DE3739224C3 - Verfahren zur Denaturierung von Lacken sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 4.

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Denaturierung von Farben oder Lacken, die in Lackierkabinen 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 alkalisch 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.

Aus der DE-AS 25 09 123 geht die Zufuhr und Verwen­ dung von im Schwebezustand gehaltenen Kontakt­ körpern in einer Kontaktzone bei einem Naßgas­ wäscher hervor, die eine Verbesserung der Abschei­ dung von Verunreinigung aus dem Gas bewirken. Die Verunreinigungen werden von einem Flüssigkeitsfilm auf dem Kontaktkörper aufgenommen und zusammen mit den Kontaktkörpern aus der Kontaktzone abgezogen.

Die US-PS 46 99 730 beschreibt die Denaturierung von ausgewaschenen Lackierrückständen durch silica­ tische Additive im Waschwasser. Als solche Additive werden u.a. Bentonit und Kaolinit verwandt.

Die Verwendung von absorptiv wirkenden Poly­ etherurethanpartikeln bei der Entfernung chemischer Substanzen aus Flüssigkeiten geht aus der EP-A-00 92 295 hervor. Insbesondere wird die Abscheidung von Eisensalzen aus wäßrigen Flüssigkeiten ange­ sprochen.

Aus den DE-OS 23 06 916 und 21 20 599 ist bekannt, Partikel aus Polyurethan-Hartschaum als ölaufsau­ gendes Medium zur Reinigung von Wasser einzusetzen. Die Hartschaumpartikel werden dem schadstoff­ beladenen Wasser zugesetzt, auf dessen Oberfläche sie schwimmen und anschließend von dem entölten, gereinigten Wasser wieder entfernt.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Verfahren zur Denaturierung von Lacken, die in Lackierkabinen freigesetzt und aus der mit Lacktröpfchen beladenen Luft ausgewaschen werden, eine gute Denaturierung, d.h. Beseitigung der Klebefähigkeit der ausge­ waschenen Lacke - insbesondere neuartiger Lacke wie Zweikomponenten- oder Polyesterlacke - sicher­ zustellen, um nach Abtrennung der denaturierten Lacke die Waschflüssigkeit wieder rückführen bzw. umwälzen zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 enthal­ tenen Merkmale gelöst.

In vorrichtungstechnischer Hinsicht wird diese Auf­ gabe erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 4 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 5a und 5b gebildet, auf welche eine Waschflüssigkeit rieselt, die schließ­ lich in die Rinnen zur Wiedergewinnung strömt, indem sie zwischen den beiden mit Abstand angeordneten unteren Rändern der beiden schräg geneigten Wände 5a und 5b 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 der 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 Pulver, welche durch Zerkleinern von expandiertem Polyurethan, häufig als Polyurethanschaum bezeichnet, mit einer Dichte zwischen 80 und 200 kg/m³ erzeugt wurden. Die Körnung des Pulvers ist kleiner 1 mm und größer 0,1 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 5a und 5b 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.

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, wenn die Waschflüssigkeit aus alkalisch gemachtem Wasser ge­ bildet ist (pH etwa 9) durch Zugabe von alkalisch reagierenden Substanzen.

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 zwecke 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 Bunker oder Behälter enthaltend das Pulver aus expandiertem Polyurethan oberhalb der Speiserinnen des Wäschers zur Einspeisung in die Rinnen des Wäschers zu installieren.
• - Die Durchführung des Verfahrens ist ferner in Lackierkabinen möglich, bei denen die Waschflüssigkeit aus alkalisch gemachtem Wasser durch Zusatz von alkalisch reagierenden Produkten gebildet ist.

Claims (4)

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 Wasser oder alkalisch gemachtem Wasser als Waschflüssigkeit gebracht wird, der man eine Zusatzsubstanz in Form von Polyurethan beigibt, dadurch gekennzeichnet, daß man pulverförmiges expandiertes Polyurethan einer Dichte von 80-200 kg/m³ und einer Korngröße <1 mm und <0,1 mm verwendet, das in Überlaufrinnen des Wäschers gegeben wird und mit der Waschflüssigkeit auf geneigte Wände des Wäschers mitgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß man das Gewichtsverhältnis auf einen Wert gleich oder größer 0,3 einstellt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis auf einen Wert gleich oder größer 0,5 einstellt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem Spritztunnel (1), einem Wäscher (5) zum Auffangen von Lacktröpfchen mit Schrägwänden (5a, 5b), in welchem mit Lacktröpfchen beladene Luft in Kontakt mit Waschflüs­ sigkeit gebracht wird, mit beidseits des Wäschers ange­ ordneten Speiserinnen (6) für die Zufuhr von Waschflüs­ sigkeit zum Wäscher (5), mit Rinnen (3) zur Wiedergewin­ nung der Flüssigkeit, durch welche die Waschflüssigkeit einem Sammelbehälter zugeführt wird, sowie mit einer Einrichtung (10) zum Umwälzen der Waschflüssigkeit vom Sammelbehälter zu den Rinnen (6) über Rohrleitungen (11, 7), dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Ein­ richtung für die Eingabe von Pulver aus expandier­ tem Polyurethan in die Waschflüssigkeit stromaufwärts des Wä­ schers (5) aufweist, die durch mindestens einen Behälter (12) gebildet ist, der mit Pulver aus expandiertem Polyurethan gefüllt und oberhalb der Speiserinnen (6) angeordnet ist und sei­ nen Inhalt in diese Rinnen entleert.