KR19980023916A - 새로운 세척액을 제조하고 사용된 용액을 처리하는 방법 및 이 방법을 실행하기 위한 기구 - Google Patents

Abstract

적어도 90%의 물과 첨가제를 포함하는 새 세척액을 제조하고 하나 또는 그 이상의 음각 인쇄기에서 잉크에 의해 일단 사용된 상기 용액을 처리하는 방법에 있어서,

(a) 새 세척액을 제조하는 단계, (b) 상기 새 세척액을 하나 또는 수 개의 세척 탱크로 유입하고 및 잉크로 혼합하는 단계, (c) 상기 하나 또는 수 개의 세척 탱크로부터 나오는 사용된 헌 용액을 한외 여과하여 깨끗한 용액 및 농축된 잔류액을 만드는 단계, (d) 상기 깨끗한 용액을 새 세척액의 회로에서 순환시키는 단계, (e) 상기 한외 여과로부터 유도된 농축된 잔류액을 침전시키는 단계, (f) 침전된 용액을 여과하여 고형 폐기물 및 여과된 용액으로 만드는 단계, (g) 여과된 용액을 산으로 중화하는 단계, (h) 중화된 용액을 증발시켜 농축 염 용액 및 증류수로 만드는 단계, (i) 상기 증류수를 사용하여 (a) 하에서 새 세척액을 제조하는 단계, 및 (j) 상기 염 용액을 여과하여 고형 염류 및 잔류액을 생성하는 단계를 포함하는 방법.

Description

새로운 세척액을 제조하고 사용된 용액을 처리하는 방법 및 이 방법을 실행하기 위한 기구

본 발명은 적어도 90%의 물 및 첨가제를 함유하는 새로운 세척액을 제조하고 이 세척액이 폐쇄된 순환계에서 작동하는 하나 또는 그 이상의 음각 인쇄 기계의 잉크에 의해 일단 사용된 것을 처리하는 방법 및 이러한 방법을 실행하기 위한 기구에 관한 것이다.

음각 인쇄 기계에 있어서, 패턴(무늬)들이 각인되는 인쇄판은 플레이트 실린더 상에 장착되고 이 플레이트 실린더와 강은 방향으로 회전하는 세척 실린더에 의해 세척되는 바, 상기 세척 실린더는 인쇄 판의 판화밖에 있는 잉크를 닦아 없애주는 것이다. 세척 실린더 상에 있는 잉크를 깨끗이 없애기 위해서, 실린더의 하부는 세척 탱크에 있고 추가로 브러시 및 세척날이 장치되어 있다. 노즐 시스템은 세척 실린더 상에 새 세척액을 분사하고 잉크와 일단 혼합된 새 용액은 세척 탱크로부터 헌 세척액으로서 배출된다.

일례로서, 미합중국 특허 제5,390,598호는 음각 인쇄 기계에서 세척 실린더를 영구히 세정하는 그러한 장비를 개시하고 있다.

실제로, 새로운 잉크들이 개발되어 왔고 그러한 새로운 잉크들은 환경에 거의 해가 되지 않는 물을 기본으로 하는 용액을 사용하여 세척 작용을 수행하도록 하고 있다. 그러한 음각 인쇄 방법에 사용되는 이러한 새로운 잉크들이, 당해 분야, 예를 들어 미합중국 특허 제4,966,628호 및 유럽 특허 제0 340 163호에 주지되어 있다. 그러한 잉크들은 다른 것들 가운데서 올레인수지성 성분 및 색소를 포함한다.

새로운 잉크를 사용하여 그러한 음각 기계에서 사용되는 수성 세척액은 당해 분야에 주지되어 있으며, 일반적으로 적어도 90% 물과 첨가제를 함유한다.

이러한 세척액중의 하나가 독일 특허 DE 1 546 776호에 설명되어 있고, 이는 알칼리성 색소 1 내지 5중량%, 알칼리성 인산 염을 함유하는 상용 세정제 2 내지 10중량% 및 습윤제 1 내지 10중량%을 함유하는 수성액으로 구성된다. 더욱 상세하게는, 이러한 수성 용액은 가성 소다 NaOH 1.5 내지 2.5중량%, 인산나트륨 Na₃(PO₄) 2 내지 5중량% 및 황산화 피마자유 1 내지 3중량%을 함유한다.

다른 세척액이 미합중국 특허 제3,389,656호에 설명되어 있고, 수산화 칼륨 또는 수산화 나트륨 또는 가성 암모늄과 같은 강염기 약 1 내지 5중량%, 세정제, 예를 들어 소듐 폴리포스페이트 약 2 내지 10중량%, 및 황산화 피마자유와 같은 습윤제 약 0.3 내지 10중량%를 함유하는 수성액을 포함한다.

당해 분야에 주지된, 새 세척액을 제조하고 및 사용된 헌 세척액을 처리하는 방법은 하기 단계들을 포함한다:

(a) 새 세척액을 제조하고,

(b) 상기 새 세척액을 하나 또는 수개의 세척 탱크로 유입하고 및 잉크로 혼합하고,

(c) 상기 하나 또는 수개의 세척 탱크로부터 나오는 사용된 헌 용액을 한외 여과하여 깨끗한 용액 및 농축된 잔류액을 만들고,

(d) 상기 깨끗한 용액을 새 세척액의 회로에서 순환시키고,

(e) 상기 한외 여과로부터 유도된 농축된 잔류액을 침전시키고,

(f) 침전된 용액을 여과하여 고형 폐기물 및 용액으로 만들고,

(g) 여과된 용액을 산으로 중화하고,

(h) 중화된 용액의 화학적 산소 요구량을 감소시키고 및

(i) 상기 감소된 용액을 배수구로 처리하는 것.

그러한 방법의 예가 도 1에서 블록 다이아그램으로 나타나 있다.

한외 여과후 이러한 방법의 재순환 율은 약 80%이고, 이러한 수치는 사용된 잉크의 질 및 세척액에서의 농도에 다소 좌우된다.

이러한 방법의 주된 단점은 처리되고 배수구로 이송되는 잔류액이 많은 양의 염류를 함유하고 있다는 것이다. 이러한 염류는 기본적으로 침전 및 중화 생성물로부터 유래되고 있는 염화물이고, 또한 황산염류 또는 황산이 상기 중화 단계에 사용되어 왔다. 염화물 및/또는 황산염류의 존재는 화학적 산소 요구량이 상당히 감소할 수 있지만 완전히 제거되지는 못함에 따라 많은 국가에서 문제점이 되고 있다.

더욱이, 사용된 기계의 수에 따라서, 물 및 침전 생성물의 소비는 매우 중요하고 비용이 드는 문제이다. 마지막으로, 사용된 그리고 배수구에서 거부되는 물은 생물학적 산소 요구량을 가지고 있다.

본 발명의 목적은 폐쇄된 순환체제에서 작동하는 방법을 실현하는 것으로서, 특히 상기 회로에서 상기 물 및 침전 생성물의 대부분이 사용된 세척액으로부터 회수되고, 새 세척액을 제조하는 데 재 사용되며, 배수구로 배출하는데 거부되지 않는 방법을 실현하는 것이다. 상기 방법에 따른 물 및 침전 생성물 소비는 크게 감소될 수 있고 오직 고형 폐기물만이 수득될 것인바, 이는 환경 보호 표준의 관점에서 후에 처리될 수 있다.

본 발명은 또는 화학적 산소 요구량을 조절하기 위한 활성탄 사용을 피하게 할 수 있다.

새 세척액을 제조하고 및 사용된 세척액을 처리하는 그러한 방법은 청구 범위 1항 및 2항에 의해 정의되어 있다.

종속항 3항 내지 8항은 본 발명에 따른 방법의 특별한 단계들을 정의하고 있다.

독립항 9항은 본 발명에 따른 방법을 실행하는 장치를 정의하고 있다.

종속항 10항 내지 18항은 본 발명에 따른 방법을 실행하는 장치의 특정 구체예를 정의하고 있다.

본 발명은 구체예 및 첨부되는 도면을 설명함으로써 가장 잘 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 세척액을 처리하는 기술 분야에 공지된 방법의 블록 다이아그램이다.

도 2는 본 발명에 따르는 세척액을 제조하고 및 순환시키는 방법의 블록다이아그램이다.

도 3은 본 발명에 따르는 방법을 실해하는 장치의 블록 다이어그램이다.

본 발명은 도 2를 참조하여 설명될 것이다.

바람직하게는, 새 세척액은 하기 성분을 표시된 비율로 함유한다:

-) 연수 98.5%

-) 가성소다 NaOH 1%

-) 황산화 피마자유 0.5%

상기 세척액은 또한 특정 세정제를 함유할 수 있다.

본 발명의 방법의 (a) 단계에서, 물, 가성소다 및 황산화 피마자유를 혼합하여 세척액을 제조한다.

(b) 단계에서는 이러한 새 세척액을 하나 또는 수개 세척 탱크로 유입하여 잉크와 혼합한다.

다음, 사용된 세척액을 하나 또는 수개의 세척 탱크로부터 한외여과 설비로 이송하여 단계 (c)의 과정, 즉 한외여과를 실시한다. 이러한 단계 (c)는 깨끗한 세척액을 만들어내고 이는 단계 (d)에서 새 세척액 및 잉크를 포함하는 농축 잔류액으로서 간단히 순환된다. 이러한 한외여과 단계로 인하여 용액의 약 80%를 회수할 수 있다. 상기 농축 잔류액은 침전의 단계 (e)를 거치게 된다. 이러한 침전물은 염화 칼슘 CaCl₂및 염화철 FeCl₃를 첨가함으로써 생성된다.

상기 침전으로부터 나온 용액을 단계 (f)에서 여과되어 고형 폐기물과 여과된 용액을 얻는다.

단계 (g)에서, 여과된 용액을 염화수소산 HCl을 첨가하여 중화시킨다.

이 중화된 용액은 단계 (h)에서 증류과정을 거치게 되어 증류된 물 및 농축된 염 용액을 생성한다. 이러한 증류된 물은 단계 (i)에서 새 세척액을 제조하는 데 사용되기 위해 회복되는 반면, 농축 염 용액은 단계 (j)에서 여과되고 이러한 여과로 인하여 보통의 고형 염류 및 단계 (e)에서의 침전을 실현시키기 위해 최종적으로 재사용되는 매우 농축된 염 용액이 얻어진다.

증류된 물은 탱크로 보내지고 여기서 연수와 혼합된다. 이러한 혼합물은 황산화 피마자유 및 가성소다 NaOH를 예를 들어 상기 지시된 비율로 첨가함으로써 새로운 세척액을 제조하는 데 사용되어 진다.

이러한 방법은 거의 모든 물을 재 사용할 수 있기 때문에, 용수로부터 취한 물의 소비를 매우 낮출 수 있고 손실분만 보상하면 되는 것이다.

또한, 도 2의 블록 다이아그램의 흐름을 나타내는 화살표로 보면, 고형 폐기물만이 재 사용되지 않고 액체는 폐쇄 순환계에 남아 있다.

도 3은 이러한 방법을 실행하는 장치의 한 예를 나타낸다.

이러한 장치는 사용된 용액 탱크 (1)을 포함하며 이를 통해서 사용된 용액이 유동하여 제1한외여과 탱크 (2)를 거쳐 제1한외여과 유니트(3)으로 가게된다. 이러한 제1한외여과 유니트(3)으로부터 나오는 깨끗한 용액은 새 용액 탱크(21)로 보내지게 되고 여기서부터 새 세척액으로서 재 사용되지만, 제1한외여과 유니트(3)으로부터 나오는 농축 잔류액은 제2한외여과 탱크(4)로 이송되고 여기서 제2한외여과 유니트(5)로 보내진다. 이러한 제2한외여과 유니트(5)로부터 나오는 깨끗한 용액은 또한 새 용액 탱크(21)로 보내지고 여기서 새 용액으로서 재사용되는 반면, 제2한외여과 유니트(5)로부터 나오는 농축 잔류액은 농축 용액 탱크(6)으로 보내진다. 이러한 농축 잔류액은 다음, 침전 탱크(7)로 가서 침전 단계가 수행된다. 침전에 필요한 염화 칼슘 CaCl₂및 염화철 FeCl₃를 첨가하는 수단이 상기 침전 탱크에 제공된다. 이러한 수단은 적어도 탱크 및 각 첨가 화합물에 대한 공급 펌프를 포함한다. 침전액은 다음, 여과 압축기(8)로 보내져서 고형 폐기물을 이 용액으로부터 분리한다. 이러한 여과된 용액은 여과액 탱크(9)에 저장된다. 상기 여과액을 중화 탱크(10)으로 이송하고 여기서 염화수소의 첨가에 의해 중화시키고 중화 액 탱크(11)로 회수된다. 이러한 목적을 위해, 염화수소산을 첨가하는 수단이 중화 탱크(10)에 구비된다. 이러한 수단은 적어도 탱크 및 공급 펌프를 포함한다. 이러한 중화액 탱크(11)로부터 용액이 제1증발 유니트(12)로 보내지고 및 이러한 제1증발 유니트(12)로부터 얻은 증기는 증류수 탱크17에서 회수되는 반면, 염류 용액은 염 용액 탱크(13)으로 보내진 다음, 제2증류 유니트(14)로 보내진다. 제2증류 유니트(14)로부터 얻어진 증기는 또한 증류수 탱크(17)로 회수되는 반면, 농축된 염류 용액은 농축 염 용액 탱크(15)로 이송된 다음, 여과 시스템을 보내지며, 여기서 한편으로 고형 염류가 추출되며 다른 한편으로 잔류액이 추출되어 적절한 수단, 예를 들어, 펌프에 의해 침전 탱크(7)으로 순환된다. 증류수 탱크(17)로부터, 물이 물탱크(19)로 보내지고, 여기서 물 연화기(18)을 통해 일단 들어온 물을 또한 용수를 받고, 연수 및 증류수 둘 다를 세척액 혼합 탱크(20)으로 보내서 여기서 새 세척액이 황산화 피마자유 및 가성소다 첨가로 제조되는 것이다. 다음, 그 새 세척액을 새 용액 탱크(21)로 보내고 일단 사용된 하나 또는 수개의 사용된 용액 탱크로 되돌려진다.

이러한 장치에 다른 탱크로의 용액 이동을 수행하기 위하여, 펌핑 수단이 제공되어진다.

이상 설명된 바와 같이, 상기 물 및 침전 생성물의 대부분이 사용된 세척액으로부터 회수되고, 새 세척액을 제조하는 데 재 사용되며, 배수구로 배출하는데 거부되지 않는 방법을 실현하는 것이다. 상기 방법에 따른 물 및 침전 생성물 소비는 크게 감소될 수 있고 오직 고형 폐기물만이 수득될 것인바, 이는 환경 보호 표준의 관점에서 후에 처리될 수 있다.

본 발명은 또한 화학적 산소 요구량을 조절하기 위한 활성탄 사용을 피하게 할 수 있다.

설명된 다른 구체예가 실시예로서 주어지며 본 발명의 범위 내에서 변형이 가능하다. 예를 들어 세척액의 고성성분 비율은 약간씩 변화시킬 수 있다. 또한, 중화에 사용되는 산은 황산일 수 있다.

Claims (18)

1. 적어도 90%의 물과 첨가제를 포함하는 새 세척액을 제조하고 및 하나 또는 그 이상의 음각 인쇄기에서 잉크에 의해 일단 사용된 상기 용액을 처리하는 방법에 있어서,

   (a) 새 세척액을 제조하는 단계,

   (b) 상기 새 세척액을 하나 또는 수개의 세척 탱크로 유입하고 및 잉크로 혼합하는 단계,

   (c) 상기 하나 또는 수개의 세척 탱크로부터 나오는 사용된 헌 용액을 한외 여과하여 깨끗한 용액 및 농축된 잔류액을 만드는 단계,

   (d) 상기 깨끗한 용액을 새 세척액의 회로에서 순환시키는 단계,

   (e) 상기 한외 여과로부터 유도된 농축된 잔류액을 침전시키는 단계,

   (f) 침전된 용액을 여과하여 고형 폐기물 및 여과된 용액으로 만드는 단계,

   (g) 여과된 용액을 산으로 중화하는 단계,

   (h) 중화된 용액을 증발시켜 농축 염 용액 및 증류수로 만드는 단계,

   (i) 상기 증류수를 사용하여 단계 (a)하에서 새 세척액을 제조하는 단계, 및

   (j) 상기 염 용액을 여과하여 고형 염류 및 잔류액을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 단계 (j)에서 생성된 잔류액이 단계 (e)의 침전을 실현시키는데 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 새 세척액은 연수, 황산화 피마자유 및 가성소다 NaOH를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 새 세척액은 약 98.5%의 수성액, 약 1%의 가성소다 NaOH, 및 약 0.5%의 황산과 피마자유를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 침전은 염화 칼슘 CaCl₂및 염화철 FeCl₃첨가로 실현되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 중화는 염화수소산 또는 황산의 첨가로 실현되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 방법은 두 개의 연속적인 한외여과 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 방법은 두 개의 연속적인 증발 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 새 세척액을 제조하고 일단 사용된 상기 세척액을 처리하는 장치에 있어서,

   상기 장치는 적어도 새 용액 탱크(21), 상용된 용액 탱크(1), 사용된 용액 탱크(1)로부터 사용된 세척액을 수납하는 한외여과 순환 탱크(2), 깨끗한 용액을 이송하며 상기 새 용액 탱크(21)과 연결된 하나의 배출구 및 농축 잔류액을 이송하며 농축액의 탱크(6)에 연결된 다른 배출구를 가지며, 상기 한외여과 탱크(2)에 연결된 한외여과 유니트(3), 상기 잔류액의 침전이 실행되는 침전 탱크(7), 침전된 잔류액을 여과하는 여과 압축기(8), 상기 여과 압축기 (8)로부터 나오는 용액을 수납하는 여과액 탱크(9), 여과액이 중화되고 중화액 탱크(11)이 연결된 중화 탱크(10), 중화액을 중화액 탱크(11)로부터 수납하는 증발 유니트(12), 증발 유니트(12)의 물을 수납하는 증류수 탱크(17), 증발 탱크(12)로부터 염류 용액을 수납하는 염용액 탱크(13), 상기 농축된 염류 용액을 여과하고 고형 염류 및 잔류액을 생성하는 여과 시스템(16), 및 상기 용액 및 유동액을 상기 하나의 탱크로부터 다른 탱크로 이송하는 펌핑 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 여과 시스템으로부터 침전 탱크로 여과된 잔류 액체를 이송하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제9항에 있어서, 물 연화기(18)로부터 연수 및 상기 증류수 탱크로부터 증류수를 수납하는 물탱크(19), 물탱크(19)로부터 물을 수납하고 상기 새 용액 탱크(21)에 연결되어 있는, 새 세척액의 제조용 탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제9항에 있어서, 새 세척액 용액은 연수, 황산화 피마자유 및 가성소다 NaOH를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 새 세척액은 약 98.5%의 수성액, 약 1%의 가성소다 NaOH, 및 약 0.5%의 황산화 피마자유를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
14. 제9항에 있어서, 새 세척액 제조 탱크(20)에 가성소다 및 황산화 피마자유를 첨가하는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 제9항에 있어서, 상기 침전 탱크(7)에 염화 칼슘 CaCl₂및 염화철 FeCl₃을 첨가하는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
16. 제9항에 있어서, 상기 중화 탱크에 염화수소산 또는 황산을 첨가하는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
17. 제9항에 있어서, 상기 한외여과 유니트(3) 다음에, 제2한외여과 순환탱크(4) 및 배출구가 상기 새 용액 탱크(21)에 연결된 제2한외여과 유니트(5)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
18. 제9항에 있어서, 상기 증발 유니트(12) 다음에 위치하고, 증류수 탱크(17)이 여기서 나오는 물을 수납하게 되는데 제2증발 유니트(14)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.