JPS6256762B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、廃インキから顔料を回収する方法に
関する。 凸版、凹版、オフセツト、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に示すような物
性を有している。

【表】

【表】 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
および黒系統であり、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つ
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つて、色のくすんだ廃イ
ンキ中にはカーボンブラツクからなる黒インキ
や、フタロシアニンブルーからなる青インキが含
まれている。 上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、蒸気等
を注入して溶剤を放散させ、凝縮器等により回収
することもあつたが、充分な回収を行うことはで
きなかつた。 本発明者等は、廃インキから顔料を回収し、し
かも回収顔料の再利用度を高めるべく、色のくす
みの原因となるカーボンブラツクや青色顔料（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つて異な
つた分散性を示すこと。

【表】 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つても、表２の分散性は
次のように異なつてくること。 (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。 (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、イソプロピルアルコー
ル等のアルコール類は、表２に示すように顔料
の種類によつて分散性に選択性を示し、しかも
介在樹脂の種類によつても、例えば、 メチルアルコール，エチルアルコール： 介在樹脂がアルキツド樹脂の場合、これら
のアルコールはアルキツ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
れら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： 介在樹脂がアルキツド樹脂、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： 介在樹脂がアルキツド樹脂、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。 (4) 青色顔料（フタロシアニンブルー）およびカ
ーボンブラツクは、いずれの溶剤にもやや分散
し易い傾向がある。 上記の知見から、廃インキに顔料分散性の悪い
溶剤を添加すれば、顔料粒子が凝集、沈降し、分
離、回収できることが判る。 しかし、廃インキ中の顔料は、前記した通り、
ニトロセルロース類、アルキツド樹脂類を介し
て、これら樹脂類の濡れ作用により溶媒中に均一
に分散しており、この顔料を上記の顔料分散性の
悪い溶剤で回収すると該溶剤はニトロセルロース
を溶解する作用がないため、ニトロセルロースが
回収顔料中に多く含まれてしまう。回収顔料を再
インキ化して再使用する際に、これらの樹脂類が
多量に混入していると印刷適性上不具合が生じ
る。従つて、顔料回収工程でこれらの樹脂類をも
分離する必要があり、この手段としてはこれら樹
脂類を溶解する作用をも有する顔料分散性の良い
溶剤で処理することが考えられる。 反面、顔料の分離、回収の上からは、顔料分散
性の良い溶剤で処理することは好ましくないこと
は言うまでもなく、上記したように顔料分散性の
悪い溶剤で処理することが望ましい。 本発明者等は、これらの両方を同時に満足させ
るために更に研究を重ねたところ、次のような知
見を得た。 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が
実験の結果確められた。第２図から明らかなよう
に、顔料分散性の悪い溶剤は、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
つて分散してしまい、溶剤からの顔料分の分離は
困難となる。 本発明者等は、この知見に基づいて検討を進
め、顔料分散性の良い溶剤と悪い溶剤を混合して
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、しかも樹脂類が極力減少した顔
料が回収できるとの結論に達つし、本発明に到つ
たものである。なお、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
うものである。 すなわち本発明は、廃インキを夾雑物除去後、
濃縮し、次いで顔料分散性の良い溶剤と悪い溶剤
との混合溶剤を添加混合した後、固液分離し、分
離された顔料を乾燥して回収することを特徴とす
る廃インキ中の顔料回収方法に関するものであ
る。 本発明方法で用いられる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挙げら
れ、顔料分散性の良い溶剤としては、シクロヘキ
サノン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、
メチルセロソルブ等のエーテル類が挙げられる。 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70／30〜０／100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アクターと
なる。第３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。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、容量比で概略70／30〜０／100、好まし
くは70／30〜10／90であることが判る。 上記混合溶剤の廃インキへの添加割合は、第４
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。 第５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５図において、廃インキは先ず工程１で鉄
錆、紙屑、ダスト等の夾雑物が過等の手段で除
去される。なお、該工程１には、ポンプ、撹拌器
等の摩耗防止対策が加味されていることは言うま
でもない。 夾雑物が除去された廃インキは、工程２で濃縮
される。該工程２では、例えば１％程度の顔料を
含む廃インキから主として低沸点溶剤を蒸発させ
て〜20％程度の顔料分となるよう〜20倍程度に濃
縮・減容する目的と、次工程において最適溶剤組
成となるよう余分な溶剤を予め分離、除去する目
的のための処理が行われる。 次いで、工程３において、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一
定割合にて添加混合し、顔料粒子の分離性を良く
し、かつ顔料粒子表面の樹脂、添加剤等を溶剤相
に溶出させる。この時、色のくすみの原因となる
カーボンブラツクや青色顔料は、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
も余り分散性を失うことがないので、溶剤側に残
る。 しかる後、工程４に送られ、過、遠心分離等
によつて顔料粒子を溶剤から分離する。なお、こ
の分離に先立つて、上記の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。 分離された顔料粒子は、工程５において、顔料
粒子の表面や細孔内等に含まれる溶剤分を除去、
放散させるために乾燥され、回収顔料として再利
用工程８へ送られる。 一方、分離された溶剤は、工程６において、蒸
留法によつて精製し、回収してインキ調合用ある
いは上記の工程３の溶剤用として再利用工程９へ
送られる。 また、工程６の蒸留残渣は、少量の顔料、樹
脂、添加剤等を含んでおり、工程７に送つて廃棄
物処理するか、燃料油等に混じて燃焼させ、一部
を熱として回収することもできる。 以上の工程において、廃インキまたは顔料中に
はニトロセルロース等の比較的熱に不安定な成分
が含まれているため、必要以上の加熱は好ましく
なく、例えばニトロセルロースは130〜140℃で熱
分解を起すので、該温度以下での操作が好まし
い。従つて、工程２、５、６においては減圧下で
の操作が中心となる。 なお、本発明方法は廃インキからの顔料回収の
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。 次に、本発明の実施例をあげる。 実施例 表３に示した性状を有する廃インキ１を70℃
にて減圧蒸発して、廃インキ中の顔料が15wt％
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50／50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分間回転し、
顔料固形分を液相から分離して、約60ｇ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。 表３ 廃インキ性状の一例 色 相：焦茶 比 重：0.94 粘 度：33cs（Cat20℃） 顔料含有量：7wt％ 溶剤含有量：88.5wt％ 溶剤組成： メタノール 1.1wt％ 酢酸エチル 18.4 イソプロパノール 16.2 トルエン 48.1 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２〜４図は実験により得られたデ
ータを示す図表で、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、第３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、第４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
の関係を、それぞれ示す図、第５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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 廃インキを夾雑物除去後、濃縮し、次いで顔
   料分散性の良い溶剤と悪い溶剤との混合溶剤を添
   加混合した後、固液分離し、分離された顔料を乾
   燥して回収することを特徴とする廃インキ中の顔
   料回収方法。