DE3739224A1 - Verfahren zur denaturierung von lacken sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zur denaturierung von lacken sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1 sowie eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 8.
Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Denaturierung
von Farben oder Lacken, die in Lakierkabinen aufgefangen werden,
die einen Wäscher aufweisen, in welchem mit Lack- bzw. Farb
teilchen beladene Luft in Kontakt mit Waschflüssigkeit gebracht
wird, der eine Zusatzsubstanz in Pulverform zugegeben wurde.
Bekanntermaßen wird Lack im allgemeinen durch einen Spritz
vorgang auf die zu lackierenden Gegenstände aufgebracht,
indem man den Gegenstand durch entsprechende Kabinen oder
Kammern fährt. Bei diesen Spritzverfahren ergeben sich zwangs
läufig u. a. durch Ablagerung der Farbe oder des Lacks auf
Wänden und die Decke der Kabinen Farb- oder Lackreste, die
nicht vernachläßigbar sind.
Diese Ablagerungen müssen kontinuierlich entfernt werden,
will man häufige Betriebsunterbrechungen vermeiden, um lang
dauernde und aufwendige Reinigungsarbeiten zu vermeiden, ins
besondere durch Abziehen des Lacks von den Wänden und der
Decke der Kabinen. Um die Ausbildung dieser Ablagerungen
zu verhindern, saugt man Luft aus der Lackierkabine, die
mit Lackteilchen bzw. Lacktröpfchen beladen ist, an und
führt diese durch einen Wäscher mit einem Vorhang aus
Waschflüssigkeit, in welchem die Teilchen aus der Luft in
die Flüssigkeit überführt werden. Die mit den aufgenommenen
Lackteilchen belastete Waschflüssigkeit strömt durch eine
oder mehrere unter der Kabine angeordnete Rinnen bis zu einem
Sammelbehälter, wo der Lack von der Waschflüssigkeit getrennt
wird, die dann in die Kabine zur Speisung des Wäschers
zurückgeführt wird.
Die am häufigsten verwendeten Waschflüssigkeiten werden
von einer Lösung aus chemisch alkalinisch reagierenden
Produkten in Wasser gebildet, wobei diese Flüssigkeiten
geeignet sind, die aufgenommenen Farbreste zu denaturieren,
d. h. geeignet sind, deren Klebevermögen zu beseitigen. Man
führt im allgemeinen eine Trennung der Waschflüssigkeit und
der Farbe im Sammelbehälter durch, um die Flüssigkeit
wieder rückführen zu können. Je nachdem, ob die aufgenom
mene Farbe bzw. der Lack auf der Oberfläche des Bades
bzw. des Sammelbehälters schwimmt oder auf den Boden
des Sammelbehälters absinkt, zieht man mittels geeigneter
und bekannter Vorrichtungen die Farbe von der Oberfläche
ab oder vom Boden.
Verschiedene Arten von alkalischen oder neutralen denaturieren
den Verbindungen sind bekannt, die u. a. enthalten:
- - organische Lösungsmittel (aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, Alkylketone);
- - benetzende oder emulgierende nicht-ionische Agenzien (Kondensationsprodukte von Äthylenoxiden und von Alkoholen oder von Alkylphenolen, um nur eine beispielshafte Auf zählung zu geben).
Man kennt ferner Waschflüssigkeiten mit einer erhöhten Dichte,
welche aus Wasser unter Zugabe von großen Mengen von löslichen
Salzen gebildet sind, wie Karbonaten und Bikarbonaten von
Kalium, um die aufgenommene Farbe bzw. Lack auf der Oberfläche
des Bades im Sammelbehälter aufschwimmen zu lassen.
Man kennt ferner Waschflüssigkeiten, denen man Tone
zugibt, wie Bentonit, um das Klebevermögen der Farbe
bzw. des Lackes zu unterdrücken und dessen Dispersion
zu erhöhen.
Ferner ist ein Verfahren zum Ausfällen von Firnis auf der
Basis von synthetischen Harzen bekannt, bei dem als
Waschflüssigkeit alkalisch gemachtes Wasser verwendet
wird, dem als Additiv eine wässrige Dispersion von
Wachs zugegeben wird, um die Firniströpfchen zu ummanteln.
Diese bekannten Waschflüssigkeiten ergeben zufriedenstellende
Ergebnisse bei traditionellen Lacken, wie Glycerophtal- und
Acryllacken und mit Grundiermitteln bzw. Appreturen. Deren
Klebevermögen wird erheblich unterdrückt, jedoch schwimmt
ein Teil des Lackes auf der Oberfläche im Sammelbehälter der
Waschflüssigkeit, ein Teil sinkt ab, ein Teil bleibt in
Suspension in der flüssigen Phase, was das Abziehen dieser
Farbe und die Reinigung der Waschflüssigkeit erschwert.
Für die Lackierung von Automobilen werden allerdings heute
neue Lackarten verwendet, um die Abgabe von organischen
Lösungsmitteln in die Atmosphäre zu beschränken. Hierbei
handelt es sich beispielsweise um Lacke mit hoher Trocken
substanz, um Polyesterlacke sowie 2-Komponenten-Lacke.
Die Denaturierung dieser Lacke ist sehr schwierig, was die
Lackierbetriebe dazu führt, die Konzentration an chemischen
Produkten für die Waschflüssigkeit zu erhöhen und es ist
nicht selten, daß man besonders mit organisch löslichen
Materialien behaftete Waschflüssigkeiten hat, deren Um
wälzung nicht mehr möglich ist, was den Gebraucher einer
Lackierkabine dazu zwingt, die gesamte Flüssigkeit wegzu
geben. Die sehr schwierig zu denaturierenden Lacke verschmutzen
sehr schnell die Lackierkabinen, so daß häufig aufwendige
und lästige Reinigungsarbeiten erforderlich sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beheben
und eine gute Denaturierung von Lacken zu gewährleisten
und zwar insbesondere von neuartigen Lacken, wie sie
in der Automobilindustrie verwendet werden. Insbesondere
soll die Trennung der aufgenommenen Farbe bzw. Lack von
der Waschflüssigkeit erleichtert werden, um die Waschflüssig
keit wieder rückführen zu können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kenn
zeichnenden Teil des Patentanspruches 1 enthaltenen Merkmale
gelöst.
In vorrichtungstechnischer Hinsicht wird diese Aufgabe er
findungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patent
anspruches 8 enthaltenen Merkmale gelöst.
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind durch die
in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale gekennzeichnet.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbei
spiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben,
deren einzige Figur schematisch eine Lackierkabine
mit einer Berieselungswascheinrichtung für Waschflüssigkeit
darstellt, in welcher das erfindungsgemäße Verfahren
durchgeführt wird.
Die in der Figur dargestellte Farb- oder Lackierkabine
umfaßt im wesentlichen einen Sprüh- oder Spritztunnel 1,
in welchem die mit Lack zu bespritzenden Gegenstände,
wie beispielsweise Automobilkarrosserien, vor den Spritz
aggregaten 2 vorbeigeführt werden sowie Aufnahmerinnen
3, welche unterhalb des Tunnels 1 angeordnet sind und
in einen Sammelbehälter 4 münden.
Unter dem Tunnel 1 und über die gesamte Länge des
Tunnels ist eine Auffangeinrichtung 5 für feine
Farbtröpfchen angeordnet, welche im Tunnelinneren
während des Spritzvorganges verteilt werden. Diese
Einrichtung oder Wäscher 5 ist aus zwei schräg in
Form eines V geneigten Wänden 5 a und 5 b gebildet,
auf welche eine Waschflüssigkeit rieselt, die schließ
lich in die Rinnen zur Wiedergewinnung strömt, indem
sie zwischen den beiden mit Abstand ageordneten unteren
Rändern der beiden schräg geneigten Wände 5 a und 5 b
gelangt. Die Waschflüssigkeit wird auf die beiden Wände
über zwei längs verlaufende Überlaufrinnen 6 zugeführt,
welche über zwei Leitungen 7 gespeist werden. Die mit
kleinen Farbtröpfchen beladene Luft innerhalb des
Tunnels 1 wird durch eine Öffnung 8 abgesaugt, welche
unterhalb des Tunnels 1 mündet, und gemäß Pfeil F nach
außen gegeben, nachdem die Luft durch einen Tröpfchen
fänger 9 geführt wurde, wobei die Luft den Vorhang von
Waschflüssigkeit durchquert, welche auf die Schräg
wände des Wäschers rieselt, wodurch die Farbtröpfchen
aus der Luft in die Flüssigkeit überführt und aus der
Kabine über die Ablaufrinnen 3 abgeführt wird.
Die Kabine umfaßt ferner eine Pumpe 10 zum Umwälzen
der Waschflüssigkeit, deren Saugteil mit dem unteren
Abschnitt des Sammelbehälters 4 verbunden ist und
dessen Verdrängungsteil mit einer Leitung 11 verbunden
ist, welche über Leitungen 7 die beiden Überlaufrinnen
speist. Die Kabine weist ferner einen oder mehrere
Bunker oder Behälter 12 oberhalb der Überlaufrinnen 6
auf, wobei der untere Abschnitt der Bunker mit einer
Dosiereinrichtung versehen ist. Diese Bunker ent
halten pulverförmige Feststoffe.
Die feinpulvrigen Feststoffe, welche für die Durch
führung des Verfahrens verwendet werden, sind ein Pulver,
welches durch Zerkleinern von expandiertem Polyurethan,
häufig Polyurethanschaum bezeichnet, mit einer Dichte
kleiner als 1000 kg/m3 und zwar vorzugsweise zwischen
80 und 200 kg/m3 erzeugt ist. Die Körnung des Pulvers
ist kleiner oder gleich 1 mm und zwar vorzugsweise
kleiner als 0,8 mm.
Die Funktionsweise der Kabine, in welcher das Verfahren
durchgeführt wird, wird im folgenden beschrieben.
Der Sammelbehälter 4 wird mit durch Wasser gebildete Wasch
flüssigkeit gefüllt und die Umwälzpumpe 10 arbeitet so,
daß die Überlaufrinnen 6 und der Wäscher 5 gespeist
werden. Sobald die Farbe auf die zu lackierenden Teile
im Tunnel 1 gespritzt wird, führt man das Polyurethan
pulver mittels der Bunker 12 in die Überlaufrinnen 6
ein, welche vor den Schrägwänden 5 a und 5 b des Wäschers
5 angeordnet sind. Das feine Polyurethanpulver, welches
von der Waschflüssigkeit mitgenommen wird, und die
kleinen Farbtröpfchen, die nicht auf den zu lackierenden
Teilen abgelagert sind, werden in intimen Kontakt im
Wäscher 5 gebracht, wobei die Farbtröpfchen mit den
Pulverkörnern aus expandiertem Polyurethan agglomerieren
und durch die Waschflüssigkeit zu den Rinnen 3 und den
Sammelbehälter 4 mitgenommen werden, in welchem sie
an der Oberfläche der Waschflüssigkeit schwimmen.
Eine bekannte Recheneinrichtung, die nicht dargestellt
ist, entfernt die mit dem Polyurethanpulver agglomerierte
Farbe, die auf der Oberfläche der im Sammelbehälter 4
enthaltenen Waschflüssigkeit schwimmt. Die von der aufge
fangenen Farbe bzw. Lack befreite Waschflüssigkeit wird
in die Lackierkammer mittels der Pumpe 10 rückgeführt.
Ferner kann das Pulver aus geschäumten Polyurethan in
Suspension in der Waschflüssigkeit in mindestens einem
Rührbehälter 13 gehalten werden, wobei die Suspension
durch Schwerkraft oder mittels einer Pumpe in eine der
Rinnen 6 oder in die beiden Speiserinnen 6 des Wäschers
5 geführt wird.
Alternativ kann der die Suspension des Pulvers aus
expandiertem Polyurethan in der Waschflüssigkeit ent
haltende Rührbehälter mittels eine einer Pumpe 14
enthaltenen Rohrleitung 15 entweder mit der Saugleitung
der Pumpe 10 oder mit der Leitung 11 auf der Verdränger
seite der Pumpe verbunden werden. Die beiden in der
Zeichnung mit A und B wiedergegebenen Varianten sind
in strichlierten Linien wiedergegeben.
Es ist festzuhalten, daß das Pulver aus aufgeschäumten
Polyurethan stets oberhalb, d. h. stromaufwärts des
Wäschers 5 eingeführt wird, was auch immer für eine
Eingabe- bzw. Einführeinrichtung verwendet wird.
Zahlreiche mit verschiedenen Farben bzw. Lacken durchge
führte Versuche haben gezeigt, daß man zufriedenstellende
Ergebnisse erhält, d. h., daß man mindestens 95 Gew.-%
der im Wäscher 5 in die Waschflüssigkeit übergebene
Farbe wiedergewinnt, welche an der Oberfläche des
Sammelbehälters 4 aufschwimmt, wobei die wiedergewonnene
Farbe bzw. der wiedergewonnene Lack sein Klebevermögen verloren
hat, sobald das gewichtsmäßige Verhältnis
gleich oder größer 0,3 ist oder sobald das gewichtsmäßige Verhältnis
gleich oder größer 0,5 ist.
Andere Versuche haben gezeigt, daß man gleiche Ergebnisse erhält,
sobald die Waschflüssigkeit aus alkalisch gemachten Wasser ge
bildet ist (pH etwa 9) durch Zugabe von Mitteln für eine alkalische
Reaktion.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung er
zielten Vorteile sind die folgenden:
- - die gesamte wiedergewonnene Farbe im Sammelbehälter schwimmt mit dem Pulver aus expandiertem Polyurethan an der Oberfläche der Waschflüssigkeit, die im Sammelbehälter enthalten ist, was eine einfache Entfernung mittels eines Oberflächenräumers erlaubt;
- - die auf der Oberfläche des Sammelbehälters aufschwimmende Farbe bildet mit dem Pulver aus expandiertem Polyurethan eine nicht klebende Schicht, die nach Abzug aus dem Sammel behälter leicht getrocknet bzw. zentrifugiert werden kann wodurch sich das Volumen vermindert und die Farbe pelletierbar und folglich leichter handhabbar ist, was ihre Abführung er leichtert;
- - das Verfahren gibt ausgezeichnete Ergebnisse mit schwer de naturierbaren Farben bzw. Lacken, wie Polyesterfarben, Lacke mit hohen Trockensubstanzen, Farben mit zwei Bestandteilen, Firnissen;
- - das bei dem Verfahren verwendete Polyurethanpulver ist ein preiswertes Material, da es durch Zerkleinern von Abfällen aus expandiertem Polyurethan, wie es für Wärmeisolierungs zwecken verwendet wird, gewonnen werden kann;
- - die Durchführung des Verfahrens läßt sich in sehr einfacher und wirtschaftlicher Weise in bereits be stehenden Lackierkabinen vornehmen, da es genügt ent weder Bunker oder Behälter enthaltend das Pulver aus expandiertem Polyurethan oberhalb der Speiserinnen des Wäschers oder einen oder mehrere Rührbehälter enthaltend das Pulver aus expandiertem Polyurethan in Suspension in der Waschflüssigkeit zur Einspeisung in die Rinnen des Wäschers entweder direkt oder unter Zwischenschaltung eines Umwälzkreises der Waschflüssig keit zu installieren;
- - Durchführung des Verfahrens ist ferner in Lackierkabinen möglich, bei denen die Waschflüssigkeit aus alkalisch gemachtem Wasser durch Zusatz von Produkten für eine chemische alkalische Reaktion gebildet ist.
Claims (11)
1. Verfahren zur Denaturierung von Farben oder Lacken, die
in Lackierkabinen freigesetzt werden, welche einen Wäscher
aufweisen, in welchem mit Lacktröpfchen beladene Luft in
Kontakt mit Waschflüssigkeit gebracht wird, der man eine
Zusatzsubstanz beigibt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zusatzsubstanz durch pulverförmiges expandiertes
Polyurethan gebildet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zusatzsubstanz durch Zerkleinern von expandiertem
Polyurethan einer Dichte geringer als 1000 kg/m3 und vor
zugsweise zwischen 80 und 200 kg/m3 erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Korngröße des Pulvers aus expandiertem
Polyurethan kleiner als 1 mm und vorzugsweise kleiner
als 0,8 mm beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gewichtsverhältnis
gleich oder größer 0,3 ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gewichtsverhältnis
gleich oder größer 0,5 ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Pulver aus expandiertem Polyurethan stromaufwärts
des Wäschers in die Waschflüssigkeit eingeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Pulver aus expandiertem Polyurethan in Suspension
in Waschflüssigkeit vor Einführung in die umgewälzte Wasch
flüssigkeit gehalten wird.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der Ansprüche 1 bis 7, mit einem Spritztunnel (1), einem
Wäscher (5) zum Auffangen von Lacktröpfchen, in welchem
mit Lacktröpfchen beladene Luft in Kontakt mit Waschflüssig
keit gebracht wird, mit beidseits des Wäschers ange
ordneten Speiserinnen (6) für die Zufuhr von Wasch
flüssigkeit zum Wäscher (5), mit Rinnen (3) zur
Wiedergewinnung der Flüssigkeit, durch welche die Wasch
flüssigkeit einem Sammelbehälter zugeführt wird sowie
mit einer Einrichtung (10) zum Umwälzen von Waschflüssig
keit vom Sammelbehälter zu den Rinnen (6) über Rohr
leitungen (11, 7),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung eine Einrichtung für die Eingabe
von Pulver aus expandiertem Polyurethan in die Wasch
flüssigkeit stromaufwärts des Wäschers (5) aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Eingabeeinrichtung für das Pulver aus expandiertem
Polyurethan durch mindestens einen Behälter (12) gebildet
ist, der mit Pulver aus expandiertem Polyurethan gefüllt
und oberhalb der Speiserinnen (6) angeordnet ist und
seinen Inhalt in diese Rinnen entleert.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zur Zuführung des Pulvers aus expandiertem
Polyurethan durch mindestens einen Rührbehälter (13) ge
bildet ist, in welchem das Pulver aus expandiertem Polyurethan
in Suspension in der Waschflüssigkeit gehalten wird, die
in die Rinnen (6) für die Speisung des Wäschers gegeben wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zur Zuführung des pulverförmigen
expandierten Polyurethan durch eine Rührbehälter (13) gebildet
ist, in welchem das Pulver aus expandiertem Polyurethan in
Suspension in der Waschflüssigkeit gehalten ist, welcher durch
eine Leitung (15) mit einer Pumpe (14) entweder mit der Saug
leitung der Umwälzeinrichtung (10) oder der Verdrängerleitung
(11) der Umwälzeinrichtung (10) verbunden ist.
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