても、例
えば、メチルアル−コール、エチルアルコール：介在樹
脂がアルキッド樹脂の場合、こ　　　（４れらのアルコ
ールはアルキッド樹脂を溶解する作用がないため、顔料
の種類にかかわらず、分散性は悪い、 介在樹脂がニトロセルロースの場合は、こレラのアルコ
ールはニトロセルロースを溶解する作用があるため、表
２と同様の分散性を示す、 イソプロピルアルコール： 介在樹脂がアルキッド樹脂、ニトロセ ルロースいずれの場合も、イソプロピルアルコールはこ
れらの樹脂を溶解する作用がないため、顔料の種類にか
かわらず分散性は悪い、 酢酸エチル： 介在樹脂がアルキッド樹脂、ニトロセ ルロースいずれの場合も、酢酸エチルはこれらの樹脂を
溶解する作用があるため、表２と同様の分散性を示す、 のように分散性に選択性を示す０ ）青色顔料（フタロシアニンブルー）およびカーボンブ
ラックは、いずれの溶剤にもやや分散し易い傾向がある
。

更に、廃インキから顔料を回収し、再インキ化して再使
用する際、回収顔料中に上記のニトロセルロース類やア
ルキッド樹脂類等の樹脂類が多く含まれると印刷適性上
不具合が生じるので、顔料を回収する工程で、これら樹
脂類を分離する必要がある。一方、顔料粒子の分離の面
からすれば、顔料の凝集が促進され粒子径が大きくなる
程、分離が容易になる０これらを同時に満足させるため
には、顔料分散性の良い溶剤と悪い溶剤とを混合して用
いればよいこと。

すなわち、溶剤中でのインキ顔料の分散・凝集性と上記
樹脂類（主としてニトロセルロース）の間には、第２図
に示すような関連性があることを実験の結果確めた。第
２図から明らかなように、顔料分薮性の悪い溶剤は、ニ
トロセルロースの溶解性に乏しいため、この溶剤で回収
した顔料中には多くの樹脂類が残存して顔料の再利用に
は不具合である。ただし、この場合、同図から明らかな
ように、顔料の凝集性は良いので、溶剤から顔料を分離
することは容易である。一方、顔料分散性の良い溶剤は
、同図から明らかなように、ニトロセルロースの溶解性
が良いので、廃インキ中のニトロセルロース等の樹脂類
は溶剤側へ移行し、この溶剤で回収した顔料中には樹脂
類は含まれない。ただし、この溶剤は、顔料の分散性が
良い反面、凝集性が悪いため、顔料は微細粒子となって
分散してしまい、溶剤からの顔料分の分離は困難となる
。従って、顔料分散性の良い溶剤と悪す溶剤を混合して
用いれば、顔料の凝集が促進され、溶剤からの分離が容
易となり、しかも樹脂類がかなシ除去された顔料が回収
できるのである。

本発明は、以上の知見に基づいてなされたものであり、
更に本発明では処理の容易さ、および装置の小型化を図
るべく、廃インキ中の夾雑物の除去と、廃インキの濃縮
を前処理として行うと共に、顔料分離後の液から溶剤回
収を行うものである。

すなわち本発明は、廃インキから有価物を回収する方法
において、 （ａ）　　廃インキを５０メツシュ以上のフィルタから
なるｒ過器に通し、夾雑物を除去する工程、（１））　
　夾雑物を除去した廃インキを減圧蒸発器にて濃縮する
工程、 （Ｃ）　　濃縮した廃インキを冷却し、その後顔料分散
性の悪い溶剤と良い溶剤を混合した溶剤と混合、分散す
る工程、 （ｄ）　　上記溶剤と混合、分散された廃インキを遠心
分離器で固液分離し、次いで固形物から顔料を回収する
一方、分離液から溶剤を回収する工程、 からなることを特徴とする廃インキからの有価物回収方
法に関するものである。

以下、添付図面を参照して本発明方法を詳細に説明する
。

第３図は本発明方法の一実施態様例を示すフローシート
である。

第３図において、印刷機から発生する廃インキは、印刷
工程にもとづｈて間欠的に発生するため、一旦廃インキ
貯留タンク１に入れられる。

次いで含まれ砂、紙屑、錆等の印刷適性を失なう原因と
なる夾雑物ｔ−Ｆ’過分離するためｒ過器２に送る。該
ｒ過器２は、次のような実験の結果、５０メツシュ以上
のフィルタで構成されていればよいことが確認されてい
る。

すなわち、メツシュの異なるＳＵＢ　５０４製の金網フ
ィルターを用いて夾雑物の除去効果を調べたところ、第
４図の結果が得られた。同図から明らかなように、廃イ
ンキ中の夾雑物を除去するには、５０以上のメツシュ、
好ましくは１００〜２００メツシユの範囲にあるフィル
ターを使用するのがよいことが判る。なおフィルターの
材質は、廃インキのｐＨが５〜７とやや酸性側にあるこ
とから、腐食を考慮してＳＵＢ製を使用するのがよい。

ｆ過器２を出た廃インキは、ポンプ３によシ廃インキ濃
縮器４に送る。ここでは主として低沸点溶剤を蒸発させ
、通常ｙ２〜ｉに減容する。

この廃インキ濃縮器４は、減容による装置の小型化を指
向すると共に、次工程（顔料分散工程）において最適溶
剤組成となるよう調合できる範囲の溶剤成分に置き代え
るだめの準備操作の一段階である０なお、廃インキを濃
縮していくと、インキの粘度が増大し、以降の取扱いが
難しくなる。従って、濃縮廃インキの粘度は、輸送、取
扱い等を考慮すると、１５０〜２００（センチボイズ）
が操作可能な粘度の上限であることが確められている。

第５図は廃インキ中の顔料濃度と廃インキの粘度の関係
の一例を示す図表である。同図を参考、にして廃インキ
の濃縮度を決定すればよい。

また、廃インキ濃縮器４では、顔料の加熱による変質、
混合されている添加剤や樹脂の内壁への固結を防止する
ため、大きな熱変化、温度差を与えないよう減圧蒸発方
式とすると共に、リボイラ５と廃インキ濃縮器４との間
の液移動方式とする。更に、リボイラ５は、上記の変質
、内壁への固結等を防止するために加熱体と壁面および
液との温度差を小さくすべくライン５からの温水による
加熱方式とする。このリボイラ５と上記の減圧蒸発方式
の廃インキ濃縮器４間を廃インキが流動することにより
、廃インキの均一化、混合効果、固結・閉塞防止等に好
結果が与えられる。

廃インキ濃縮器４を出た廃インキは、流量制御製蓋６を
経て、冷却器７で一旦室温近くまで降温した後、分散槽
８へ入る。分散槽８では、最適な分散溶剤組成、すなわ
ち顔料分散性の良い溶剤と顔料分散性が悪く凝集効果の
ある溶剤を廃インキの性状に応じて、それぞれ溶剤タン
ク９と溶剤タンク１０とから一定量かつ一定割合で供給
し、混合タンク１１で充分混合した後、加え、攪拌また
は液循環方式によって廃インキと充分混合接触させ二゛
顔料粒子の分離性を良くすると共に、顔料粒子に吸着さ
れている樹脂、添加−剤等を解離、溶出させる。この時
、色のぐすみの原因となるカーボンブラックや青色顔料
は、前記したように、顔料分散性の悪い溶剤、良い溶剤
のいずれにも余シ分散性を失うことかないので、溶剤側
に残る。

上記の顔料分散性の悪い溶剤としては、前記した知見か
ら明らかなように、トルエン、キシレン等の芳香族炭化
水素が用いられ、顔料分散性の良い溶剤としては、シク
ロヘキサノン、メチルインブチルケトン青のケトン類、
メチルセロソルブ等のエーテル類が用いられる。

これら顔料分散性の悪い溶剤と良い溶剤との混合割合は
、容量比で７０／３０〜Ｏ／１ｏｏ程度とすることが望
ましい。その理由は次の通りである。

顔料分散性の良い溶剤と悪い溶剤との混合割合は、回収
顔料の純度に影響を及ぼすファクターとなる。第６図に
この混合溶剤の組成割合と回収顔料の純度との関係を示
す０同図から明らかなように、回収顔料の純度を９５％
以上とする場合、顔料分散性の悪い溶剤／顔料分散性の
良い溶剤の組成割合は、容量比で概−路７０／１０〜０
／１００、好ましくは７０／３０〜１０／９０であるこ
とが判る。

そして、上記混合溶剤の廃インキへの添加割合は、第７
図に示す廃インキからの顔料分離効率と混合溶剤／廃イ
ンキ比（容量比）との関係の一例から、混合溶剤／廃イ
ンキ＝２〜３（容量比）が好ましいことが判る。

分散槽８を出た廃インキと上記溶剤との混合物は、次い
で遠心分離器１２へ送られ、ｉ　ｏｖａＧ以上、５０秒
以上の分離操作が行われる。第８図に顔料分離率と遠心
分離器の遠心効力□の関係の一例を示す。同図から明ら
かなよるに廃インキから効率的に顔料を分離回収するに
は、遠心分離器の遠心効力は１０００Ｇ以上、好ましく
は２．０００　Ｇ以上であることがわかる０なお、遠心
分離に先立って、色のくすみの、原因となる顔料を除去
す・るために、静置、傾瀉を行うことが好ましいことは
言うまでもない。

遠心分離器１２で分離された固形分は乾燥器１３で一定
量の溶剤を除去した後、ライン１９から回収顔料として
取出し、再利用する。

一方、分離液は、分離液タンク１４に入り、予熱器１５
を経て、蒸発器１６に送る。蒸発器１６では、リボイン
１７で分離液を加熱すると共に、真空ポンプ１８で蒸発
器１６内を減圧にして分離液中の溶剤の蒸発を促進させ
、溶剤をライン２０から回収し、再利用する。なお、分
離液中に残るインキ成分のうち、樹脂、添加剤等は、蒸
発器１６の底部に濃縮されるので、廃棄処理するか、燃
料油等に混ぜて燃焼させ、一部を熱として回収する。

なお、本発明方法は廃インキからの顔料の回収の他、顔
料と類似の性質をもつ染料の分離、回収にも適用し得る
ものである０ 実施例 表３に示した性状を有する廃インキ１ｔを２００メツシ
ユの金網フィルタに通して砂・、紙くず、鉄さび等を除
去した後、７０℃にて系内圧力１０　’ＯｍＨｆで２時
間減圧類発して、インキ中の顔料が１５　ｗｔ％ｉにな
るまで濃縮し、つぎにトルエン／酢酸エチルの容量比が
ｓ　ｏ　／　５０からなる希釈溶剤を濃縮した廃インキ
容量に対して３倍量添加したのち激しくかきまぜる。そ
の後、この混合液を遠心分離機にかけ、２２００Ｇの遠
心効果を与えて、５分間回転踵顔料固形分を液相から分
離して、約６０ｔの顔料を回収した。

このようにして回収した顔料は鮮やかな色相を有し、再
インキ化した結果、インキとして再利用できることが判
明したＯ 表−５廃インキ性状 色　　　相　　：　　焦　　茶 比　　　重　　：　　　０，９４ 粘　　　度　　：　　　５３ｃｓ　（Ｏａｔ’２０℃）
顔料含有ｔ：　　７ｗｔ％ 溶剤含有量　：　　８ａ５ｗｔ％ 溶剤組成　： メタノール　　　　　　　　１．１　ｗｔ％酢酸エチル
　　　　　　　１８４ インプロパツール　　　　１６．２ トルエン　　　　　　　　　４ａ１ 酢酸ブチル　　　　　　　　０．６ キシレン　　　　　　　　　　５．７ メチルセロソルブ　　　　　　６．２ シクロヘキサノン　　　　　　３．８

【図面の簡単な説明】

第１図はインキ中の顔料粒子の分散状況を模式的に示す
図、第２図は顔料分散性の良い溶剤と悪い溶剤中での顔
料の分散性および凝集性とニトロセルロースの溶解性の
関係を示す図表、第３図は本発明方法の一実施態様例を
示すフローシート、第４図はフィルｒＱメツシュと廃イ
ンキ中夾雑物の除去率の関係を示す図表、ｗｃ５図は廃
インキ濃縮時の廃インキ中の顔料濃度と廃インキの粘弯
、の関係を示す図表、第６図は顔、料分散性の良い溶剤
と悪い溶剤との混合溶剤の組成と回収顔料の純度の関係
を示す図表、第７図は上記混合溶剤／廃インキ比と廃イ
ンキからの顔料分離効率あ関係を示す図表、第８図は顔
料分散性の良い溶剤と悪い溶剤との混合溶剤が添加され
た廃インキを遠心分離する際の顔料分離率と遠心力の関
係を示す図表である。 復代理人　　内　１）　　明 復代理人　　萩　原　亮　− 馬４図 ４Ｍ網の坏ツシュ 馬５図 廃インキ中のＩ員′Ｒ５ＩＩＩ度（重量％）帛６図 ””’　　　　　　　　　　５１　合”Ｉ！ｔ　１ｌＪ
ＩＱ　ｍ　　　　　　　　　分Ｍｌのｌｌ！い磨削　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　艮い治削混
古冶削／廃インキ比 第８図 】ｉ４〕タカカ　　（６） 第１頁の続き ０発　明　者　山口正金 川崎型川崎ｉ池上新町２−１７− ７ ■出　願　人　大日本印刷株式会社 東京都新宿区市谷加賀町１丁目 １２番地

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 廃インキから有価物を回収する方法において、（ａ）　
   　廃インキを５０メツシュ以上のフィルタからなるｒ過
   器に通し、夾雑物を除去する工程、（ｂ）　　夾雑物を
   除去した廃インキを減圧蒸発器にて濃縮する工程、 （Ｃ）　　濃縮した廃インキを冷却し、その後顔料分散
   性の悪い溶剤と良い溶剤を混合した溶剤と混合、分散〕
   る工程、 （ｄ）　　上記溶剤と混合、分散された廃インキを遠心
   分離器で固液分離し、次いで固形物から顔料を回収する
   一方、分離液から溶剤を回収する工程、 からなることを特徴とする廃インキからの有価物回収方
   法。