JPS5881484A - Recovery of pigment from waste ink - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To efficiently recover a pigment and to improve the purity of the recovered pigment, by adding the mixed solvent of a solvent having poor pigment-dispersibility and alcohol to waste ink, and precipitating and decomposing the pigment in the waste ink. CONSTITUTION:Waste ink from a waste ink tank 21 and a mixed solvent from a mixed solvent tank 22 are individually carried to a mixing-agitating cell 23 by pumps P, mixed and agitated together therein and then fed to a precipitating cell 24 by a pump P. In the cell 24, pigment particles coagulated from a liquid phase are precipitated, separated from the liquid phase, thickened by a filter press 25 to remove the solvent and then recovered 26. On the other hand, the supernatant liquid in the precipitating cell 24 and the separated liquid from the filter press 25 are fed through a tank T into a distilling column 27 and distilled therein to recover 28 the solvent. The recovered solvent may be reused according to uses.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、廃インキから高純度の顔料を回収する方法に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for recovering high purity pigments from waste ink.

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
の添加剤からなシ、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。Inks applied to various types of printing such as letterpress, intaglio, offset, and gravure generally do not contain additives such as pigments, resins, solvents, and plasticizers.As schematically shown in FIG. is considered to be uniformly dispersed in the solvent 3 with the resin 2 interposed therebetween.

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に示すよう寿物性を有している
。These pigment particles are broadly classified into extender pigments, inorganic pigments, and organic pigments, each of which has longevity physical properties as shown in Table 1.

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。It goes without saying that appropriate additives such as solvents, resins, and plasticizers are used depending on the type of pigment mentioned above.

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。The hue of new ink can be roughly divided into red, blue, yellow, white, and black, and depending on the purpose, it can be used singly or in a mixture of two or more colors.

ところで、色が黒くくすんで使用できなくな。By the way, the color has become black and dull, making it unusable.

つたインキや、印・態様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ら
なる青インキが含まれている。A large amount of waste ink and waste liquid after washing marks, patterns, etc. are discharged from ink manufacturing processes and printing factories as waste ink, and all waste ink is a mixture of inks of various hues. The dull waste ink contains black ink made from carbon black and blue ink made from phthalocyanine blue.

上記の廃インキから顔料、溶剤等の有価物を回収するこ
とは酊難で、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ったが、充
分な回収を行うことはできなかった〇 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０ 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
すととＯ ４５２ 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。It is difficult to recover valuable materials such as pigments and solvents from the above waste ink, and in the past, most of it was incinerated or dumped.
In rare cases, the solvent was diffused by injecting hot air, steam, etc. into the waste ink and recovered using a condenser, etc., but sufficient recovery was not possible. In order to recover pigments from ink and increase the degree of reuse of the recovered pigments, we will use carbon black and blue pigments (phthalocyanine blue) that cause dull colors.
As a result of repeated research on methods to remove pigments and recover pigments with vivid hues such as red, yellow, and brown, the following knowledge was obtained.0 First, the pigment particles used in the ink shown in Table 1 As shown in Table 2, O shows different dispersibility depending on the type of solvent.Next, as mentioned above, when using pigment particles in ink, resin (2 in Figure 1) is used as an intervening agent. However, the dispersibility shown in Table 2 varies depending on the type of resin as follows.

（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
あシ、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。(1) Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene are listed in Table 2.
As shown in Figure 2, none of the pigments is dispersed and tends to settle, and this tendency remains regardless of the type of intervening resin.

（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。(2) As shown in Table 2, ethers such as methyl cellosolve and ketones such as cyclohexanone disperse well with any pigment, and this tendency remains the same regardless of the type of intervening resin.

（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７／ｌ／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、と 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。(3) As shown in Table 2, esters such as ethyl acetate, alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, and isopropyl 7/l/cole show selectivity in dispersibility depending on the type of pigment, and moreover, Depending on the type, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol:
If the intervening resin is alkyd resin, the alcohol in this product has no effect of dissolving the alkyd resin, so the dispersibility is poor regardless of the type of pigment.If the intervening resin is nitrocellulose, the alcohol in this product is nitrocellulose. Isopropyl alcohol shows the same dispersibility as shown in Table 2 because it has the effect of dissolving cellulose: Regardless of whether the intervening resin is alkyd resin or nitrocellulose, isopropyl alcohol does not have the effect of dissolving these resins, so it Ethyl acetate: Regardless of whether the intervening resin is an alkyd resin or nitrocellulose, ethyl acetate has the effect of dissolving these resins, so it shows the same dispersibility as shown in Table 2. Shows selectivity in dispersion as shown in .

（４）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。(4) Blue pigments (phthalocyanine blue) and carbon black tend to be somewhat easily dispersed in any solvent.

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。The above findings indicate that if a solvent with poor pigment dispersibility is added to the waste ink, the pigment particles will coagulate and settle, allowing them to be separated and recovered.

しかし、廃インキ中には、前記したように、顔料粒子の
他、介在樹脂、可塑剤等の添加剤が含まれており、上記
した顔料分散性の悪い溶剤で処理して回収された顔料中
には、樹脂類等が不純物として混入してしまう。However, as mentioned above, in addition to pigment particles, waste ink contains additives such as intervening resins and plasticizers. resins and the like are mixed in as impurities.

そこで、本発明者等は、廃インキに顔料分散性の悪い溶
剤と良い溶剤とを混合させて添加することにより、樹脂
類の含有量が極力減少した顔料の回収方法を同日付にて
提案したが、顔料分散性の良い溶剤の代シにメチルアル
コール、エチルアルコールを使用しても同様の効果が得
゛られるという知見を得て本発明に到達した。Therefore, on the same day, the present inventors proposed a method for recovering pigments in which the content of resins was reduced as much as possible by adding a mixture of a solvent with poor pigment dispersibility and a solvent with good pigment dispersibility to waste ink. However, the present invention was achieved based on the knowledge that similar effects can be obtained by using methyl alcohol or ethyl alcohol instead of a solvent with good pigment dispersibility.

すなわち本発明は、廃インキに顔料分散性の悪い溶剤と
アルコール類との混合溶剤を添加し、廃インキ中の顔料
を沈降させることによって液相から分離、回収すること
を特徴とする廃インキから顔料を回収する方法に関する
ものである。That is, the present invention is characterized in that a mixed solvent of a solvent with poor pigment dispersibility and an alcohol is added to the waste ink, and the pigment in the waste ink is separated from the liquid phase and recovered by sedimentation. This invention relates to a method for recovering pigments.

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
、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素が挙げられ、
該溶剤に混合するアルコール類としてはメチルアルコー
ル、エチルアルコールが挙げら些る。Examples of solvents with poor pigment dispersibility used in the method of the present invention include aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene;
Examples of alcohols to be mixed with the solvent include methyl alcohol and ethyl alcohol.

上記の顔料分散性の悪い溶剤とアルコール類の混合割合
は、顔料分散性の悪い溶剤／アルコール類を容量比で９
０／１０〜１０／９０、好ましくは８０／２０〜２５／
７５とすることが顔料の回収率および純度を良好とする
上で適当である。The mixing ratio of the above solvent with poor pigment dispersibility and alcohol is 9 by volume of the solvent with poor pigment dispersibility/alcohol.
0/10 to 10/90, preferably 80/20 to 25/
75 is suitable for improving the recovery rate and purity of the pigment.

上記の混合溶剤は廃インキに対し容量比で３〜１０倍量
で使用することが好ましい。３倍未満では顔料の分離効
果の点で充分でなく、また該比率が大になるにともなっ
て処理量が増大するので設備が大型化し、経費も増加し
て不利なため、該比率の上限は１０倍程度が適当である
。It is preferable to use the above mixed solvent in an amount of 3 to 10 times the volume of the waste ink. If it is less than 3 times, the pigment separation effect is not sufficient, and as the ratio increases, the amount of processing increases, resulting in larger equipment and increased costs, which is disadvantageous, so the upper limit of the ratio is About 10 times is appropriate.

上記の混合溶剤を上記の割合で廃インキに添加し、混合
すると、顔料粒子は分散性を失い、凝集して沈降する。When the above-mentioned mixed solvent is added to waste ink in the above-mentioned ratio and mixed, the pigment particles lose their dispersibility, coagulate, and settle.

°また介在樹脂や他の添加剤等の不純物は、介在樹脂の
うちの特にアルキッド樹脂は上記顔料分散性の悪い溶剤
に溶解性があり、ニトロセルロースは上記アルコール類
に溶解性があり・、他の添加剤は上記溶剤、アルコール
類のいずれにも溶解性があるため、上記混合溶剤側に溶
出する。更に、色のくすみの原因となるカーボンブラッ
クや青色顔料は、前記の知見から明らかなように、上記
混合溶剤中では余り分散性を失わないので溶剤側に残る
。従って、上記の混合溶剤添加、混合後、静置して傾瀉
すれば、色相の鮮やかな顔料を回収することができる。°In addition, impurities such as intervening resins and other additives, especially alkyd resins, are soluble in the above-mentioned solvents with poor pigment dispersibility, nitrocellulose is soluble in the above-mentioned alcohols, etc. Since the additive is soluble in both the above-mentioned solvent and alcohol, it is eluted into the above-mentioned mixed solvent side. Furthermore, as is clear from the above findings, carbon black and blue pigments that cause dullness of color do not lose much of their dispersibility in the mixed solvent, so they remain on the solvent side. Therefore, after adding and mixing the above-mentioned mixed solvent, if the mixture is allowed to stand and decanted, a pigment with a bright hue can be recovered.

第２図に本発明方法により廃インキ等から顔料を回収す
る基本フロー図を示す。この図では、廃インキ１１と上
記混合溶剤１２をまず混合１５し、つぎに攪拌１４した
のち固形分と溶剤を分離１５し、顔料１６と溶剤１７を
分離する。FIG. 2 shows a basic flowchart for recovering pigments from waste ink and the like by the method of the present invention. In this figure, waste ink 11 and the mixed solvent 12 are first mixed 15, then stirred 14, and then solids and solvent are separated 15, and pigment 16 and solvent 17 are separated.

第２図の回収装置をよ）具体的に示したのが第３図であ
る。FIG. 3 specifically shows the recovery device shown in FIG. 2.

第３図において、廃インキタンク２１からの廃インキ、
および混合溶剤タンク２２からの混合溶剤を各々ポンプ
Ｐ（以下、同様）で混合攪拌槽２５に送り、廃インキと
混合溶剤を混合、攪拌したのち゛、混合液を沈降分離槽
２４ヘボンプＰ輸送する。沈降分離槽２４では、液相か
ら凝集した顔料姉１！を沈降させ、液相から分離する。In FIG. 3, waste ink from the waste ink tank 21,
The mixed solvent from the mixed solvent tank 22 is sent to the mixing and stirring tank 25 using pumps P (hereinafter the same), and after mixing and stirring the waste ink and mixed solvent, the mixed liquid is transported to the sedimentation separation tank 24 pump P. . In the sedimentation separation tank 24, pigment 1 is aggregated from the liquid phase. is allowed to settle and separate from the liquid phase.

沈降分離した顔料はフィルタープレス２５で濃縮、脱溶
剤し、回収２６する。一方、沈降分離槽２４の上澄液お
よびフィルタープレス２５からの分離液はタ５ンクＴｉ
経て蒸留塔２７へ送シ、蒸留操作して溶剤を回収２８す
る。回収した溶剤は用途に応じ再利用するととになる。The precipitated and separated pigment is concentrated in a filter press 25, the solvent is removed, and the pigment is recovered 26. On the other hand, the supernatant liquid from the sedimentation separation tank 24 and the separated liquid from the filter press 25 are transferred to the tank Ti.
The solvent is then sent to a distillation column 27 and distilled to recover the solvent 28. The recovered solvent can be reused depending on its purpose.

蒸留残液（廃液）２９は焼却等−により処分する。The distillation residual liquid (waste liquid) 29 is disposed of by incineration or the like.

以上の本発明方法は廃インキからの顔料の回収に適用で
きるばかシでなく、顔料に類似した性状をもつ染料の分
離回収にも適用可能である。The method of the present invention described above is not only applicable to the recovery of pigments from waste ink, but also applicable to the separation and recovery of dyes having properties similar to pigments.

本発明方法により次のような効果が奏せられる〇 ■　廃インキ中に上記混合溶剤を加えることによって、
均一に分散した液相から顔料（または染料〕を沈降分離
できる。The method of the present invention brings about the following effects〇■ By adding the above mixed solvent to waste ink,
Pigments (or dyes) can be separated by sedimentation from a uniformly dispersed liquid phase.

■　沈降した固形分を回収すれば顔料（または染料）が
得られる。■ Pigments (or dyes) can be obtained by collecting the settled solids.

■　廃インキ中の顔料分身外の成分は液相に残るため、
回収した顔料の純度が上がる。■ Components other than pigment particles in waste ink remain in the liquid phase, so
The purity of the recovered pigment increases.

実施例 シクロヘキサノン、トルエン、酢酸エチルを主溶剤とし
、顔料分を２０重量％含む印刷廃インキを用い、トルエ
ンとメタノールの混合比を％〜３Ａまで変化させて混合
溶剤を調整し、廃インキから顔料分の回収を行った。Example Using cyclohexanone, toluene, and ethyl acetate as the main solvents and using printing waste ink containing 20% by weight of pigments, a mixed solvent was prepared by varying the mixing ratio of toluene and methanol from % to 3A, and pigments were extracted from the waste ink. The amount was collected.

第４図、は回収顔料の純度とトルエン、メタノール混合
比の関係を示したものである。この図から、廃インキか
ら顔料を回収する際、トルエン、メタノールの混合溶剤
を用いレバ、トルエン、メタノール各単独の場合に比べ
純度の高い顔料が得られることが判る０またトルエン：
メタノール混合比は９０：１０〜１０：９０で効果があ
り、８０：２０〜２５　：　７．５の範囲が特に好まし
いことも判る。FIG. 4 shows the relationship between the purity of the recovered pigment and the mixing ratio of toluene and methanol. From this figure, it can be seen that when recovering pigment from waste ink, a mixed solvent of toluene and methanol can be used to obtain a pigment with higher purity than when using liver, toluene, or methanol alone.
It can be seen that a methanol mixing ratio of 90:10 to 10:90 is effective, and a range of 80:20 to 25:7.5 is particularly preferable.

なお、キシレン、エタノールについてｌｉ［の結果を得
た。Note that li[ results were obtained for xylene and ethanol.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

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
図であり、第２図は本発明方法の基本フロー図であり、
第５図は本発明方法に用いる装置の具体例であり、第４
図は回収顔料の純度とトルエン／メタノール混合比の関
係を示すグラフである。 復代理人　　内　１）　　明 復代理人　　萩　原　亮　− 馬４図 トルエン、芦タノール混ｇｍシ（７１）第１頁の続き ０発　明　者　長野早実 高砂市荒井町新浜二丁目１番１ 号三菱重工業株式会社高砂研究 所内 ０発　明　者　平尾雅士 神戸市丘庫区和田崎町−丁目１ 番１号三菱重工業株式会社神戸 造船所内 ０発　明　者　亀高厚 東京都世田谷区奥沢７−８−９ ０発　明　者　山口正金 川崎市川崎区池上新町２−１７− ７ ０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 １１２番地FIG. 1 is a diagram schematically showing the dispersion state of pigment particles in ink, and FIG. 2 is a basic flow diagram of the method of the present invention.
FIG. 5 shows a specific example of the apparatus used in the method of the present invention.
The figure is a graph showing the relationship between the purity of the recovered pigment and the toluene/methanol mixing ratio. Sub-Agent 1) Meifuku Agent Ryo Hagiwara - Horse 4 Toluene, Ashi Tanol Mixed GM (71) Continuation of page 1 0 Inventor: Nagano Sami No. 2-1-1 Shinhama, Arai-cho, Takasago-shi Mitsubishi Heavy Industries Inventor: Masashi Hirao, 1-1 Wadazaki-cho, Okako-ku, Kobe City, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd., Kobe Shipyard & Machinery Works, Takasago Research Institute, Inc. Inventor: Atsushi Kametaka, 7-8-9 Okusawa, Setagaya-ku, Tokyo 0 Inventor Yamaguchi Shogane 2-17-7 Ikegami Shinmachi, Kawasaki-ku, Kawasaki City Applicant Dai Nippon Printing Co., Ltd. 1-112 Ichigaya Kaga-cho, Shinjuku-ku, Tokyo

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 廃インキに顔料分散性の悪い溶剤とアルコール類との混
合溶剤を添加し、廃インキ中の顔料を沈降させることに
よって液相から分離、回収することを特徴とする廃イン
キから顔料を回収する方法。A method for recovering pigments from waste ink, which is characterized by adding a mixed solvent of a solvent with poor pigment dispersibility and alcohol to waste ink, and separating and recovering the pigments from the liquid phase by sedimenting the pigments in the waste ink. .