JPS6334764B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、廃インキから顔料を色別に回収する
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、可塑性等の添加剤は、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】

【表】 ○ 分散性良
△ 分散性やや良
× 分散性悪
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、こられの
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。 上記の知見に基づけば、廃インキに顔料分散性
の悪い溶剤を添加することによつて顔料粒子の分
散性を低下させて顔料粒子を沈降、分離できるこ
とが判る。 そこで本発明者等は、顔料分散性の悪い溶剤で
顔料を回収することにつき、更に研究を進めた結
果、該溶剤を上昇流として与えれば、顔料粒子の
浮上速度または沈降速度の差により顔料を色別に
分離し得ること、ただしこの分離、回収の際に顔
料中に介在樹脂を多量に包含させてしまつたので
は貯蔵上に問題がある（介在樹脂のうち、特にニ
トロセルロースは貯蔵時に発火の危険がある）た
め上記の溶剤は樹脂類に対して溶解性の良いもの
であることが必要であることを見い出し、本発明
に到達したものである。 すなわち本発明は、廃インキから顔料を回収す
る際に、分散塔内で廃インキに、顔料分散性は悪
いが樹脂類に対する溶解性の良い溶剤を上昇流と
して与え、顔料粒子の浮上または沈降速度の差に
より液相で各顔料の多層に篩分けし、層別に抜出
し回収することを特徴とする廃インキから顔料毎
を色別に回収する方法に関するものである。 本発明方法において、上昇流を与える溶剤（す
なわち顔料分散性は悪いが、樹脂類に対する、溶
解性の良い溶剤）（以下、上昇溶剤と称する）と
しては、表２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あげられるが、芳香族
炭化水素は介在樹脂類のうちニトロセルロースに
対しては余り溶解性がないので、前記したように
ニトロセルロースに対して良好な溶解性を示し、
かつ顔料分散性も余り良好でない酢酸エチル等の
エステル類を混合した芳香族炭化水素が使用され
る。この混合比は、顔料の分離性を良くすると共
に、該顔料への樹脂の混在量を極力減少させるた
めに、芳香族炭化水素／エステル類＝90/10〜10/
９０（容量比）とすることが好ましい。 以下、添付図面等を参照して本発明方法を詳細
に説明する。 第２図は、本発明方法の一実施態様例を示す系
統図である。 第２図において、廃インキはライン２から流量
計F₃により流量調節されて混合タンクＭへ供給
される。該混合タンクＭには、タンクT₃からポ
ンプP₂により廃インキを希釈するための溶剤
（以下、希釈溶剤と称する）が、流量計F₂で流量
調節されて送られて来ている。 この希釈溶剤は、廃インキの粘度を下げ、後述
する分散塔Ｄへの供給を容易にする他、該分散塔
Ｄでの廃インキ分配を均一にする働きをするもの
で、また希釈溶剤を添加することによつて廃イン
キが混合タンクＭ内で凝集、沈殿しないことが必
要であるため、顔料分散性が良く、かつ樹脂類を
凝集しない（すなわち樹脂類に対して溶解性の良
い）溶剤、例えばシクロヘキサノン、メチルイソ
ブチルケトン等のケトン類やメチルセロソルブ等
のエーテル類が使用できる。 この希釈溶剤と廃インキとは、希釈溶剤／廃イ
ンキ＝0.1〜３（容量比）となるように上記した流
量計F₂，F₃にて流量調節される。希釈溶剤／廃
インキの容量比をこのようにするのは、0.1以下
では希釈溶剤を混合する意味がなく、また３以上
ではその後の処理量が大きくなるばかりでなく、
粘度を下げるのには３以下で十分であるとの理由
によるものである。 上記のようにして希釈溶剤と混合された廃イン
キは、分散塔Ｄへ送られる。該分散塔Ｄには、前
記した上昇溶剤が塔底から一定速度で送られ、上
昇流として与えられており、廃インキ中の顔料粒
子は、浮上又は沈降速度の差により例えば第３図
に示すように層分離される。すなわち、第３図に
おいて、最も沈降速度の大きい顔料（白色）は最
下層イに、その次に沈降速度の大きい顔料（赤
色）はその上の層口に、その次に沈降速度の大き
い顔料（黄色）はその上の層ハに、そして最も沈
降速度の小さい顔料（青色＋黒色）は最上層ニに
分離される。 これを、第２図に示すように、ライン１１〜１
５により層別に抜出し、それぞれ固液分離器S₁〜
S₅へ送る。固液分離器S₁には、例えば、白味がか
つた顔料がS₂には赤味がかつた顔料がS₃には茶味
がかつた黄色顔料が、S₄には黄味がかつた青色顔
料が、S₅には青味がかつた黒色顔料が、それぞれ
回収される。 なお、上昇溶剤の上昇速度は、0.05〜1.0mm／
secの範囲が好ましいが、この上昇速度は、色相
により、すなわち各顔料の浮上又は沈降速度によ
りそれぞれ好ましい速度、例えば

【表】 顔料
があり、各色相の層分離を良好に行うためには、
それぞれの層において上記のような上昇速度とな
るような装置工夫が行われる。 すなわち、分散塔ＤをＶ字型塔とするか、ある
いは分散塔Ｄの内径を段階的に変えることによ
り、各層で上記のような上昇速度が得られるよう
にする。例えば、廃インキ中の顔料が上記のよう
に白、赤、黄、青、黒の混合顔料の場合、白色が
最下層に、青および黒層が最上層に分離するため
には、分散塔Ｄの断面積比が白＝1.00として、赤
＝2.10、黄＝3.65、青＋黒＝6.00となるようにす
ればよい。 また、上記の上昇溶剤は、前記した芳香族炭化
水素とエステル類とを予め混合しておいたものを
一つのタンクに入れておき、これを分散塔Ｄへ送
り、循環ラインLOにより循環させてもよいが、
エステル類は樹脂類に対して溶解性が良い（すな
わち相溶性がある）ため、回収顔料に一部包含さ
れる樹脂類と共に顔料の回収系へ抜出されてしま
い（勿論芳香族炭化水素も抜出されるが、エステ
ル類の方がより多く抜出される）、循環を繰返し
ているうちに減量してしまうため、芳香族炭化水
素とエステル類とは第２図に示すように、芳香族
炭化水素はタンクT₁に、エステル類はタンクT₂
に別々に入れておき、エステル類の減量分をライ
ン１から補給するようにする。 両タンクT₁，T₂からの溶剤は、流量調節弁V_N
で流量調節され、流量計F₁にて計量されつつ、
ポンプP₁により分散塔Ｄへ送られ、循環ライン
LOにより循環される。 更に、前記したように各固液分離器S₁〜S₅に抜
出された回収顔料は、該各固液分離器S₁〜S₅にて
静置、過等により固液分離される。なお、各固
液分離器S₁〜S₅中のf₁は回収顔料の粗大粒子、f₂
は微細粒子、f₃は溶剤である。 次に、分散塔Ｄにおける上昇溶剤の上昇速度と
回収顔料の色相との関係を明らかにする実験例を
挙げる。 実験例 供試廃インキ：赤色顔料（モノアゾレツド）、青
色顔料（フタロシアニンブルー）、黄
色顔料（酸化鉄黄）、白色顔料（チタ
ン白）、黒色顔料（カーボンブラツク）
の混合廃インキ 上昇溶剤：トルエン／酢酸エチル＝25／75（容量
比）、20℃ 分散塔Ｄの径，高：50mmφ，800mmＨ 上記の条件にて廃インキの初期供給量を200g
とし、バツチテストにより上昇溶剤の上昇速度を
次のように順次変化させて、層分離、回収を行つ
たところ、各上昇速度により次のような色相の顔
料が回収された。

【表】

【表】 そして、上記の各顔料回収後の分散塔Ｄの底部
に白色顔料が残つていた。 上記の0.35〜0.40mm／sec時に回収された顔料に
ついて赤外分光分析を行つたところ、第４図Ａの
ような結果が得られた。なお、参考のために第４
図Ｂにニトロセルロースの、第４図Ｃに新品赤色
顔料（モノアゾレツド）の赤外吸収スペクトルを
それぞれ示す。 第４図Ａ〜Ｃから明らかなように、回収顔料に
はインキ調合段階で添加されるニトロセルロース
が不純物として含まれるが、色調や第４図Ａの赤
外吸収スペクトル等から、赤外顔料（モノアゾレ
ツド）が回収されていることが判る。すなわち、
第４図Ａでは、第４図Ｃに示す新品赤色顔料（モ
ノアゾレツド）の代表的な吸収波長1700cm^-1，
1470cm^-1，1430cm^-1，1320cm^-1，1110cm^-1，1010
cm^-1等に相似の吸収スペクトルが現われている。 以上説明した本発明方法は、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。

【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図は本発明方法の一実施態様例
を示す系統図、第３図は第２図の分散塔Ｄにおけ
る分離パターンの一例を示す図、第４図Ａ〜Ｃは
回収顔料Ａ、ニトロセルロースＢおよび新品顔料
Ｃの赤外吸収スペクトルである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 廃インキから顔料を回収する際に、分散塔内
   で廃インキに、顔料分散性は悪いが樹脂類に対す
   る溶解性の良い溶剤を上昇流として与え、顔料粒
   子の浮上または沈降速度の差により液相で各顔料
   毎の多層に篩分けし、層別に抜出し回収すること
   を特徴とする廃インキから顔料を色別に回収する
   方法。