СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕЖЕГО ОБТИРОЧНОГО РАСТВОРА И ОЧИСТКИ ОТРАБОТАННОГО ОБТИРОЧНОГО РАСТВОРА И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2003 года по МПК C02F1/58 C02F1/58 C02F101/30 

Настоящее изобретение касается способа получения свежего обтирочного раствора и очистки этого обтирочного раствора, загрязненного чернилами от одной или нескольких печатных машин для печатания с медных пластин, действующих в замкнутом цикле, и установки для осуществления этого способа.

В печатных машинах для печатания с медных пластин формные пластины, установленные на формном цилиндре, в которых выгравированы рисунки, обтираются посредством трения обтирочного цилиндра, поворачивающегося в том же направлении, что и цилиндр формной пластины, и удаляющего чернила, находящиеся вне насечек пластины. Для осуществления удаления чернил, находящихся на обтирочном цилиндре, его нижняя часть помещается в обтирочную ванну, причем эта ванна, кроме того, оборудована щетками и ракелями. Система форсунок разбрызгивает свежий обтирочный раствор по обтирочному цилиндру, который после смешивания с чернилами выпускается из обтирочной ванны как отработанный раствор.

В известном патенте США 5390598 описана такая установка для постоянной очистки обтирочного цилиндра печатной машины для печатания с медных пластин.

В настоящее время разработаны новые чернила, они позволяют применять способ обтирания с использованием водного раствоpa, который является намного менее вредным для окружающей среды, чем известные обтирочные растворы. Такие новые чернила для печати с медных пластин описаны, например, в патентах США 4966628 и ЕР 0340163. Такие чернила содержат, кроме прочего, олеосмолистые компоненты и пигменты. Водные обтирочные растворы, используемые в таких печатных машинах для печати с медных пластин с новыми чернилами, также известны в современном уровне техники, и эти обтирочные растворы содержат обычно по меньшей мере 90% воды и добавки.

Один из обтирочных растворов описан в патенте DE 1546776 и состоит из водного раствора, содержащего 1-5 вес.% едкого щелока, 2-10 вес.% технического очистителя, содержащего щелочной фосфат, и 1-10 вес.% смачивателя. В частности, этот водный раствор содержит 1,5-2,5 вес.% едкого натра NaOH, 2-5 вес.% фосфата натрия Nа₃(РO₄) и 1-3 вес.% сульфированного касторового масла.

Другой обтирочный раствор описан в патенте США 3389656 и состоит из водного раствора, содержащего около 1-5 вес.% сильного основания, как например, едкое кали и едкий натр или же гидроксид аммония, около 2-10 вес.% моющего средства, например натрийполифосфатa, и около 0,3-10 вес.% смачивателя, такого как сульфированное касторовое масло.

Новые чернила, появившиеся недавно на рынке, сделали ненужными добавки, вводимые с водой в описанные выше обтирочные растворы. Так, обтирочный раствор может состоять лишь из умягченной воды.

Способ получения свежего обтирочного раствора и очистки отработанного обтирочного раствора, известный из уровня техники, включает следующие стадии:
(а) получение свежего обтирочного раствора;
(б) подача свежего обтирочного раствора в одну или несколько обтирочных ванн и загрязнение при смешивании с чернилами;
(в) ультрафильтрация отработанного раствора, поступающего из обтирочной ванны или ванн, приводящая к получению осветленного раствора и остаточного концентрированного раствора;
(г) возврат осветленного раствора в схему свежего обтирочного раствора;
(д) флокуляция остаточного концентрированного раствора, поступающего после ультрафильтрации;
(е) фильтрация флокулированного раствора с получением твердых остатков и раствора;
(ж) нейтрализация отфильтрованного раствора кислотой;
(з) восстановление химической потребности в кислороде нейтрализованного раствора;
(и) сброс в сток восстановленного раствора
Пример такого способа приведен в виде блок-схемы на фиг.1.

Оборотная способность этого способа после ультрафильтрации составляет около 80%, причем эта величина зависит еще и от качества используемого чернила и его концентрации в обтирочном растворе.

Крупный недостаток этого способа заключается в том, что очищенный и сбрасываемый остаточный раствор содержит большое количество соли. Этими солями являются главным образом хлориды, поступающие с продуктами флокуляции и нейтрализации, а также сульфаты, если использовалась серная кислота для нейтрализации. Присутствие значительного количества хлоридов и/или сульфатов, а также химическая потребность в кислороде, которая может быть значительно сокращена, но не установлена полностью, вызывает проблемы во многих странах.

Кроме того, в зависимости от числа используемых машин, расход воды и флокулянтов может быть высоким и дорогостоящим.

Задачей настоящего изобретения является усовершенствование известных способов рециркуляции обтирочного раствора.

В частности, задачей настоящего изобретения является осуществление способа, действующего в замкнутом цикле, в котором большая часть обтирочного раствора регенерируется, а не сбрасывается в стоки в виде воды после соответствующей очистки. Расход воды в способе может быть таким образом быть значительно снижен, и получают лишь твердые отходы, которые можно затем обработать с целью соблюдения норм охраны окружающей среды.

Изобретение позволяет также отказаться от использования активированного угля, который корректировал химическую потребность в кислороде.

Наиболее близким аналогом данного изобретения является патент США 3389656, опубликованный 25.06.1968, раскрывающего способ и устройство для получения свежего обтирочного раствора.

Способ получения свежего обтирочного раствора и очистки отработанного обтирочного раствора по изобретению определяется стадиями пункта 1 формулы изобретения. Этот способ позволяет очищать как обтирочные растворы, состоящие лишь из умягченной воды, так и обтирочные растворы, состоящие из умягченной воды и добавок.

В частности, в способе по изобретению для очистки отработанного раствора используют химический агент для отделения чернил от обтирочного раствора на стадии (в). Этот химический агент обладает преимуществом, с одной стороны, не изменять физико-химические свойства обтирочного раствора, а с другой стороны, не увеличивать объем твердых остатков. Химический агент образован органическим сополимером, имеющим следующие свойства:
Плотность - 1,08-1,09 кг/дм³
рН - Около 7
Молекулярный вес - Около 500000
Вязкость по Брукфилду - 10000 сП
Действие этого химического агента подобно действию обычного флокулянта, но зато обтирочный раствор может повторно использоваться сразу после ультрафильтрации, поскольку его свойства не изменяются.

Химический агент может при необходимости смешиваться с неорганическим веществом, которое воздействует на потенциал молекул чернила, содержащихся в растворе, дестабилизируя их.

В зависимых пунктах 2-5 формулы изобретения описываются отдельные варианты осуществления способа по изобретению.

В независимом пункте 6 формулы изобретения описывается установка для осуществления способа по изобретению.

В зависимых пунктах 7-10 формулы изобретения описываются отдельные варианты осуществления установки для осуществления способа.

Настоящее изобретение будет лучше понято, благодаря описанию варианта осуществления с сопровождающими его чертежами.

Фиг.1 представляет собой блок-схему известного из уровня техники способа очистки обтирочного раствора.

Фиг. 2 представляет собой блок-схему варианта осуществления способа оборота обтирочного раствора по изобретению.

Фиг.3 представляет собой блок-схему варианта осуществления установки для осуществления способа по изобретению.

Способ по изобретению описывается прежде всего со ссылкой на фиг.2.

В том случае, когда свежий обтирочный раствор состоит из умягченной воды и добавок, он содержит следующие компоненты, %:
Умягченная вода - 98,5
Едкий натр NaOH - 1
Сульфированное касторовое масло - 0,5
Обтирочный раствор может при необходимости содержать еще и моющее средство.

На стадии (а) способа получают свежий обтирочный раствор. В зависимости от используемых чернил обтирочный раствор состоит лишь из умягченной воды или же смеси умягченной воды, едкого натра и сульфонированного касторового масла.

Свежий раствор подается в один или несколько обтирочных ванн на стадии (б) способа и загрязняется чернилами.

Отработанный обтирочный раствор передается затем из обтирочной ванны или ванн в первый бак для осуществления стадии (в) способа, а именно химическому взаимодействию с химическим агентом. Эта реакция приводит к отделению чернила в отработанном растворе с получением таким образом раствора, содержащего осажденные чернила.

Раствор, содержащий осажденные чернила, подвергается затем стадии (г) способа, которая представляет собой отстаивание, позволяющее получить, с одной стороны, очищенный раствор, а с другой стороны, остаточный концентрированный раствор, содержащий чернила.

Остаточный концентрированный раствор и осажденные чернила фильтруются на стадии (д) способа. Эта фильтрация приводит к получению в конечном итоге, с одной стороны, твердых остатков, а с другой стороны, очищенного раствора.

Очищенный раствор со стадии (г) и стадии (д) подвергается затем, по желанию, стадии (ж) механической фильтрации или ультрафильтрации.

На необязательной стадии (з) содержание едкого натра и сульфонированного касторового масла в очищенном растворе, который возможно подвергался ультрафильтрации, при необходимости корректируется, а очищенный раствор в конечном итоге возвращается в схему свежего обтирочного раствора на стадию (е) способа.

Способ по изобретению имеет много преимуществ. В частности, устраняется использование химических соединений, таких как хлористый кальций, хлористое железо, серная кислота, активированный уголь.

Так как при этом способе рециркулируется почти вся вода из обтирочного раствора, расход воды, отбираемой из сети, очень низкий и идет лишь на компенсирование возможных потерь. Способ рециркуляции по изобретению имеет коэффициент по меньшей мере 90%.

Кроме того, на выходе блок-схемы (фиг.2) по стрелке четко видно, что в этом способе не утилизируются только твердые остатки, в то время как жидкость остается в замкнутом цикле.

На фиг.3 представлен пример установки, позволяющий осуществить способ по изобретению.

Эта установка включает агрегат 1 для получения свежего обтирочного раствора, в котором готовится раствор. Обтирочный раствор состоит либо только из умягченной воды, либо из умягченной воды, смешанной с добавками (едкий натр NaOH и сульфонированное касторовое масло, как указано выше). Свежий раствор подается затем в одну или несколько обтирочных ванн 2, где он загрязняется чернилами. Отработанный раствор затем собирается в первом баке 3.

Из первого бака 3 отработанный раствор переливается во второй бак 4, в который подается также химический агент. В этом втором баке 4 химический агент вступает в реакцию с отработанным раствором с получением раствора и осажденных чернил.

Этот раствор и осажденные чернила переливаются в отстойник 5, в котором получают очищенный раствор и концентрированный раствор, содержащий чернила.

Концентрированный раствор, содержащий чернила, направляется вначале в бак для концентрированного раствора 6, затем - в систему механической фильтрации 7, как например фильтр-пресс, из которого извлекают, с одной стороны, твердые остатки, а с другой стороны, очищенный раствор.

Очищенный раствор из отстойника 5 и очищенный раствор из системы фильтрации 7 собираются в баке для рециркуляции 8, который не является обязательным. Очищенный раствор выпускается затем из бака для рециркуляции 8 для пропускания через установку ультрафильтрации или механической фильтрации 9, которая не является обязательной, а оттуда - в третий бак 10, в котором корректируется в случае необходимости содержание едкого натра и сульфонированного касторового масла.

Из третьего бака 10 в конечном итоге очищенный раствор вновь подается в схему свежего раствора между агрегатом для получения свежего раствора 1 и обтирочной ванной 2.

В том случае, когда обтирочный раствор состоит лишь из умягченной воды, этот третий бак 10 может естественно быть исключен, а очищенный раствор из бака для рециркуляции 8 может вновь вводиться непосредственно в схему свежего раствора.

Для осуществления переноса растворов в различные баки и агрегаты установки используются насосные установки и трубопроводы.

Описанные способы осуществления приведены в качестве примера и возможны различные вариации в рамках испрашиваемой защиты. Например, соотношение компонентов обтирочного раствора может несколько изменяться.

Кроме того, стадия фильтрации может быть осуществлена с помощью фильтра-пресса или любого другого способа механической фильтрации.

Состав химического агента также может изменяться в зависимости от чернил.

Изобретение касается способа получения обтирочного раствора от одной или нескольких печатных машин и установки для осуществления этого способа. В обтирочную ванну поступает свежий обтирочный раствор. Свежий обтирочный раствор в качестве добавок содержит умягченную воду, едкий натр NaOH и касторовое масло. Он загрязняется чернилами. Затем загрязненный раствор поступает в первый бак для обработанного обтирочного раствора, далее - во второй бак для принятия обтирочного раствора из первого бака. Туда же поступает химический агент. Химический агент представляет собой сополимер плотностью 1,08-1,09 кг/дм³, рН около 7, молекулярный вес около 500000 и вязкость по Брукфилду около 10000 сП. Химический агент вступает в реакцию с раствором с получением раствора и осажденных чернил. В отстойнике чернила отстаивают от раствора. Концентрированный раствор с чернилами поступает в бак, соединенный с отстойником. Далее в системе фильтрации концентрированный раствор отделяют от чернил и направляют в бак для рециркуляции. В этот же бак поступает очищенный раствор после отстаивания. Бак для рециркуляции соединен со средствами получения свежего обтирочного раствора и средствами для перекачивания и транспортирования названных растворов из одного бака в другой. Установка может включать агрегат ультрафильтрации. Техническим результатом изобретения является осуществление способа, действующего в замкнутом цикле, в котором большая часть обтирочного раствора регенерируется, а не сбрасывается в стоки в виде воды после соответствующей очистки. 2 c. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ получения свежего обтирочного раствора, включающего по меньшей мере умягченную воду, и очистки обтирочного раствора, загрязненного чернилами от одной или нескольких печатных машин для печатания с медных пластин, отличающийся тем, что (а) получают свежий обтирочный раствор, (б) подают свежий обтирочный раствор в одну или несколько обтирочных ванн, где он загрязняется чернилами, (в) очищают отработанный раствор, выходящий из обтирочной ванны или ванн, химическим агентом с получением раствора и осажденных чернил, (г) отстаивают полученный на стадии (в) раствор с получением очищенного раствора и концентрированного раствора с осажденными чернилами, (д) фильтруют концентрированный раствор с получением очищенного раствора и твердых отходов, (е) используют очищенный раствор, полученный на стадиях (г) и (д), в качестве свежего обтирочного раствора. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед стадией (е) способ включает стадию фильтрации (ж) очищенного раствора, полученного на стадиях отстаивания (г) и фильтрации (д). 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что обрабатывают обтирочный раствор, содержащий в качестве добавок умягченную воду, едкий натр NaOH и касторовое масло, при этом на стадии получения свежего обтирочного раствора смешивают умягченную воду с названными добавками, и очищенный раствор подвергают стадии (з) корректировки содержания названных добавок перед использованием в качестве свежего обтирочного раствора на стадии (е). 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что используют свежий обтирочный раствор, содержащий около 98,5% водного раствора, около 1% едкого натра NaOH и около 0,5% сульфонированного касторового масла. 5. Способ по любому из п. 1 или 4, отличающийся тем, что используют химический агент, представляющий собой сополимер, обладающий следующими характеристиками: плотность 1,08-1,09 кг/дм³, рН около 7, молярный вес около 500 000, вязкость по Брукфилду около 10 000 сПз. 6. Установка для осуществления способа получения свежего обтирочного раствора, включающего по меньшей мере умягченную воду, и очистки обтирочного раствора, загрязненного чернилами от одной или нескольких печатных машин для печатания с медных пластин, отличающаяся тем, что включает по меньшей мере один агрегат (1) для получения свежего обтирочного раствора, по меньшей мере одну обтирочную ванну (2), в которую поступает свежий обтирочный раствор и в которой свежий раствор загрязняется чернилами, первый бак (3) для обработанного обтирочного раствора для принятия раствора из обтирочной ванны (2), второй бак (4) для принятия обтирочного раствора из первого бака (3) и химического агента, в котором химический агент вступает в реакцию с раствором с получением раствора и осажденных чернил, отстойник (5) для приема раствора и осажденных чернил, бак (6) для концентрированного раствора, соединенный с отстойником (5) и принимающий концентрированный раствор и осажденные чернила, поступающие с отстаивания, систему фильтрации (7) для фильтрации концентрированного раствора и осажденных чернил, бак для рециркуляции (8) для принятия очищенного раствора, выходящего из отстойника (5), и очищенного раствора, выходящего из фильтр-пресса (7), причем бак для рециркуляции (8) соединен со средствами получения свежего обтирочного раствора и средствами для перекачивания и транспортирования названных растворов из одного бака в другой. 7. Установка по п. 6, отличающаяся тем, что она включает агрегат ультрафильтрации (9), осуществляющий ультрафильтрацию очищенного раствора, поступающего из бака для рециркуляции (8). 8. Установка по п. 7, отличающаяся тем, что свежий обтирочный раствор состоит из умягченной воды, сульфонированного касторового масла и едкого натра NaOH, тем, что она содержит третий бак (10) для корректировки содержания добавок очищенного раствора и содержит средства для добавления едкого натра NaOH и сульфонированного касторового масла в агрегат для получения свежего обтирочного раствора (1) и в бак для корректировки раствора (10). 9. Установка по п. 8, отличающаяся тем, что свежий обтирочный раствор содержит около 98,5% водного раствора, около 1% едкого натра NaOH и около 0,5% сульфонированного касторового масла. 10. Установка по любому из пп. 6-9, отличающаяся тем, что химический агент является сополимером, имеющим следующие характеристики: плотность 1,08-1,09 кг/дм³, рН около 7, молекулярный вес около 500 000, вязкость по Брукфилду около 10 000 сПз.