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