DE2945523A1 - Verfahren zum reinigen der abluft aus lackspritzkabinen - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Reinigen der Abluft aus Lackspritzkabinen durch Auswaschen des Lacknebels mit Wasser,

In Lackspritzkabinen wird der zerstäubt« Lacknebel, der nicht an das zu lackierende Teil gelangt, aus der Spritzkabine mit der Kabinenluft abgesaugt. Aus dieser Luft muß der Lacknebel aus umwelthygienischen Gründen entfernt werden, ehe die Luft ins Freie gelangt. Das geschieht im allgemeinen durch Auswaschen mit Wasser. Die Luft wird intensiv mit dem Waschwasser gemischt, wobei die Lackteilchen in dem Waschwasser zurückbleiben. Das Waschwasser enthält ein Koagulierungsmittel, das das Zusammenfließen (die Koagulation) der Lackpartikelchen zu größeren Einheiten hervorruft, das die Klebrigkeit der Lackpartikelchen herabsetzt, um Verklebungen und Verunreinigungen in der Waschanlage zu vermeiden und das im Absitzbecken die Lackpartikel zum Aufschwimmen oder Absinken bringt.

Mit fortschreitender Lackentwicklung wird es jedoch immer

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schwieriger, die Lackpartikel ausreichend zu koagulieren, was zu starken Verklebungen und Verunreinigungen in der Waschanlage führt. Diese Verklebungen und Verunreinigungen müssen, um das sichere Funktionieren der Anlage zu gewährleisten, durch eine mühevolle und kostspielige Reinigung von Hand entfernt werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, ein Reinigungsverfahren für die Abluft aus Lackspritzkabinen durch Auswaschen des Lacknebels mit Wasser zu finden, bei dem keine Verunreinigungen und Verklebungen durch Lackabscheidung innerhalb der Waschanlage mehr stattfinden.

Diese Aufgabe wird durch das in den Patentansprüchen beschriebene Verfahren gelöst.

Im Gegensatz zu dem bisher üblichen Verfahren werden die Lackpartikelchen in dem 'vaschwasser nicht mehr koaguliert, d.h. zum Zusammenfließen und Entkleben gebracht, sondern mittels eines Emulgators emulgiert, d.h. das Zusammenfließen der dispergierten Lackteilchen wird bewußt verhindert, die Stabilität der Dispersion wird erhöht und eine Aufrahmung und Phasentrennung wird vermieden. Die entstandene Emulsion wird in einer Ultrafiltrationsanlage f'i ltriert, das Ultrafiltrat (Permeat) geht in die Waschanlage zurück und das Lackkonzentrat (Retentat) wird entweder wie bisher abgelagert oder es wird zu Lack aufgearbeitet, der an geeigneten Stellen der Karosserie, wie Innenteile, Hohlräume usw. wieder verwendet werden kann.

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Als Emulgatoren werden die in der Technik üblichen Emulgatoren eingesetzt. Geeignet sind Emulgatoren vom anionischen Typ, z.B. Salze höhermolekularer Fettsäuren (Cg - C o), Salze von Schwefelsäureestern wie Na-Laurylsulfat, Na-Salze von SuIfobernsteinsäuredialkylestern oder Schwefelsäureester von ethoxilierten Fettalkoholen und Alkylphenolen, ferner Salze von Sulfonsäuren, wie Alkylbenzolsulfonate, Xylol- und Naphtalinsulfonate, Alkylnaphtalinsulfonate, Paraffin- oder Olefinsulfonate oder auch Fettsäureanlagerungsprodukte verschiedener hydrophiler Gruppen wie Eiweißkondensationsprodukte oder Phosphate.

Weiterhin können auch kationaktive Emulgatoren z.B. Fettamlne, quartäre Ammoniumverbindungen und dergleichen und ampholytische Verbindungen wie langkettige substituierte Aminosäuren, z.B. N-Alkyl-di-(aminoethyl)-glycin oder N-Alkyl-2-aminopropionat oder Betaine, z.B. (3-Acylaminopropyl)-dimethylglycin oder Alkyl-imidazolium-Betaine verwendet werden.

Eine weitere bekannte Emulgatorengruppe, die verwendet werden kann, besteht aus nichtionogenen Verbindungen, z.B. aus partiellen Estern von Polyalkoholen wie Glycerinmono- bzw. -distearate und -oleate, Sorbitmonostearat und -oleat, aus Ethylenoxid- bzw. Propylenoxid-Addukten mit Fettsäuren, Fettalkoholen, partiellen Fettsäuren mehrwertiger Alkohole, Alkylphenolen oder aus Polyalkylenglycolen. Auch andere bekannte Emulgatoren wie Cellulosederivate (Celluloseether und dgl.) oder synthetische Hochpolymere wie Polyvinylal-

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kohole können Verwendung finden. Vielfach ist es auch von Vorteil, Gemische verschiedener Emulgatoren, sofern sie chemisch miteinander verträglich sind, einzusetzen.

Weiterhin ist es von Vorteil, Lösungsvermittler wie mehrwertige Alkohole, z.B. Glykole, einzusetzen. Diese Verbindungen werden zusammen mit anderen Emulgatoren eingesetzt, mit Vorteil werden sie jedoch für sich allein eingesetzt, da sie über eine gute Emulgierwirkung verfügen und bei der Filtration im Permeat verbleiben. Mitunter kann es auch von Vorteil sein, als Emulgator zusätzlich zu anderen Emulgatoren oder für sich allein hochpolymere Typen, wie Polyvinylalkohole (PVA) oder Carboxivinylpolymerxsate einzusetzen, weil sie schaumärmer sind. Um übermäßiges Schäumen des Waschwassers und damit eine Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit der Waschanlage zu vermeiden, kann es erforderlich werden, dem Waschwasser geeignete Mengen üblicher Schauminhibitoren zuzusetzen, z.B. langkettige Alkohole, hochpolymere Glycole, Fettsäurepolyglycolester usw.. Falls der Lack aus dem Retentat rückgewonnen werden soll, sollen keine siliconhaltigen Schauminhibitoren verwendet werden, da sie einen nachteiligen Einfluß auf die Lackqualität ausüben. Statt Wasser können auch andere geeignete Flüssigkeiten, in denen der Lack dispergiert werden kann, eingesetzt werden.

Die zur Emulgierung erforderliche Menge an Emulgator, d.h. die Menge, die eine ausreichende Stabilisierung der Lackpartikel im Waschwasser bewirkt und eine Verschmutzung der Waschanlage verhindert, hängt von dem Lack-Typ und von dem verwen-

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deten Emulgator ab und kann durch wenige Vorversuche von jedem Durchschnittsfachmann leicht ermittelt werden. Pur die in der Automobilindustrie zur Zeit üblicherweise verwendeten Lacke vom Polybutadienstyrol-Typ reicht bei Verwendung von Diäthylglykol als Emulgatoren eine Emulgatorkonzentration von etwa 1 bis 5 Gew.-^ im Waschwasser aus. Dieser Wert kann aber nur als Anhaltspunkt dienen. Genaue Werte müssen, wie bereits gesagt, für jedes Lack/Emulgator-System individuell ermittelt werden.

Da das Waschwasser in der Waschanlage üblicherweise im Kreislauf geführt wird, würde im Laufe der Betriebszeit die Lackkonzentration im Waschwasser (Emulsion) ansteigen. Um nun die Lackkonzentration in der Emulsion auf einem gewünschten niedrigen Niveau von ca.1 bis 5 Gew.-¹^ zu halten, wird aus dem im Kreis geführten Waschwasser (Emulsion) ein Teilstrom abgezogen und einer Ultrafiltration unterworfen. Die Filtration eines Teilstromes reicht im allgemeinen zur Einhaltung einer bestimmten Lackkonzentration in der Emulsion aus und ist normalerweise preiswerter, als wenn das gesamte Waschwasser bei jedem Umlauf filtriert würde, was jedoch mitunter auch erforderlich sein kann. Die Menge des Teilstromes bemißt sich so, daß mit dem Teilstrom pro Zeiteinheit so viel Lack entfernt werden muß, wie dem Waschwasser mit der Kabinenabluft an Lack zugeführt wird.

Bei der Ultrafiltration erhält man ein Filtrat (Permeat),

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das aus reinem Waschwasser besteht und in den Waschwasserkreislauf zurückgegeben wird sowie eine hochkonzentrierte Lackemulsion (Retentat). Die Lackkonzentration im Retentat beträgt 20 bis 30 Gew.-^ und kann bei mehrstufigen Ultrafiltrationsanlagen bis auf ^O Gew.-^ steigen. Die Ultrafiltration kann in den zahlreich angebotenen handelsüblichen Ultrafiltrationsanlagen stattfinden. Als Membranematerial werden die handelsüblichen modernen anisotropen Kunststoffmembranen bevorzugt, die eine hohe Filtriergeschwindigkeit bei niedrigem Druck (bis ca. 12 at) ermöglichen. Die Porengröße der Membranen richtet sich nach der Größe der Lackpartikelchen in dem Waschwasser und kann von jedem Fachmann ohne Schwierigkeiten ermittelt werden. Im allgemeinen finden Membranen mit Porengrößen von unter 0,1 /im Verwendung.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile liegen vor allem darin, daß durch die Emulgierwirkung Verschmutzungen der Waschanlage und damit verbunden aufwendige Reinigungsoperationen vermieden werden. Ferner fördert der Emulgator-Zusatz im Waschwasser das Auswaschen der Lackpartikel aus der Kabinenluft, so daß bei gleichem Abscheidungsgrad weniger aufwendige Waschanlagen Verwendung finden können, bzw. bei gleichbleibendem apparativen Aufwand eine erheblich wirksamere Abluftreinigung erzielt werden kann. Weiterhin zeichnet sich das Verfahren durch große Umweltfreundlichkeit und Sparsamkeit aus, da das Ultrafiltrat wiederverwendet wird und Wasser bzw. Chemikalien nur in der Menge ersetzt werden müssen, wie sie mit dem Retentat aus der Waschanlage ausgetragen werden.

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Claims (3)

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim Stuttgart 7.11.1979 EPT Dr.Am/pfa Patentansprüche

1. Verfahren zum Reinigen der Abluft aus Lackspritzkabinen durch Auswaschen des Lacknebels mit Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lackteilchen unter Zusatz eines Emulgators in Waschwasser emulgiert, zumindest einen Teil der Emulsion einer Ultrafiltration unterwirft und das Ultrafiltrat erneut als Waschwasser einsetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Waschwasser als Emulgator Paraffin-, Olefin- oder Alkylbenzolsulfonate zugesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß als Emulgator mehrwertige Alkohole zugesetzt werden.

h. Verfahren nach Anspruch 3»

dadurch gekennzeichnet, daß als Emulgator Diethylenglycol zugesetzt wird.

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ORIGINAL INSPECTED