JP4330203B2 - 塗料の回収方法及び捕集材 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物品を塗装する際に使用するスプレー塗装ブースにおいて、オーバースプレーされた塗料を容易に回収し、そのまま、または簡単な調整で再使用できる塗料として回収するのに適した塗料の回収方法、及びその回収に使用される捕集材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から環境汚染防止などを目的に、物品を塗装する際に、オーバースプレーされた塗料を回収する方法が行われている。その方法は乾式と湿式に大別されている。乾式は囲い板やグラスウール、不織布、ペーパーなどで作られた濾過フィルターにオーバースプレーされた塗料を捕集する方法である。湿式は水やオイルなどのミスト、カーテン状の液流、回収液タンクなどにオーバースプレーされた塗料を捕集する方法である。
【０００３】
しかしながら、乾式では囲い板やグラスウール、不織布、ペーパーなどで作られた濾過フィルターに捕集されたオーバースプレー塗料を容易に剥離、除去することが困難なため、一定期間使用した後に濾過フィルター、オーバースプレー塗料をともに再使用することなく廃棄するのが一般的であるため、取り替えるフィルターなどにかかるランニングコストの増加や、産業廃棄物発生による環境的問題がある。
【０００４】
湿式は水やオイルなどのミスト、カーテン状の液流、回収タンクなどに捕集したオーバースプレー塗料を、不粘着剤と呼ばれる薬剤を使用して固液分離し、固体状にして廃棄することが一般的であるが、産業廃棄物発生による環境問題がある。また、湿式ではオーバースプレー塗料を捕集した回収液を濃縮し、塗料として再生、再使用する方法も行われているが、濃縮や塗料調整などを行うための回収液処理装置が必要であり、しかも回収液処理装置が過大となるため、オーバースプレー塗料の回収も容易ではなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来の問題点を解消するためになされたものである。すなわちこの発明の目的は、物品を塗装する際に使用するスプレー塗装ブースにおいてオーバースプレーされた塗料を、そのまま、または簡単な調整で再使用できる塗料として効率的に回収する方法、および、塗料の固着による汚れがつかずに長期間使用できる捕集材を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは前記の課題を解決すべく、塗料の回収方法を鋭意検討した結果、オーバースプレーされた塗料を捕集するフィルターまたは湿式集塵機の手前に、あるいはフィルターまたは湿式集塵機の代わりに、多孔板を用いた捕集材を設置し、多孔板に塗料が水系の場合は水または水と有機溶媒の混合液を、塗料が有機溶剤系の場合は有機溶剤を流すことによって、多孔板上に付着したオーバースプレー塗料を洗い落としつつ重力方向に流下させて回収することを見出し、本発明を完成させた。
【０００７】
すなわちこの発明は、（１）物品を塗装する際に使用するスプレー塗装ブースに多孔板及び該多孔板の端部に固定された布、不織布、又はフエルトからなる導液部を用いた捕集材を設置し、前記導液部を媒体として前記多孔板の表面を湿潤状態にするように微量の水及び、または有機溶剤を流しながらオーバースプレーされた塗料を上記多孔板に捕集させつつ回収することを特徴とする塗料の回収方法、および、（２）貫通孔を有し、空隙率が３０〜８０％であり、水滴吸収時間が３０秒以下であり、水の吸い上げ速度が１分間に５ｍｍ以上である多孔板と、該多孔板に液体を流すための該多孔板の端部に固定された布、不織布、又はフエルトからなる導液部を有することを特徴とする塗料の捕集材、に関する。
【０００８】
本発明では、捕集材を構成する多孔板の表面を水及び、または有機溶剤で湿潤状態にすることにより、多孔板の表面に付着したオーバースプレー塗料が乾燥することなく重力方向に流れ落ちるので、多孔板の前面はもちろんのこと、最も塗料が固着し易い側面もほとんど塗料で汚れることがない。しかも微量の水及び、または有機溶剤を流すだけで捕集材への塗料の付着が防止できるので、塗料はほとんど希釈されることなく効率的に回収される。
【０００９】
本発明に使用される捕集材は多孔板と導液部とからなる。図１に本発明に用いられる捕集材の一例（斜視図）を示す。多孔板１は、ＳＵＳからなる支持板２により裏打ちされており、導液部は不織布と、プラスチック片からなる取り付け具からなっている。
本発明では、捕集材はスプレー塗装ブースに設置して用いられるが、それ以外の場所でも物品を塗装するに際して使用することが出来るのは勿論である。スプレー塗装ブースとしては、従来から既知の乾式や湿式のものが使用できる。この場合、捕集材は塗装機から見て塗装される物品の後方や側面に設置される、スプレー塗装ブースの塗料を捕集するフィルターまたは湿式集塵機の手前に置かれるか、または、これらスプレー塗装ブースの塗料を捕集するフィルターまたは湿式集塵機の代わりに設置される。
【００１０】
図２は、捕集材を設置した塗装ブースの一例を示す概略図である。乾式ブース１１内に、エアースプレーガン５から排気ファン９を設けた排気ダクト１０に向かって、塗装される被塗物６、捕集材７が設置される。捕集材７により回収される塗料は、塗料回収容器８に導かれる。
捕集材は、必要捕集面積に応じて任意の大きさで任意の数使用できるが、単位面積が大きくなると取り扱いが大変になるので、その場合は複数枚を併設して設置することが好ましい。捕集材を複数枚設置する場合は、排気によってオーバースプレー塗料が捕集材に向かって移動し、かつ、確実に捕集できるように相互に適度の間隔を置いて前後に配設することが好ましい。捕集材は、通常は垂直に立てかけるか、あるいは斜めにして使用される。
【００１１】
本発明の捕集材に用いられる多孔板は、全ての方向及び、全ての面に向かって貫通孔を有し、空隙率が３０％〜８０％であり、水滴吸収時間が３０秒以下であり、水の吸い上げ速度が１分間に５ｍｍ以上のものであれば、樹脂多孔体でも、金属製多孔体でも、セラミック多孔体でも良いが、材料の選択範囲が広く、成形における空隙率、気孔径のコントロールが容易である点において樹脂多孔体が特に好ましい。
【００１２】
本発明の多孔板の貫通孔とは連続している気孔のことであり、直線的でも曲線的でも良い。また、空隙率とは次式で算出される値である。
空隙率＝［（真の密度−見かけの密度）／真の密度］×１００
本発明の捕集材に用いられる多孔板の空隙率は３０〜８０％であることが好ましく、空隙率が３０％以下では実質的に多孔体としての機能を発揮しにくく、８０％以上では成形体の強度が低く実用的でない。
【００１３】
本発明でいう水滴吸収時間とは、多孔体の表面にスポイト等を用いて約０．０５ｍｇの水滴を滴下し、この水滴が全量、多孔体内部に吸収されるまでの時間を示すものであり、本発明における水滴吸収時間は３０秒以下、好ましくは１０秒以下、さらに好ましくは５秒以下である。水滴吸収時間が３０秒以上では実質的な親水性は得られず、水系塗料の回収には不適である。
【００１４】
また、本発明でいう水の吸い上げ速度とは、厚さ２ｍｍ、幅約１０ｍｍ、長さ約１００ｍｍの多孔体の下部２０ｍｍを２３℃の水の中に垂直に浸漬し、浸漬してから１分後の毛管現象による水の吸い上げ距離を示すものであり、本発明における水の吸い上げ速度は１分間で５ｍｍ以上、好ましくは１０ｍｍ以上、さらに好ましくは２０ｍｍ以上である。吸い上げ速度が１分間で５ｍｍ未満では実質的な親水性は得られず水系塗料の回収には不適である。
【００１５】
本発明の捕集材に用いられる多孔板の材質は特に限定されないが、回収する塗料が水系の場合には、塗料の固着を防ぐため、少なくとも多孔板の表面が水で均一に濡れ、かつ水が多孔板の長さ方向に浸透しながら均一に流れる材質のものがよい。樹脂多孔体の場合は、必要に応じて多孔板を成形する前に、あるいは成形後に、樹脂を親水化して用いる。親水化の方法はスルフォン化や親水性モノマーのグラフト、界面活性剤の添加等公知の方法を用いることができる。また、塗料が有機溶剤系の場合は塗料に含まれる有機溶剤に耐性のある材料が選択される。
【００１６】
また、多孔板の厚みは特に限定されないが、厚くなると水及び、または有機溶媒の浸透液量が多くなり回収した塗料の濃度が薄くなるので、１０ｍｍ以下、好ましくは２ｍｍ以下がよい。厚みの薄い多孔板を用いて捕集材としたときに、反りなどの変形が生じる場合は、多孔板の裏面を金属またはプラスチック製の枠や板等により補強して使用すれば良い。
【００１７】
本発明の捕集材の導液部は、多孔板に水及び、または有機溶剤を流すためのものである。導液部は、多孔板の端部に多孔板と同一幅の帯状の布や不織布、フェルト等を種々の方法で固定したり、多孔板の端部をパイプ等と液密にシールして形成することができるが、多孔板の前面及び側面を均一に湿潤状態とするには前者の方が好適である。前者の場合、捕集材の上部にヘッドタンクを設置し、そこからサイホン現象を利用して上記導液部を媒体として多孔板に水または有機溶媒を流すことができ、その量はヘッドタンクの高さを変えることで調節できる。導液部に用いる布や不織布、フェルト等の材質は特に限定されないが、水濡れ性に優れ、湿潤状態でも実用強度を有している必要がある。
【００１８】
なお、本発明の捕集材は繰り返し使用される過程で仮に塗料が固着した場合でも、スポンジやブラシ等を用いて清掃することができるし、塗料を溶解、膨潤可能な溶剤を併用して前記清掃をすることもできる。
次に、本発明が適応される塗料は水及び、または有機溶剤を含有する塗料であればいずれも使用できる。例えばアルキッド樹脂系塗料、アクリル系樹脂塗料、ポリエステル樹脂系塗料、ビニル樹脂系塗料、メラミン系樹脂塗料、エポキシ樹脂系塗料、ウレタン樹脂系塗料などがあげられる。水性塗料や水分散型塗料の場合は水または水と有機溶剤の混合液を、有機溶剤型塗料の場合は有機溶剤を捕集材に流すことによってオーバースプレー塗料を捕集させつつ回収する。有機溶媒としては塗装される塗料を溶解できるものが使用でき、例えば、キシレンなどの炭化水素系、エチルアルコールなどのアルコール系、ジエチルカルビトールなどのエーテルアルコール系の１または２種類以上の混合有機溶剤が使用できる。また、有機溶剤は塗装される塗料の構成成分が好ましく、さらには常温揮発性の低いものが最も好ましい。
【００１９】
また、本発明を適用するのに適した塗装はエアスプレー塗装、エアレススプレー塗装、静電塗装などであるが、シャワー塗装、カーテンフロー塗装なども本発明を適用するのに適した塗装方法である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２１】
【実施例１】
厚さ１ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ１０００ｍｍのＳＵＳ板に、厚さ２ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ１０００ｍｍのポリオレフィン系親水性多孔板（商品名；サンファインＡＱ−８００、旭化成工業株式会社製、空隙率４０％、水滴吸収時間１ｍｉｎ未満、水の吸い上げ速度２０ｍｍ）の片面を両面テープで固定した。さらにその上端部に、多孔板と同じ幅の親水性不織布（商品名；ベンリーゼ、旭化成工業株式会社製）を、幅１００ｍｍ、長さ１０ｍｍのプラスチック片で挟み込んで導液部を形成し、図１のような捕集材を作製した。
【００２２】
【実施例２】
実施例１の捕集材を縦型に用い、互い違いになるように１０ｍｍの隙間をあけて並列に、前列３枚、後列２枚をスプレー塗装ブースへ配置した。捕集材の上方には角型水槽を設置し、導液部（不織布の端部）を水槽の中に導いた。捕集材の下には流れ落ちる塗料を受ける角型槽を設けた。
【００２３】
気温２３℃の環境下で、神東塗料株式会社製の固形分３６％である常温乾燥型水系防錆塗料「オーバスＡＷ＃７０」を、塗料吐出量３００ｇ／分で３０秒間エアレススプレー塗装した後６０秒間放置することを１０回繰り返し、合計１５００ｇの塗料を塗装物品を置かない状態でエアレススプレー塗装した。その後１０分間放置し、捕集材の下方に置いたオーバースプレー塗料回収容器に捕集した回収塗料重量と回収塗料固形分を測定した。また、塗装塗料固形分重量に対する回収塗料固形分重量を計算で求めた。測定結果及び計算結果を表１に示す。（少数点以下切り捨て）
【００２４】
【表１】

【００２５】
【発明の効果】
本発明の塗料回収方法によれば、物品を塗装する際に使用するスプレー塗装ブースにおいて、オーバースプレーされた塗料を容易に回収し、そのまま、または簡単な調整で再使用できる塗料として回収することができる。
また、本発明の捕集材は、単に多孔体に水及び、または有機溶剤を流すだけでオーバースプレーされた塗料を容易に回収できるだけでなく、回収される塗料は固形分濃度の変化が小さいのでそのまま、または簡単な濃縮、成分等の調整で再使用可能である。さらに、塗料の固着などによる汚れがつきにくく、長期間使用できるので、オーバースプレー塗料の捕集材に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の捕集材の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の捕集材を設置した塗装ブースの一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１ ・・・ 多孔板
２ ・・・ ＳＵＳ板
３ ・・・ 不織布
４ ・・・ プラスチック片
５ ・・・ エアースプレーガン
６ ・・・ 被塗物
７ ・・・ 捕集材
８ ・・・ 塗料回収容器
９ ・・・ 排気ファン
１０ ・・・ 排気ダクト
１１ ・・・ 乾式ブース
１２ ・・・ ヘッドタンク

Claims (2)

1. 物品を塗装する際に使用するスプレー塗装ブースに多孔板及び該多孔板の端部に固定された布、不織布、又はフエルトからなる導液部を用いた捕集材を設置し、前記導液部を媒体として前記多孔板の表面を湿潤状態にするように微量の水及び、または有機溶剤を流しながらオーバースプレーされた塗料を上記多孔板に捕集させつつ回収することを特徴とする塗料の回収方法。
2. 貫通孔を有し、空隙率が３０〜８０％であり、水滴吸収時間が３０秒以下であり、水の吸い上げ速度が１分間に５ｍｍ以上である多孔板と、該多孔板に液体を流すための該多孔板の端部に固定された布、不織布、又はフエルトからなる導液部を有することを特徴とする塗料の捕集材。

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