DE2758873C3

DE2758873C3 - Verfahren zum Ausfällen von Kunstharzlackpartikeln aus Luft in Farbnebel-Naßabscheidern von Spritzlackieranlagen

Info

Publication number: DE2758873C3
Application number: DE2758873A
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl.-Ing. 7016 Gerlingen Klingner
Original assignee: Werner & Pfleiderer 7000 Stuttgart De; Werner & Pfleiderer 7000 Stuttgart
Current assignee: LEWAG AG ANLAGEN und GERAETE 1000 BERLIN DE
Priority date: 1977-12-30
Filing date: 1977-12-30
Publication date: 1982-03-25
Also published as: SE7812925L; FR2413114A1; FR2413114B3; BE873085A; NL7900018A; DE2758873A1; IT7831323A0; GB2011371B; DE2758873B2; IT1102448B; CS216812B2; GB2011371A; NL185196B; SE430853B; NL185196C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausfällen von Kunstharzpartikeln aus Luft in Farbnebel-Naßabscheidern von Spritzlackieranlagen unter Verwendung von alkalisch eingestelltem Wasser mit einem die Lackpartikel einhüllenden Zuschlagstoff.

In Spritzlackieranlagen wird Lack unter Druck durch Düsen fein verteilt auf zu lackierende Gegenstände, beispielsweise Autos, gesprüht. Dies geschieht in sogenannten Spritzkabinen, Spritzständen oder an Spritzwänden. Der hierbei entstehende Farbnebel muß aus der Luft wieder entfernt werden. Hierzu wird die mit Farbnebeln verunreinigte Luft mittels Ventilatoren durch Farbnebel-Naßabscheider gesaugt, in denen Wasser im Gegenstrom geführt und durch Einbauten u. dgl. in innigen Kontakt mit der Farbnebel enthaltenden Luft gebracht wird. Ein derartiger Farbnebel-Naßabscheider ist aus der DE-AS 12 69 594 (entsprechend GB-PS 9 41 054) bekannt.

Zum Ausfällen und Koagulieren der in dem ständig in dem Naßabscheider umgewälzten Wasser abgeschiedenen Lackpartikel werden dem Wasser üblicherweise alkalisch reagierende Mittel, sogenannte Lackentklebungs- oder -koagulierungsmittel beigegeben. Hierbei handelt es sich üblicherweise um Natron-Lauge, mit der das umzuwälzende Wasser alkalisch eingestellt wird. Hierdurch werden die in den im Wasser abgeschiedenen Lackpartikel enthaltenen Harze weitgehend verseift, so daß sie weniger klebrig sind, d. h. sie werden entklebt. Durch dieses Entkleben wird die Neigung dieser Lackpartikel, an den Wänden des Naßabscheiders und sonstigen Bauelementen sich abzulagern, verringert, wodurch Funktionsstörungen und ein erheblicher Wartungs- und Reinigungsaufwand vermieden wird. Auch der Abtransport und die endgültige Lagerung des Lackschlamms wird erleichtert, wenn er aus einem nichtklebenden Lackkoagulat besteht.

Insbesondere bei Vorhandensein von automatisch arbeitenden Lackschlamm-Austragseinrichtungen ist es wichtig, daß die aus der Luft ausgewaschenen Lackpartikel gut entklebt werden, da nur dann eine schnelle Phasentrennung zwischen Lackschlamm einerseits und dem alkalisch eingestellten Wasser andererseits erfolgt, wobei der Schlamm sich in einem Abscheiderbecken entweder am Boden oder an der Wasseroberfläche absetzt. Eine ungenügende Koagulierung führt zu hohen Anteilen von im Wasser

ίο schwebenden Lackschlammpartikeln, die von den erwähnten automatisch arbeitenden Lackschlamm-Austragseinrichtungen nicht erfaßt werden können Außerdem entstehen in solchen Fällen erhebliche Probleme bei der Reinigung des zum Waschen der Farbnebel enthaltenen Luft verwendeten Wassers vor dessen Ablassen in öffentliche Kanalnetze.

Bei Einsatz von physikalisch trocknenden Lacken, also bei stark lösungsmittelhaltigen Lacken, ist es beispielsweise aus der oben bereits erwähnten DE-AS 12 69 594 bereits bekannt, dem alkalisch eingestellten Wasser als Zuschlagstoff Mineralöl zuzusetzen, durch das die einzelnen Lackpartikel eingehüllt und so an einer Agglomeratbildung gehindert werden. Diese kleinen Lackpartikel sind aufgrund ihrer großen Oberfläche — bezogen auf ihr Volumen — verhältnismäßig stark dem Angriff der alkalisch wirkenden Mittel ausgesetzt, so daß ein befriedigender Entklebungsprozeß stattfindet. Selbst wenn hierbei eine relativ schlechte Koagulierung erreicht wird, sind die Folgen

jo für die Anlage nicht so gravierend, da sich Ablagerungen relativ leicht entfernen lassen. Der Trocknungsprozeß läuft bei solchen stark lösungsmittelhaltigen, also physikalisch trocknenden Lackmaterialien bei Raumtemperaturen nur verhältnismäßig langsam ab, d. h. sie erreichen ihre Endhärte praktisch nicht und bleiben außerdem chemisch anlösbar. Außerdem ist der Einsatz von öl als Zuschlagstoff in dem zur Reinigung der Farbnebel enthaltenden Luft äußerst problematisch, da zum einen derartiges öl enthaltendes Wasser nicht in öffentliche Kanalnetze abgelassen werden kann, und da auch der ölhaltige Lackschlamm nicht ohne weiteres gelagert werden kann.

Bei Einsatz von lösungsmittelarmen, festkörperreichen Ein- und Zweikomponentenlacken, welche durch rein chemische Polyadditionsreaktion der Stamm- und Härterkomponente trocknen, läßt sich eine zufriedenstellende Entklebung und Koagulation der aus der Farbnebel enthaltenden Luft ausgewaschenen Lackanteile nicht mehr erreichen, wenn dem alkalisch

so eingestellten Wasser Mineralöl zugesetzt wird. Derartige sogenannte High-Solid-Lacke weisen einen Festkörperanteil, d. h. Bindemittel und Pigment, von 60 bis 80% und einen entsprechend niedrigen Lösungsmittelanteil auf. Demgegenüber weisen die erwähnten physikalisch trocknenden Lacke nur bis zu maximal 50% Festkörperanteil und entsprechend hohe Lösungsmittelanteile auf.
Bei Einsatz der erwähnten lösungsmittelarmen, festkörperreichen Ein- und Zweikomponentenlacke bilden die in der erwähnten herkömmlichen Weise aus der Luft ausgewaschenen Lackpartikel Fladen und haften sehr stark an den Wänden und sonstigen Bauteilen der Naßabscheider, was in kurzer Zeit zu Funktionsstörungen führt. Da der chemische Härtungsprozeß nicht unterbrochen wird, bilden sich schließlich äußerst harte und chemisch nicht mehr anlösbare Schichten. Die Reinigung der auf diese Weise verschmutzten Anlagen führt zu außerordentlich großen Problemen, da die Ablagerungen mit Hammer

und Meißel oder in ähnlicher Weise entfernt werden müssen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß eine zufriedenstellende Entklebung und ί Koagulierung von chemisch härtenden Lacken, insbesondere von Zweikomponentenlacken, möglich ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Zuschlagstoff eine wäßrige Wachsdispersion eingesetzt wird. Die in solchen Dispersionen enthaltenen Wachsteilchen lassen sich äußerst fein in dem alkalisch eingestellten Reinigungswasser verteilen. Sie haben die Aufgabe, die in das Wasser gelangenden Lackpartikel sofort zu umhüllen und dadurch ein Agglomerieren der zunächst noch klebrigen Farbparti- H kelchen zu verhindern. Außerdem werden durch Benetzung der Wände und sonstigen Bauteile des Naßatacheiders mit Wachs feste Lackanlagerungen vermieden. Das Wachs nimmt selbst nicht am Entklebungsprozeß (Verseifungsprozeß) teil; es schafft jedoch die für den Angriff des alkalischen Mittels notwendige große Angriffsfläche und ermöglicht somit einen rasch und vollständig ablaufenden Entklebungsprozeß. Der Wachsverbrauch ist gering, da das überwiegend sich als Schlamm absetzende flockige Lackkoagulat das Wachs wieder freigibt.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn als Wachsdispersion ein Gemisch aus Montanwachs und Paraffinabkömmlingen eingesetzt wird. Dieser Wachsdispersion werden vorteilhafterweise Amine zugesetzt, die als Emulsionsbildner dienen.

Bevorzugt handelt es sich hierbei um Aethanol-Amin. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der Wachsdispersion Tenside, und zwar nichtionische oder anionische Tenside, als oberflächenaktive, d. h. die Oberflächen- is spannung senkende Stoffe, zugesetzt werden.

Diese Wachskompositionen mit Zusätzen in wäßriger Dispersion sind mineralöl- und silikonfrei und biologisch abbaubar. Sie enthalten keinerlei Zusatzstoffe, welche das Wasser, den Lackschlamm and die Abluft zusätzlich belasten.

Es hat sich als ausreichend erwiesen, wenn die Wachsdispersion in einer solchen Menge zugesetzt wird, daß der Gehalt an Wachs 0,1 bis 0,3 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des eingesetzten Wassers, beträgt. Es genügt also ein äußerst geringer Zusatz an Wachsen.

Die Zugabe der Wachse zum Wasser erfolgt in der üblichen Weise diskontinuierlich, d. h. es wird gleichermaßen wie für das alkalisch wirkende Mittel ermittelt, ob der Gehalt des Wassers an Wachs noch ausreichend ist. 1st dies nicht der Fall, wird erneut Wachs in wäßriger Dispersion zugesetzt

Das Wasser wird vorteilhafterweise auf einen pH-Wert von 8,0 und 13,5 eingestellt.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wiedergegeben:

Das Abscheidebecken eines Farbnebel-Naßabscheiders wird mit 1001 Frischwasser gefüllt. Nach Zugabe von 1,51 50%iger NiOH-Lauge wird die vorhandene Umwälzeinrichtung des Naßabscheiders eingeschaltet und das alkalische Mittel in das Wasser eingemischt. Der pH-Wert beträgt ca. 13,5. Dieser alkalischen Lösung wird anschließend bei laufender Umwälzeinrichtung 1 1 einer wäßrigen Dispersion einer Wachskomposition aus Montanwachs und Paraffinabkömmlingen mit Zusätzen an Aethanol-Amin und Tensiden zugegeben. Diese wäßrige Dispersion hat einen Wachsanteil von 15 bis 18 Gew.-%. Der pH-Wert der Dispersion liegt bei 9 bis 10; ihre Viskosität beträgt bei 20⁰C 3 bis 3,5° E. Eine solche wäßrige Dispersion ist handelsüblich unter der Bezeichnung Divinol Koag.-Wachs 8924® der Firma Zeller £; Gmelin, D-7332 Eislingen.

Eine homogene Verteilung der niedrigviskosen Dispersion in dem alkalisch eingestellten Wasser erfolgt sehr schnell. Der Naßabscheider ist dann betriebsbereit. Durch die Zugabe der wäßrigen Dispersion von Wachskompositionen findet keine nennenswerte Verschiebung des pH-Wertes in dem alkalisch eingestellten Wasser statt. Als Naßabscheider kann der in der eingangs bereits erwähnten DE-AS 12 69 594 dargestellte und beschriebene Naßabscheider eingesetzt werden, worauf ausdrücklich Bezug genommen wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht nur bei lösungsmittelarmen Ein- oder Zweikomponentenlakken, sondern auch bei stark lösungsmittelhaltigen Lacken mit z. B. 80% Lösungsmittelanteil einsetzbar.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Ausfällen von Kunstharzlackpartikeln aus Luft in Farbnebel-Naßabscheidern von Spritzlackieranlagen unter Verwendung von alkalisch eingestelltem Wasser mit einem die Lackpartikel einhüllenden Zuschlagstoff, dadurch gekennzeichnet, daß als Zugschlagstoff eine wäßrige Wachsdispersion eingesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Wachsdispersion ein Gemisch aus Montanwachs und Paraffinabkömmlingen eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wachsdispersion Amine zugesetzt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wachsdispersion Tenside zugesetzt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser auf einen pH-Wert von 8,0 bis 13,5 eingestellt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wachsdispersion in einer solchen Menge zugesetzt wird, daß der Gehalt an Wachs 0,1 bis 0,3 Gew.-°/o, bezogen auf die Gesamtmenge des eingesetzten Wassers, beträgt.