DE7326267U - - Google Patents

Description

Kabushiki Kaisha Ricoh 13Λθν. 1974

V Vorrichtung zur Rückgewinnung eines Lösungsmittels _v

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Rückgewinnung eines einen hohen Siedepunkt aufweisenden und in flüssiger, elektrophotographisehen Entwicklern verwendbaren Lösungsmittels aus dieses Lösungsmittel im Dampfzustand enthaltender Luft. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Rückgewinnung eines solchen Lösungsmittels, die sich in kompakter Form in eine elektrophotographische Kopiervorrichtung einbauen läßt.

Es ist bekannt, daß Bedienungspersonen von mit flüssigen Entwicklern arbeitenden elektropnotographischen Kopiervorrichtungen durchjüen Geruch des betreffenden flüssigen Entwicklers belästigt werden. Dies ist insbesondere auf die als Trägerflüssigkeit für solche flüssige Entwickler verwendeterialiphatischaiErdölkohlenwasserstoffe zurückzu-

ühren. Bisher wurden jedoch noch keine geeigneten Maßnahmen gefunden, um den solchen flüssigen Entwicklern eigenen lästigen Geruch zu beseitigen.

Es ist zwar bekannt, dampfförmiges Lösungsmittel enthaltende Luft an Aktivkohle zu adsorbieren und anschließend durch

die Aktivkohle zur Desorption des daran adsorbierten Lösungs-

Bcuüpf zu leiten.. Di

Maßnahme läßt sich Jedoch ausschließlich auf Lösungsmittel mit niedrigem Siedepunkt, z.B. kurzkettige Alkohole, Aceton, Benzol und dergleichen, anwenden. In mit Lösungsmitteln hohen Siedepunkts arbeitenden elektrophotographischen Kopiervorrichtungen kann man sich jedoch dieser Maßnahme nicht bedienen* Anders als bei einer bloßen Übertragung dieser Maßnahme auf eine elektrophotographische Kopiervorrichtung muß eine geeignete Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung selbstverständlich eine wirksame Rückgewinnung des verdampften Lösungsmittels gestatten. Darüber hinaus muß sie einfach gebaut und kleindimensioniert sein, damit sie sich in die Kopiervorrichtung einbauen läßt* Schließlich muß sie einfach zu handhaben und preisgünstig sein sowie eine merkliche Erniedrigung des elektrischen Widerstands des rückgewonnenen Lösungsmittels zu verhindern vermögen. In Anbetracht dessen ist die geschilderte Maßnahme mit den folgenden Nachteilen behaftet. Da die bekannte Maßnahme bei ihrer Durchführung hochkomprimierten Dampf und Kühlwasser benötigt, muß die diesbezügliche Vorrichtung großdimensioniert sein. Zur Gewinnung des hochkomprimierten erhitzten Dampfes ist eine beträchtliche Elektrizitätsmenge erforderlich, was zu einer Erhöhung der Betriebskosten (der Kopiervorrichtung) führt, Ferner kann kein anderes Adsorptionsmittel als Aktivkohle verwendet werden, da beispielsweise Silikagel (bei seiner Verwendung) Wasser readsorbiert und unbrauchbar wird. Schließlich würde das rückgewonnene Lösungsmittel eine größere Menge Wasser enthalten, wordurch sein elektrischer Widerstand beträchtlich sinkt.

Der Neuerung lag nun die Aufgabe zugrunde, eine kleindimensionierte, einfach zu handhabende und billige Vorrichtung zur Rückgewinnung eines dampfförmigen, in flüssigen elektrophotographischen Entwicklern verwendbaren Lösungsmittels

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verschiedensten Adsorptionsmitteln betrieben werden
kann, die Rückgewinnung des betreffenden Lösungsmittels ohne merkliche Änderung dessen physikalischer
Eigenschaften gestattet und in Kopiervorrichtungen einbaubar ist.

Gegenstand der Neuerung ist somit eine Vorrichtung zur
Rückgewinnung eines in flüssigen elektrophotographischen Entwicklern verwendbaren Lösungsmittels aus Luft, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß eine mit einem Adsorptionsmittel gepackte Säule mit einem Einlaß für die ein in flüssigen elektrophotographischen Entwicklern verwendbares Lösungsmittel im Dampfzustand enthaltende Luft und einem Auslaß für die gereinigte Luft; eine Einrichtung zur Innenoder Außenbeheizung der gepackten Säule von innen oder
von außen her und eine mit der gepackten Säule in Verbindung stehende Leitung zum Sammeln und Kühlen des aus der gepackten Säule austretenden desorbierten Lösungsmittels vorgesehen sind.

Die Neuerung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer zur Durchführung der Rückgewinnungsmaßnahmen geeigneten neuerungsgemäßen Vorrichtung;

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Pig. 2 und 3 graphische Darstellungen der prozentualen Desorption bzw. prozentualen Adsorption dca Lb"suvt£>aittcls im Falle, daß die ein dampfförmiges Lüsu--.£.?.-laictel mit hohem biedepunkt enthaltende Luft in eine aus Aktivkohle oder Silikagel bestehende, mit ο3λ~·.ά Adsorptionsmittel gepackte Schicht eingeleitet U^-M der Heiz-lulhl-Zyklus i) oinor in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung durchgeführt \fird, und

Fig. 4 eins graphisch© DarStellung, welche die Änderung dor prozentualen Desorption entsprechend der zum Erhitzen des an die Aktivkoh3 adsorbierten hochsiedenden Lösungsmittels in einer in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung angewandten Temperatur.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ist eine Säule 1 mit einem Adsorptionsmittel 2 gepackt. Ferner sind in der betreffenden Vorrichtung eine Heizeinrichtung 3» ein Thermometer 4, ein Einlaß 5 für die das hochsiedende Lösungsmittel im Dampfzustand enthaltende Luft, ein Auslaß 6 für die gereinigte Luft und eine Kühlleitung 7 für den Lösungsmitteldampf vorgesehen. Schließlich sind auch noch zu öffnende oder schließbare Ventile oder Absperrglieder 8, 9 und 10 vorgesehen. Beim Sc*ließen des Absperrgliedes 10 und offenen Absperrgliedern 8 und 9 strömt die Lösungsmitteldampf enthaltende Luft durch den Einlaß 5 (in die Vor-

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richtung) Gin und durch daß Adsorptionsmittel 2, v.O"bei dar» Lökungsiaittcl sn du;:. Adsorptionsmittel 2 adsorbiert vrird. Die gereinigte LvXt Mira &xjs dem Auslo.ß 6 austreten gelassen « !!adidcs dar. Adsorption r¹· ^>:'iΐΐοΐ >.^J eine gev;±scc i-ic-nt·:« LöouTir:3!-.-.Lttoi adsorbiert hat„ \;crclcii dio Ab:;poi'r(;lieder 8 VjKL 9 ^oycliloöfiOii v.k1 las /:,1^Λ:ΛροΓΓ·_;ϋθΓ;. -10 ^ocjfinGt. Kun vird cVjlK .idf.iorxtJoOrvyittol 2 udttol:.¹. o.c-tr avs v-ί die ββ~ p.·.>.ckte Γ"'..\1ϋ 1 £-;r;v;ickcltc!·:; )'^:icrüiⁱP-33::-;..>it uufitcvJ':c-nde:a Kois-

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DIg Höx^cinriclitva^ 3 v.'ird äavch Anlo;;-5:a eine;· i^troncs sa. den uii die gepacKxc- SLiuiG i ί^ον;.χο1-:οϋ-υ·>. A-iier-O'-io-Dr-aht butätigt, A....J.3reri3cit.ö kanii jcc'.ocla der· iI;5.oro::io-Dj.-aht auch ira Adsorptiönstij.ttal so 11:.;χ vntorgcbracht vjerciep. oder a"bar ee kanu die gepackte ßäiilc 5.·.,it einer anderen Heizeinrichtung, 2.B₀ QxniiU iKiiziaaiitc'l;. iio^ebeii \vsrdon. D.-.,3 Adsorptionsmittel 2 kaiin famor nlt einoii erhitatcji Gas, z.B. Wassere' ^ipf_} odor einer erhitzten Flü.asigkcit, ζ,Ώ, Was ε or oder ölj erhitzt vorden.

Zur YerTDasseruns der Kühlv/iriaing kaim die Kühlleitimg 7, ■wie in der Zeichnung dargestellt _f opiralföi^raig ausgebildet oder ausgebaucht sein. Solange das Lösungsmittel einen (ausreichend) hohen Siedepunkt aufweist, besteht keine Not wendigkeit, unter besonderer Zwangskühlung zu arbeiten. Der Kühleffekt v.'ird. jedoch verbessert, wenn um die Kühlleitung herum Luft bewegt \vird. Das rückgewonnene Lösungsmittel kann so, wie es ist, wiederverv/endot werden. Wenn

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eine neuerungsgemäße Vorrichtung in eine elektrophotographische Kopiervorrichtung eingebaut ist, kann das derart rückgewonnene Lösungsmittel in den (darin) verwendeten flüssigen Entwickler rüokgeführt werden.

In der neuerungsgemaßen Vorrichtung lassen sich insbesondere in flüssigen elektrophotographischen Entwicklern als Trägerflüssigkeit verwendete aliphatische Erdölkohlenwasserstoffe mit Siedepunkten im Bereich von l4o° bis 250⁰C rückgewinnen. Derartige aliphatische Erdölkohlenwasserstoffe werden von den verschiedensten Lieferanten, z.B. von der Firma Esso Standard Oil Co₀ unter den Handelsbezeichnungen Isopar H (Siedepunkt 16O° bis l80°C), Isopar G (Siedepunkt 150° bis 170°C) oder Isopar L (Siedepunkt l80° bis 210⁰C), von der Firma Shell Oil Co. unter der Handelsbezeichnung Shellsol (Siedepunkt l6o° bis 190⁰C) oder von der Firma Mobil Oil Co. unter der Handelsbezeichnung Pegasol (Siedepunkt 16O° bis 190⁰C), vertrieben*

Sofern das in einer neuerungsgemaßen Vorrichtung verwendete Adsorptionsmittel 2 (zur Desorption des daran adsorbierten Lösungsmittels) mit Dampf erhitzt wird, könneu als Adsorptionsmittel außer Aktivkohle auch Silikagel, Aluminiumtrioxidgel und dergleichen, verwendet werden.

Die in den graphischen Darstellungen der Figuren 2 unc* 3 angegebene prozentuale Desorption errechnet sich aus folgender Gleichung:

Gewicht des Adsorptionsmittels nach der Adsorption - T) - ^Gewi°^{nt des} Adsorptionsmittels nach der Desorption Gewicht des Adsorptionsmittels nach der Adsorption - Gewicht des Adsorptionsmittels

In die graphischen Darstellungen der Figuren 2 und 3 sind die Ergebnisse des im folgenden geschilderten Arbeitszyklus

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eingetragen« In die mit dem Adsorptionsmittel gepackte Schicht (bei Fig. 2 ist die Schicht mit 100 g Aktivkohle gepackt; bei Fig. 3 ist die Schicht mit 100 g Silikagel gepackt) der in Fige 1 dargestellten Vorrichtung wurde mit einer Geschwindigkeit von 18 l/min Luft, die 200 ml eines dampfförmigen aliphatischen Erdölkohlenwasserstoffs mit einem Siedepunkt von l80° bis 210°C (Isopar L) Enthielt, eingeleitet. Ira Falle der Aktivkohle wurde (zur Desorption des adsorbierten Lösungsmittels) eine bestimmte Zeit lang auf eine Temperatur von 36O⁰C erhitzt; im Falle von Silikagel wurde (zur Desorption des daran adsorbierten Lösungsmittels) eine bestimmte Zeit lang auf eine Temperatur von 210⁰C erhitzt. Hierauf wurde in jedem Falle noch eine bestimmte Zeit lang abkühlen gelassen. Wie aus den graphischen Darstellungen hervorgeht, werden die Adsorptionsoder Desorptionsfähigkeiten von Aktivkohle und Silikagel durch den Heiz-Kühl-Zyklus nicht beeinflußt. Folglich ist die Lösungsmittel-Rückgewinnung bei Verwendung dieser Adsorptionsmittel kontinuierlich durchführbar.

In der neuerungsgemäßen Vorrichtung ist die zum Erhitzen der mit Adsorptionsmittel gepackten Schicht angewandte Temperatur von der Art des Lösungsmittels und dem verwendeten Adsorptionsmittel abhängig. Wenn beispielsweise Isopar L als Lösungsmittel rückgewonnen werden soll, beträgt die Erhitzungstemperatur im Falle von Aktivkohle als Adsorptionsmittel 350° bis 360⁰C, im Falle von Silikagel 190⁰ bis 210⁰C. Es wurde gefunden, daß die prozentuale Desorption ungeachtet des verwendeten Adsorptionsmittels sinkt, wenn die angewandte Temperatur unter der angegebenen Mindesttemperatur- .liegt. Wenn die Desorptionstemperatur über der angegebenen Maximaltemperatur liegt* kommt es in höchst nachteiliger weise zu einer Erniedrigung der Aktivität des Adsorptionsmittels, zu einer Zerstörung des Adsorptions-

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mittels und dergleichen. Diese Neigung läßt sich auch bei anderen hochsiedenden Lösungsmitteln, z.B. aliphatischen Erdölkohlenwasserstoffen mit Siedepunkten im Bereich von I5O⁰ bis 170⁰C (z.B. Isopar G) feststellen.

Die graphische Darstellung gemäß Pig. 4 zeigt die Änderung der prozentualen Desorption mit einer Änderung der zum Erhitzen des an Aktivkohle adsorbierten Lösungsmittels Isopar G angevandten Temperatur. Aus dieser graphischen Darstellung geht hervor, daß auch bei Isopar G keine hohe prozentuale Desorption erreicht wird, wenn die Temperatur zu niedrig ist.

Wie erwähnt, stehen die angewandte Erhitzungstemperatur und die prozentuale Desorption des Lösungsmittels miteinander in enger Beziuhung, es wurde aber auch gefunden, daß die Erhitzungsdauer und die prozentuale Desorption miteinander in keiner Beziehung stehen. So ist beispielsweise die prozentuale Desorption im Falle, daß mit dem Erhitzen unmittelbar, nachdem die Temperatur der gepackten Schicht 36O⁰C erreicht hat, aufgehört wurd< 5²J-, 3#. Im Falle, daß die Temperatur (von 360⁰C) noch weitere 30 min lang aufrechterhalten wurde, war die prozentuale Desorption nahezu gleich, nämlich 52,3$· Folglich ist es also in der neuerungsgemäßen Vorrichtung nicht erforderlich, die gepackte Schicht stundenlang zu erhitzen.

Die folgenden Beispiele sollen die Arbeitsweise der neuerungsgemäßen Vorrichtung und die darin erzielbaren Ergebnisse näher veranschaulichen.

Beispiel 1

Wurde 200 ppm Isopar L (aliphatischer Erdölkohlenwasserstoff mit einem Siedepunkt von l80° bis 210⁰C) enthaltende Luft

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nit einer GeGchtfindi^koit von. 13 l/rein in eine cn^r: eine.;. Glaszylinder eines Ducol'.roefjnorn von 40 n:;; be stehe;:·',/jo, nil". IOC' β Aktivkohle £,epriokte und :Vr- oir.'.er Vor-r.lchtv·'·.:·..'; /v;o3^;Aß Fig. 1 utttöiv'rilir-.ül'ito Säule ü.^n;:cloitüt uvid cirri:·! dv.voh die Mitivkoh.lsschicht 2 geloitwt, V^trir· air. Kcrv^oviti-irtior. an COJA £cn:;.:atycc-:n Lü;"nvrv^r;ö'iittol γρι A/tr-.l-¹/; 6 nur¹ vr.,.;Va :;0 7i;V:^; 5v:?.Cii 90-;:iin1r-;i^sr Aclo-vptior; ν.·\ι ^iIe;: rie Anr· v^rr;:?.iv icr 8 9 2^Or?°h^^c"'"^cn u^iü O.:\r> A'^!>'i^:j'"-:rr;Aluc: '0

L nit Hilfe d^v TTciiiuinv-lcjvtun-i 3 30 nln lan;; ^S p'.ne Tg;i poratur vo?i 5^0 C ttV';';i'C/^j"b -'urto, Dan Incnar L bdJ.dot^ j"· de:." F-uhllaJ.-bi.rni; 7 T:-Nk.?oVion, dio l^ir;a C.oj? ro'J:ll:;i.t-in.^ 7 zu einen (nicht dcr^cotell.ton) an uutorc-:-i Snao ar"" J^itrng vornesebenexj GeiüP flo^r;'?en u.o··:! dort go.':-y-:nc-lt vfi.!?:Ο.εη« i5s \?urde geinnurr., do3 (1;;^ leo^r.^ L bis ::u 50;' clc3O7^^v;i.;;-rt werden konnte j vena diu Vorrichtung nac^ bGcrxdetOij Erhitzen. (SO win japg atohennc't.i ?.::en vmr-do.

Wuras Bo.isp.icl 1 mit oincr äc;\i5.valcnton üen.^e Silikagel wlrtdorho'J..; uad (zur Desorption) auf eine Temperatur von .⁰OO⁰C erliitet, betrug dor· RLIc¹I^.swinrauL:fr,?,grad an r.dsor"bi3rtem Damp! 100?5.

Der ¥ert clcj e! .ktrischon Widerstands 60s gemäß den Bsi-1 und 2 viodsr^owoiinonexi Isopar L betrug 1,3 x 10 '

Π «cm, d.h. nur ger-ingfU^iS vrenigor als dor- Isopar L eigene elektrische \7idcratand von 1,5 k 10¹^¹⁵ITl ·CT₁. Mit die-SGD (geringfügig-erniedrigten) elsktrischen Yldorstsnä ks.*inte Jedoch das rl-ol;gev;onncno Ir. op ar L ohne weiteres 0I3 Trä£crfllissi£koit fur einen flüssigen elektrophotographii-che-Γ-ntwickler verv^ndet verden.

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Claims (2)

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Rückgewinnung eines in flüssigen elektrophotographischen Entwicklern verwendbaren Lösungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einem Adsorptionsmittel gepackte Säule (l) mit einem Einlaß (5) für die ein in flüssigen elektrophotographischen Entwicklern verwendbares Lösungsmittel im Dampfzustand enthaltende Luft und einem Auslaß (6) für die gereinigte Luftj eine Einrichtung (3) zur Innen- oder Außenbeheizung der gepackten Säule von innen oder von außen her und eine mit der gepackten Säule in Verbindung stehende Leitung (7) zum Sammeln und Kühlen des aus der gepackten Säule austretenden desorbierten Lösungsmittels vorgesehen sind,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Adsorptionsmittel (2) Aktivkohle, Silikagel und/ oder AluminiumtrJoxidgel enthält.

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