本发明涉及印刷技术领域，特别涉及凹版印刷工艺废液的处理方法。
背景技术
凹版印刷设备分为雕刻凹版印刷设备和照相凹版印刷设备。相应地，凹版印刷工艺分为雕刻凹版印刷工艺和照相凹版印刷工艺，二者截然不同。
用雕刻凹版印刷机和印刷技术所获得的印品的印记(油墨)是凸出于纸张表面，用手抚摸它有明显的凹凸不平的感觉；印品墨色的层次分明、立体感强。
用照相凹版印刷机和印刷技术获得的印品的印记(油墨)是平的，用手抚摸它没有凹凸不平的感觉，谈不上印品墨色的层次分明、立体感强弱。
无论雕刻凹版印刷机和印刷工艺，还是照相凹版印刷机和印刷工艺，只要印刷工艺中采用溶剂擦板，就会或多或少产生印刷工艺废液。
已知的凹版印刷工艺废液处理是指雕刻凹版印刷(简称：雕刻凹印)工艺废液处理。所得雕刻凹版印刷工艺废液的组成一般含有氢氧化钠；太古油；水；雕刻凹版油墨等杂质。擦版液的组成是氢氧化钠1％；太古油1％；水98％。在雕刻凹版印刷工艺废液处理工艺过程中，添加絮凝剂(如氯化钙等)，经过搅拌、沉降、超滤等工序，使雕刻凹版印刷工艺废液中油墨组分与水分离。分离出来的水或水溶液经过滤后可以再利用，分离出来的固体组分经干燥等工序，把固体废物装袋送危险化学品处理厂进行处理。
中国专利申请号cn200710018630.1，介绍了从雕刻凹印擦版废水中回收磁性材料的方法，包括以下步骤：1)对磁性材料进行富集；2)去除所收集磁性材料中不溶于水的杂质，包括连结料、颜料、填料、蜡等悬浮在水中的不溶杂质；3)去除所收集磁性材料中溶于水的杂质；4)通过加热和烘干去除所收集磁性材料中的水份，收集磁性材料。该发明解决了现有雕刻凹印擦版废水中的磁性材料没有回收利用技术问题，可降低印钞废水进入中空超滤处理设备的固体含量和磁性材料含量；可延长印钞废水处理设备的使用寿命；提纯的磁性材料可以回收使用，减少了固体废弃物的排放的优点，提纯磁性材料富集率不低于80％，提纯得率不低于45％。
中国专利申请号cn200720044574.4介绍的实用新型涉及印钞凹印擦版废液的中空超滤设备反冲洗装置。该实用新型包括废液及清洗液的混合入口、一级废液处理截流阀、增压泵、二级废液处理截流阀、透过液截流阀、超滤膜废液入口截流阀、浓缩废液出口、透过液出口、超滤膜组件、废液入口、透过液出口截流阀、反清洗增压泵、反清洗截流阀、废液排空阀；其中：废液及清洗液的混合入口依次通过一级废液处理截流阀、增压泵、二级废液处理截流阀、透过液截流阀与设置在超滤膜组件上的透过液出口管道连接；超滤膜组件通过废液入口与二级废液处理截流阀、透过液截流阀之间的管道连通。该实用新型的优点：加装反冲洗装置后可实现膜壁正反双面清洗，提高了清洗的灵活性和降低了清洗时间。
中国专利申请号cn200710170779.1，介绍了一种利用凹印油墨废渣制备活性炭的方法，包括如下步骤：干燥物料油墨渣，用活化剂浸渍油墨渣，高温脱水，活化即得到活性炭。该发明制备活性炭的方法具有如下优点：将危险废物凹印油墨废渣转化成为用途广泛的活性炭；相较于焚烧法处置油墨渣，该方法能有效、彻底地化废为宝，使资源得到再生利用。
中国专利申请号cn200810038176.0，介绍了一种造纸厂废水处理回用方法，所述方法包括如下步骤：(a)物理处理步骤：提供造纸厂全厂废水，去除所述造纸厂全厂废水的纤维和其它杂质，得到物理处理的造纸厂全厂废水；(b)生化处理步骤：将所述步骤(a)得到的物理处理的造纸厂全厂废水进行生化处理、沉淀，得到符合所需排放标准的安全池水；(c)深度处理步骤：提供抄纸车间超效浅层气浮处理的气浮出水，将所述气浮出水与所述步骤(b)的安全池水合并得到中水，所述中水进行中水深度处理，所述中水深度处理包括：所述中水进行加药混凝、沉淀和过滤，得到净化水；所述净化水进行纤维束或生物膜技术处理，得到出水。
中国专利申请号cn200810201297.2，介绍了一种凹印废水超滤回收的预处理方法，包括如下步骤：1)将凹印废水注入湿式磁选机，废水在磁选机中停留时间为5－30秒；2)将经过湿式磁选机除去磁性固体的凹印废水排处后进入超滤处理设备。所述湿式磁选机选用无磁翻动作用的磁选机，磁选机的磁极表面的磁场强度为800－1600ka，磁极表面的磁场力为(3－12)×107ka2/m3。经过该发明方法进行预处理后的凹印废水中固体含量大大降低，从而提高了超滤设备的处理通量。该发明方法具有去除固体速度快、效率高、无二次污染等优点。
中国专利申请号cn200910115094.6，介绍了一种雕刻凹版印刷机用的擦版液。该发明的擦版液，包括重量份数的二乙二醇丁醚10-20份，沸点在250-290℃的航空煤油88-90份，去味剂1-3份，高分子共聚合物2份。高分子共聚合物通过丙烯酸，苯乙烯，马来酸酐制备而得。因采用了崭新的配方的擦版液，主要是以物理溶解作用，使用过程中不必要加热，可以大量简化擦版废液的后续处理，只需要从凹印印刷机中取出水擦凹印擦版废液，经过微孔膜压滤装置，所得到的微滤清液可以直接回用，得到的压滤滤饼自然干燥后作锅炉燃料用。
中国专利申请号cn200910199907.4，介绍了一种造纸废水再生装置，其包括如下依序连接的单元：对造纸废水进行预处理的预处理单元；所述预处理单元依序由格栅过滤系统、臭氧预处理装置和多圆盘过滤系统组成；设在所述预处理单元下游的生化处理单元；设在生化处理单元下游的深度处理单元，所述深度处理单元中含有臭氧深度氧化单元。该发明还提供一种造纸废水再生的方法。该发明的方法及其装置实现了在工业规模上使得造纸废水实现再生回用。
中国专利申请号cn201210023822.2，提供一种雕刻凹版印刷机擦版废液的再生处理方法，它包括将雕刻凹版印刷机擦版废液通过高速旋流分离器进行三相高速分离，得到重相液、轻相液和固相物质的预处理步骤，在预处理步骤之后，将重相液进行超滤过滤，回收过滤液，废液进行中和反应和絮凝处理，再进行压滤处理，排出废水和废渣。该发明根据三相不同的比重将擦版废液进行三相分离，提高了超滤机的通量和持久性，比通常的超滤处理减少了浓缩废液20％左右。并且，该发明的再生处理方法不受雕刻凹版印刷机擦版废液浓度的影响，产生的轻相液和固相物质比较少，一般在10％左右，能大幅度提高雕刻凹版印刷机擦版废液的有效利用率，减少浓缩液废液的处理量，有利于环境保护。
在现有技术的废液处理过程中，产生有毒固体废物，排放大量废水。
最后处理结果是废水达标排放。尽管排放的废水达标排放，但毕竟是废水，对环境还是有一定影响。并且这些废液处理方法工艺复杂且需要许多昂贵的设备故产生了高的资金成本；废液中很多有用成分没有得到利用造成资源浪费；并且即便处理的得到的废水达标，最终还存在有害的固体废弃物，通过燃烧这些固体废弃物造成了对环境的二次危害。
中国专利号201410355802.4提供了照相凹版接线印刷机及印刷工艺。该发明的印刷工艺中就产生大量的工艺废液。但该印刷工艺产生的废液不同于雕刻凹版印刷工艺的废液。首先，照相凹版接线印刷机使用的油墨是无毒、无害、绿色环保的水性凹版油墨，印刷工艺不产生voc(通常认为水性凹版油墨中溶剂含量在5％以下时，对环境没有污染)；而雕刻凹版印刷工艺，如钞票印刷使用的油墨是有毒、有害、非绿色环保油墨，印刷工艺产生大量voc，对环境有污染。其次，照相凹版接线印刷工艺废液的化学组成与雕刻凹版印刷工艺废液的化学组成完全不同。迄今为止，现有技术中还没有涉及这种照相凹版接线印刷工艺废液的处理方法。
技术实现要素：
鉴于上述现有技术状况，本发明的发明人进行了广泛深入的研究，结果研究得到了根据本发明的凹版印刷工艺废液的处理方法。本发明的凹版印刷工艺废液处理方法工艺简单且无需昂贵的设备故资金成本低；本发明的凹版印刷工艺废液处理方法充分利用了废液中的有用成分；本发明的凹版印刷工艺废液处理方法不产生废水和固体废弃物。
本发明的目的在于提供具有上述优点的凹版印刷工艺废液处理方法。
实现本发明目的的技术方案可以概括如下：
1.一种凹版印刷工艺废液的处理方法，其中所述凹版印刷工艺废液通过使用能够溶解或均匀分散凹版油墨的溶剂作为擦版液而得到，除去所述凹版印刷工艺废液中的部分溶剂以使所得残液的粘度为所述凹版油墨的粘度的70％-140％。
2.根据第1项的方法，其中使用与凹版油墨中的溶剂相同或化学结构相似的溶剂作为擦版液。
3.根据第1或2项的方法，其中所述凹版油墨为有机溶剂型油墨并且选择与凹版油墨中的有机溶剂相同或化学结构相似的有机溶剂作为擦版液。
4.根据第1-3项中任一项的方法，其中使用三乙二醇正丁醚和/或沸程为250-290℃的高沸点煤油作为擦版液，优选使用混合比为40:60-60:40的三乙二醇正丁醚和沸程为250-290℃的高沸点煤油的混合物作为擦版液。
5.根据第1项的方法，其中所述凹版油墨为水性凹版油墨并且使用水作为擦版液，优选使用去离子水作为擦版液。
6.根据第1-5项中任一项的方法，其中所得残液的粘度为凹版油墨的粘度的80-130％，优选90-120％，更优选95-110％。
7.根据第1-6项中任一项的方法，其中用柔性擦版辊擦拭凹版，擦拭下来的凹版油墨均匀分散在擦版液中，得到凹版印刷工艺废液。
8.根据第1-7项中任一项的方法，其中使用加热设备，如微波设备或蒸馏设备除去凹版印刷工艺废液中的部分溶剂。
9.根据第1-8项中任一项的方法，其中通过冷凝回收除去的溶剂。
10.根据第1-9项中任一项的方法，其中将所得残液用于凹版印刷工艺和/或将除去的溶剂回收并用作擦版液。
具体实施方式
本发明涉及一种凹版印刷工艺废液的处理方法，其中所述凹版印刷工艺废液通过使用能够溶解或均匀分散凹版油墨的溶剂作为擦版液而得到，除去所述凹版印刷工艺废液中的部分溶剂以使所得残液的粘度为所述凹版油墨的粘度的70％-140％。
用于本发明的凹版印刷工艺通常为雕刻凹版印刷工艺和照相凹版接线印刷工艺。照相凹版接线印刷工艺可以参见中国专利申请号201410355802.4。
粘度可以使用椎板粘度计测量。测量温度可以为40℃。
用作擦版液的溶剂的沸点通常不高于凹版油墨中溶剂的沸点。选择这种溶剂作为擦版液的优点在于可以通过简单的蒸发而除去作为擦版液的溶剂。优选用作擦版液的溶剂为低毒或无毒溶剂，以避免对环境造成污染。
在本发明的一个优选实施方案中，使用与凹版油墨中的溶剂相同或化学结构相似的溶剂作为擦版液。
在本发明的一个更优选的实施方案中，所述凹版油墨为有机溶剂型油墨并且选择与凹版油墨中的有机溶剂相同或化学结构相似的有机溶剂作为擦版液。
在本发明的一个实施方案中，使用三乙二醇正丁醚和/或沸程为250-290℃的高沸点煤油作为擦版液。优选使用混合比为40:60-60:40的三乙二醇正丁醚和沸程为250-290℃的高沸点煤油的混合物作为擦版液。
在本发明的一个优选实施方案中，所述凹版油墨为水性凹版油墨并且使用水作为擦版液，优选使用去离子水作为擦版液。
根据本发明的一个优选实施方案，所得残液的粘度为凹版油墨的粘度的80-130％，优选90-120％，更优选95-110％。
例如水性照相凹版接线印刷油墨的粘度可以为1.0-1.5pa.s。残液的粘度可以为0.8-1.6pa.s，例如0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5或1.6pa.s，优选1.0-1.5pa.s。
水性雕刻凹版油墨的粘度可以为10-12pa.s。残液的粘度可以为7-17pa.s，例如7、9、11、13、15或17pa.s，优选8-16pa.s，更优选9.5-13pa.s。
非水性雕刻凹版油墨的粘度可以为14-16pa.s。残液的粘度可以为10-22pa.s，例如10、12、14、16、18、20或22pa.s，优选11-20pa.s，更优选13-17pa.s。
根据本发明，其中用柔性擦版辊擦拭凹版，擦拭下来的凹版油墨均匀分散在擦版液中，得到凹版印刷工艺废液。
在本发明的一个优选实施方案中，用柔性擦版辊擦拭凹版上非图纹部分的油墨。
在本发明的一个实施方案中，使用加热设备，如微波设备或蒸馏设备除去凹版印刷工艺废液中的部分溶剂。
凹版印刷工艺废液中溶剂的除去程度，可以通过测定残液的粘度和/或测定残液的重量和/或测定除去的溶剂重量而确定。例如可以预先设定残液的粘度，当处理的凹版印刷工艺废液达到预定粘度时，结束处理。也可预先设定残液的重量，当处理的凹版印刷工艺废液的重量达到预定重量时，结束处理。也可预先设定除去的溶剂重量，当收集的溶剂重量达到预定重量时，结束处理。
在本发明的一个实施方案中，通过冷凝回收除去的溶剂。根据本发明优选通过高效冷凝器回收除去的溶剂。回收的溶剂可以再次用作擦版液。
根据本发明将所得残液用于凹版印刷工艺。在一个优选实施方案中，将残液直接用作凹版印刷油墨。在另一优选实施方案中，在将残液的性能指标调整之后，例如通过调整粘度使之适用于凹版印刷之后再将调整后的残液用作凹版印刷油墨。粘度调整可以通过添加或减少溶剂而进行。添加的溶剂优选为与凹版印刷油墨中的溶剂相同的溶剂。对于残液粘度偏低的情况，说明残液中的溶剂蒸发不够，也可以在残液中添加填充料(如碳酸钙、硫酸钡等)。然后可添加适量水溶性树脂油，再通过三辊轧墨机研磨。三辊轧墨机研磨可使得细度合格，以增加残液的粘度，从而使调整后的残液技术指标符合凹版油墨产品技术指标。对于得到残液粘度大的情况，调整残液粘度时，最好添加三乙二醇丁醚。若补充去离子水，油墨在雕刻凹版印刷机上的稳定性不好，主要是干燥太快。
在本发明的一个优选实施方案中，擦版液的循环系统基本处于密闭状态。采用这种基本密闭的方式，可以避免外界杂质，如机械杂质混入擦版液中。
所述擦版液的化学组成，选择擦版液中溶剂的化学结构与凹版油墨中溶剂的化学结构相同或相似。优选擦版液中溶剂的化学结构与凹版油墨中溶剂的化学结构一致。在一个优选实施方案中，所述凹版油墨是指非水性雕刻凹版油墨(也叫有机溶剂型雕刻凹版油墨)、水性雕刻凹版油墨或水性照相凹版接线印刷油墨。
对于有机溶剂型雕刻凹版印刷工艺废液，使用本发明的凹版印刷工艺废液处理方法，可以得到完好的雕刻凹版油墨或接近完好的雕刻凹版油墨。擦版液选择与有机溶剂型雕刻凹版油墨中添加的溶剂的化学结构相同或相似的溶剂为擦版液。
对于采用水性雕刻凹版油墨或水性照相凹版接线印刷油墨得到的凹版印刷工艺废液，按本发明的凹版印刷工艺废液处理方法，采用水，优选去离子水擦版，可以得到可以再次利用的水性雕刻凹版油墨，从而可以得到满意效果。
综上所述，本发明的凹版印刷工艺废液处理方法具有简单、快捷、成本低、占地少、无三废排放的优点，是理想的凹版印刷工艺废液处理方法。
实施例
实验设备和材料：
1、市售微波炉：格兰仕，型号：p70d21n1p-s1。
2、玻璃罩(自制)：将市售微波炉置于玻璃罩中央，留出微波炉的门，微波炉顶部、左侧面、右侧面与玻璃罩接触处密封。玻璃罩底部与桌面密封。微波炉底部与桌面密封。玻璃罩上方有排气孔，排气孔装有排气扇，排气扇出风口连接冷凝器，冷凝器尾气孔放空。
3、市售鼓风干燥箱：型号:dhg-9075a，厂商:北京莱凯博仪器设备有限公司。
4、台秤(精度0.001g)。
5、椎板粘度计型号：nxe-2a，厂商:成都仪器厂。
6、2000ml玻璃四口瓶。
7、玻璃冷凝器。
8、旋片式真空泵：型号：2xq-2，厂商：北京仪器厂。
9、玻璃水银真空表mmhg
10、印刷机:照相凹版接线印刷机(自制)。
11、凹版印刷油墨:
a.水性照相凹版接线印刷油墨，来自北京万垟防伪技术有限责任公司。化学组成：wy-7005水溶性树脂油；颜料；填充料(如碳酸钙、硫酸钡等)；去离子水；三乙二醇丁醚；消泡剂；流平剂等。水性照相凹版接线印刷油墨粘度：1.0-1.5pa.s/40℃。
b.水性雕刻凹版油墨，来自北京万垟防伪技术有限责任公司。化学组成：wy-7005a水溶性树脂油；wy-7005b水溶性树脂油；wy-7005c水溶性树脂油；颜料；填充料(如碳酸钙、硫酸钡等)；去离子水；三乙二醇丁醚等。水性雕刻凹版油墨粘度：10.0-12.0pa.s/40℃。
c.非水性雕刻凹版油墨，来自北京万垟防伪技术有限责任公司。化学组成：醇酸树脂油；酚醛树脂油；聚氨酯树脂油；颜料；填充料(如碳酸钙、硫酸钡等)；二乙二醇乙醚；高沸点煤油(沸程250-290℃)等。非水性雕刻凹版油墨粘度：14.0-16.0pa.s/40℃。
12、擦版液:
a.去离子水。
b.三乙二醇丁醚和高沸点煤油混合溶剂，比例为1:1。
实施例1：采用水性照相凹版接线印刷油墨得到的凹版印刷工艺废液(擦版液为去离子水)
取凹版印刷工艺废液180g，置于蒸发皿中，蒸发皿重76g，合计重256g，将蒸发皿置于市售微波炉中，用微波炉小火加热3分钟，取出称重248g(-8g水)；中低火3分钟，取出称重235.7g(-12.3g水)；中火加热3分钟，取出称重215.7g(-20g)；高火加热3分钟，取出称重177.7g(-38g)。残液毛重177.7g，净重101.7g，为黑色粘稠混合物。
用微波炉蒸发出去的溶剂，经过排气扇，引入到冷凝器，回收的溶剂净重76g，损失溶剂2.3g.
测得残液粘度为1.3pa.s/40℃
实施例2：水性雕刻凹版印刷工艺废液(擦版液为去离子水)
废液配置：取水性雕刻凹版油墨300克(黄、红、兰油墨各100g)、去离子水1200g，混合均匀备用。
取配置好的水性雕刻凹版印刷工艺废液1450g，置于塑料盒中，将塑料盒置于微波炉中加热，小火加热20分钟，中低火加热70分钟，中火加热70分钟，中高火加热30分钟。残液取出称重386.6g，塑料盒皮重96g，净重290.6g，残液为黑色粘稠混合物。
用微波炉蒸发出去的溶剂，经过排气扇，引入到冷凝器，回收的溶剂净重1145g，损失14.4g，损失的主要是去离子水。
测得残液粘度为10.1pa.s/40℃。
实施例3：雕刻凹版印刷工艺废液，使用非水性雕刻凹版油墨，擦版液为三乙二醇丁醚与高沸点煤油(沸程250-290℃)混合物，配置比例为1:1。
废液配置：取非水性雕刻凹版油墨300克(黄、红、兰油墨各100g)、三乙二醇丁醚600克、高沸点煤油600克，混合均匀备用。
装置：玻璃四口瓶，其中一个口与冷凝器相连，冷凝器的尾部与抽真空装置相连。一个口安装温度计。一个口安装搅拌装置。一个口用于加料。
将上述配置好的废液1450g加入2000ml四口瓶中，开动搅拌，抽真空，在负压状态下升温。待压力达到10mmhg，温度升到87℃时，冷凝器尾部蒸馏出第一滴液体；压力保持10mmhg，温度继续升高，馏出液体增多(升温过程中)，到145℃时，有大量馏出液体；压力保持10mmhg，温度升到153℃时，基本没有馏出液体了，停止蒸馏操作。最终得到残液235.7g，馏出物1203g，损失11.3g，且残液的粘度为20.5pa.s/40℃，说明蒸馏操作把雕刻凹版油墨中的溶剂也蒸馏出来了一部分。
残液粘度调整：在残液中加入三乙二醇丁醚40g，混匀后测残液粘度为17.2pa.s/40℃，继续加入三乙二醇丁醚20g，混匀后测残液粘度为15.6pa.s/40℃，符合雕刻凹版油墨粘度指标14.0-16.0pa.s/40℃，合格，装罐备用。
上述实施例的结果表明，对于雕刻凹版印刷工艺废液，使用本发明的凹版印刷工艺废液处理方法，所得残液为完好的雕刻凹版油墨或接近完好的雕刻凹版油墨。所得残液可以直接再使用或经过油墨墨性调整后使用。
由以上实验可知，在水性凹版印刷油墨的情况下，擦版液使用去离子水的情况，凹版印刷工艺废液基本不会分层，因为擦版液中的去离子水与水性凹版油墨生产过程中添加的去离子水一致，凹版印刷工艺废液处理后，残液的化学组成与水性凹版油墨产品的化学组成基本一致，残液的粘度等油墨技术指标与水性凹版油墨的技术指标基本一致，故擦版液使用去离子水效果较好。
若擦版液中添加自来水的情况，在实验过程中发现，凹版印刷工艺废液不需要添加任何絮凝剂自己就可以分层。