MX2012010438A - Proceso para retirar la sobre aspersion de pintura de una cabina para aspersion de pintura. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un líquido específico de separación acuosa y a un proceso para retirar la sobre aspersión de pintura de una cabina para aspersión de pintura, que comprende: (i) dirigir una corriente gaseosa a través de una cabina para aspersión de pintura; (ii) poner en contacto la sobre aspersión de pintura con la corriente gaseosa que fluye a través de la cabina para pintura formando mediante esto una corriente gaseosa cargada de pintura, que contiene partícula o gotas de pintura dispersas en la misma; (iii) formar una película líquida que fluye sustancialmente continua del líquido de separación acuosa sobre la superficie colocada dentro de la trayectoria de flujo de la corriente gaseosa (iv) dirigir la corriente gaseosa cargada de pintura hacia dicha superficie, a fin de poner la corriente gaseosa en contacto con la película que fluye sustancialmente continua del líquido de separación acuosa, transfiriendo mediante esto las partículas o gotas de pintura desde la corriente gaseosa hacia el líquido de separación para formar un primer líquido de separación cargado de pintura; y (v) retirar el primer líquido de separación cargado de pintura y la corriente gaseosa que tiene una carga reducida de pintura.

Description

PROCESO PARA RETIRAR LA SOBRE ASPERSIÓN DE PINTURA DE UNA CABINA PARA ASPERSIÓN DE PINTURA La presente invención se refiere a un proceso para retirar la sobre aspersión de pintura de una cabina para aspersión de pintura, a un método para pintar un sustrato utilizando el proceso para retirar la sobre aspersión de pintura de una cabina para aspersión de pintura y a un liquido de separación acuosa que es adecuado para el proceso de retirar la sobre aspersión de pintura de una cabina para aspersión de pintura.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Al menos desde la década de los setenta, se conocen los procesos para retirar la sobre aspersión de pintura, de cabinas para aspersión de pintura, en donde la pintura se recolecta en corrientes liquidas que fluyen continuamente sobre estructuras deflectoras. La Patente de E.U. 3,932,151 describe una cabina para aspersión de pintura para retirar el exceso de pintura atomizada, del aire en las inmediaciones de la operación de aspersión de pintura, que comprende una estructura de cabina de aspersión que tiene un área de trabajo o de pintura por aspersión, una cámara de descarga y un tubo de escape que juntos definen un pasaje de aire que tiene una entrada en el área de pintura por aspersión y una salida en el tubo, dentro del cual se encuentra instalado un ventilador para extraer aire a alta velocidad, a través de la entrada y fuera de la salida. Una pluralidad de deflectores generalmente verticales se encuentran colocados en el pasaje, entre el área de pintura por aspersión y la cámara de descarga, con el propósito de retirar del aire la sobre aspersión o exceso de pintura atomizada antes de que salga del tubo de escape. Continuamente se hace fluir aceite mineral sobre la superficie frontal de los deflectores, a fin de arrastrar en el mismo los sólidos de pintura en la corriente de aire y el aceite se recibe en un recipiente o tanque de retención en donde se dejan asentar los sólidos de pintura y desde el cual el aceite se recicla en el flujo descendente sobre los deflectores.

De acuerdo con la enseñanza de la Patente de E.U. 3,932,151, el aceite mineral es esencial para llevar a cabo el proceso ya que la pintura no se modifica químicamente por el aceite y así puede separarse fácilmente y el aceite mineral permite el flujo de aire a alta velocidad sin remover el aceite de los deflectores. De manera inesperada, no se ha experimentado peligro de fuego o peligro de explosión con el sistema descrito en la Patente de E.U. 3,932, 151, ya que los componentes de la pintura se incorporan en el aceite mineral no inflamable.

Una tecnología similar se conoce a partir de la GB-A 2 001 258, en donde también se recomienda el uso de aceite ya que es un vehículo adecuado que es capaz de humedecer completamente los sólidos de pintura, de manera que la pintura puede recuperarse y reprocesarse después que el aceite ha sido extraído del mismo. En el arreglo particular descrito en GB-A 2 001 258 en donde la corriente gaseosa cargada de pintura se pasa a través del cuello convexo, de tal manera que el medio de gas y el liquido de lavado se aceleran con un flujo unidireccional no turbulento, el medio de lavado también puede ser una mezcla de agua y aceite miscible en agua para beneficiarse de la ventaja del aceite, sin incurrir en el gasto concomitante al uso de aceite solo. Es esencial de acuerdo con la enseñanza de GB-A-2 2001 258, que para utilizar un sistema acuoso que aún contiene aceite en lugar de grandes cantidades de líquido de lavado, se aceleren juntos con la corriente gaseosa en el cuello convexo. Así, de acuerdo con - la enseñanza de GB-A 2 001 258, la corriente gaseosa cargada con pintura se pone en contacto con el volumen de masa considerablemente grande de líquido de lavado que puede contener agua, pero después también tiene que acelerarse junto con la corriente gaseosa en el cuello convexo. En contraste a ello, de acuerdo con la enseñanza de la E. U. 3,932,151 para películas delgadas en, por ejemplo, las superficies del deflector es esencial el aceite mineral.

En DE-A-25 51 251 se describe un proceso para retirar la sobre aspersión de pintura de una cabina de aspersión, en donde en la parte inferior de la cabina de aspersión se encuentran colocadas dos placas inclinadas en un tipo de conformación en V, por medio de lo cual ambas placas se superponen hasta el grado que se forma una ranura entre las placas. En las placas se aplica una película fluida de líquido de lavado y debido a la superposición de las placas el líquido de lavado fluye de una placa a la otra, creando una cortina de líquido de lavado que cubre el espacio entre ambas placas, de manera que la corriente gaseosa cargada con pintura tiene que fluir a través de la cortina de líquido de lavado. La DE-A- 25 51 251 no especifica particularmente el líquido de lavado. Sólo se menciona que en caso de que la pintura contenga solventes orgánicos, como xileno y tolueno, o que se utilicen pinturas no acuosas que tienen hidrocarburos alifáticos como solventes entonces se emplea un agente desnaturalizante que comprenda un compuesto básico y un alquilmonoéter de polialquilenglicol .

Además, la DE-A 43 38 003 describe un proceso para la separación de componentes orgánicos de los agujeros de ventilación. De acuerdo con la enseñanza de DE-A 43 38 003 una corriente del agujero de ventilación que comprende componentes orgánicos se dirige a través de dos etapas de absorción en donde en la primera etapa de absorción los aceites sintéticos, por ejemplo, aceite de silicona, se utilizan como líquidos de lavado de gases mientras que en la segunda etapa pueden emplearse aceites menos costosos, como los aceites vegetales. Ejemplos específicos de los aceites sintéticos utilizados en la primera etapa de absorción son aceite de silicona, dialquilésteres de ácido itálico y dialquiléteres de polietilenglicol . Pero no existe descripción de clase alguna de líquidos de lavado acuoso .

Las modernas líneas de recubrimiento, especialmente en la industria de carros automotores, utilizan cabinas de aspersión con deposición húmeda de la sobre aspersión obtenida. El agua se rocía para generar, dentro de la cabina de aspersión, una bruma de agua finamente dividida que recoge los constituyentes de la pintura de la sobre aspersión y los descarga de la cabina. Después, los separadores de agua corriente abajo recolectan el agua cargada con los constituyentes de la pintura. Debido a la legislación actual, el agua de la cabina de aspersión debe recircularse . Este requisito hace necesario incorporar unidades de tratamiento para el agua circulante, en donde los constituyentes de la pintura y otros contaminantes se retiran del agua circulante. En WO 99/10284 se proporciona un resumen de los sistemas de tratamiento que se utilizan actualmente para circular el agua. En la presente se describe especialmente un método para tratar el agua circulante de las cabinas de aspersión de lavado húmedo, en donde el agua de circulación se pasa a través de un estado de osmosis inversa. Con este proceso, se logra una reducción considerable en el consumo de energía cuando se logra tratar el agua de circulación para las cabinas de aspersión de lavado húmedo.

Sin embargo, debido a las vastas cantidades de agua que circula en una línea industrial de recubrimiento cuando se utilizan cabinas de aspersión de lavado húmedo, aún son muy elevados el consumo de energía de tales líneas y los costos de inversión.

La WO 20081067880 describe un método y dispositivo para retirar los sólidos de la sobre aspersión generada por pintar objetos. La sobre aspersión se recoge en una corriente de aire y se transporta a una superficie de separación sobre la cual fluye un liquido libre de agua con baja presión de vapor a la temperatura de operación, preferentemente menor de 30 mbar, en la cual se recogen los sólidos de la sobre aspersión, pero no se disuelven. Un requisito adicional del liquido libre de agua es que no reacciona con los componentes de la pintura. Los sólidos de la pintura se retiran después de la cabina de aspersión con dicho liquido y se separan del liquido por sedimentación. En la WO 2008/067880 se considera esencial evitar el agua en el liquido para recolectar la sobre aspersión de pintura. Los líquidos adecuados son aceites vegetales y glicol éteres.

En un comunicado de prensa de EISENMANN ANLAGEN BAU GMBH & CO KG, disponible en htto : //www. eisenmann. de/include/presse/Presseinformation ESCRUB. pdf, se describe un nuevo sistema para procesar la sobre aspersión en cabinas para aspersión. Este sistema es un desarrollo adicional del sistema descrito en la WO 2008/067880. De acuerdo con el proceso E-Scrub una corriente de aire fluye sustancialmente perpendicular a la dirección del movimiento de las carrocerías que se pintarán en modo de flujo descendente, recogiendo de ese modo la sobre aspersión que no esta depositada en la carrocería durante el proceso de aspersión. La corriente de aire cargada se pone en contacto debajo del nivel de la cabina de aspersión con las láminas de flujo inclinadas, que se humedecen con un agente de separación. Las láminas de flujo o placas deflectoras se disponen en una manera de forma de V sin superponerlas. Después del contacto de la corriente de aire cargada con pintura con el agente de separación que fluye descendentemente en las placas deflectoras, la mayoría de los componentes de la pintura se transfieren de la corriente de aire al agente de separación. El agente de separación se recolecta en un recipiente y se retira del sistema. El agente de separación se circula después de al menos la separación parcial de los componentes de la pintura. La corriente de aire aún cargada con partículas de pintura se dirige entonces a una unidad depuradora electrostática que se equipa con placas separadoras cargadas positivamente que también se humedecen con el agente de separación. Los cables de alto voltaje se ajustan dentro del depurador electrostático. Las partículas de pintura en la corriente de aire se cargan negativamente y se atraen por las placas separadoras. Las partículas de pintura se recogen por el agente de separación y se retiran con el agente de separación que fluye descendentemente desde el sistema depurador electrostático y se colectan en el mismo recipiente de la corriente principal del agente de separación. El comunicado de prensa no contiene información alguna respecto a la composición del agente de separación, con excepción de que el agente de separación promueve la aglomeración de las partículas de pintura. En el comunicado de prensa se anuncia que el sistema E-Scrub permite una reducción en el consumo de energía, del orden del 78%, en comparación con las tecnologías de cabina de aspersión con lavado húmedo.

El objetivo de la presente invención es proporcionar un proceso efectivo para retirar la sobre aspersión de pintura de una cabina para aspersión de pintura, con bajo consumo de energía, con alta proporción de reciclado de todas las corrientes portadoras utilizadas en el proceso que pueden operarse por un tiempo prolongado con alta estabilidad en el proceso. Además, un objetivo de la presente invención es proporcionar un portador líquido adecuado para recolectar la sobre aspersión de pintura en tal proceso, para retirar la sobre aspersión de pintura de una cabina para aspersión de pintura.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Estos objetivos se han logrado por un liquido de separación acuosa para recolectar la sobre aspersión de pintura de una corriente gaseosa, que comprende: a) al menos 49.95% por peso de agua, con base en el peso total del liquido de separación acuosa; b) al menos un surfactante no iónico; y c) del 5 al 50% por peso basado en el peso total del liquido de separación acuosa de un componente orgánico que soporta la película soluble en agua seleccionado de polioles monoméricos que tienen al menos tres grupos hidroxilo en la molécula y polioles poliméricos seleccionados de polietilenglicoles, polioles de poliéster, polioles acrílicos y polioles de poliuretano, por medio de los cuales b) y c) son diferentes, el líquido de separación acuosa que tenga una viscosidad en términos del tiempo de desbordamiento en el rango de 11 s a 25 s, preferentemente 11 s a 20 s, más preferido 11 s a 15 s, según se mida de acuerdo a DIN 53 211, utilizando una copa de 4 mm de flujo, a 23°C.

Un aspecto adicional de la presente invención es un proceso para retirar la sobre aspersión de una cabina para aspersión de pintura que comprende: i) dirigir una corriente gaseosa a través de una cabina para aspersión de pintura; ii) poner en contacto la sobre aspersión de pintura con la corriente gaseosa que fluye a través de la cabina de pintura formando, de ese modo, una corriente gaseosa cargada con pintura que contiene partículas o gotas de pintura dispersas en la misma, iii) formar una película de líquido que fluye de manera sustancialmente continua del líquido de separación acuosa anterior, sobre la superficie colocada dentro de la trayectoria de fluyo de la corriente gaseosa; iv) dirigir la corriente gaseosa cargada con pintura hacia dicha superficie, a fin de poner en contacto la corriente gaseosa con la película que fluye sustancialmente continua del líquido de separación acuosa, transfiriendo de ese modo las partículas o gotas de pintura de la corriente gaseosa hacia el líquido de separación para formar un primer líquido de separación cargado con pintura; y v) retirar el primer liquido de separación cargado con pintura y la corriente gaseosa que tenga una carga reducida de pintura.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el proceso además comprende: vi) al menos separar parcialmente los componentes de la pintura del primer liquido de separación para obtener un primer liquido de separación purificado y/o vii) purificar la corriente gaseosa retirada, para obtener una corriente gaseosa purificada; y viii) reciclar, al menos parcialmente, de manera opcional, el primer liquido de separación purificado a la etapa iii) y/o reciclar, al menos de manera parcial, la corriente gaseosa purificada a la etapa i).

Aún otro aspecto adicional de la presente invención, es el método para pintar un sustrato que comprende : aplicar con aspersor una pintura sobre un sustrato en una cabina para aspersión de pintura, obteniendo asi un sustrato pintado y sobre aspersión de pintura; y retirar la sobre aspersión de pintura con el proceso .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA PRESENTE INVENCIÓN Un objeto, como se define arriba, es proporcionar un proceso para retirar la sobre aspersión de pintura de una cabina para aspersión de pintura por medio de bajas cantidades de liquido portador que tiene que purificarse antes de reciclarlo al proceso. A fin de lograr este objetivo, se utiliza una corriente gaseosa para recoger la sobre aspersión de pintura cuando se aplica un sustrato con aspersor, en una cabina para aspersión. De acuerdo con una modalidad, se dirige una corriente gaseosa a través de una cabina para aspersión de pintura en modo de flujo descendente alrededor del sustrato para pintarlo a alta velocidad. De ese modo, se asegura que la sobre aspersión de pintura sea arrastrada en la corriente gaseosa para evitar las bioincrustaciones y la contaminación de las paredes de la cabina para pintar y la rápida eliminación de la sobre aspersión de pintura de la cabina para aspersión de pintura. Lo último es especialmente importante en lineas automatizadas de alta capacidad, en donde se aplican múltiples sustratos de diferentes colores con aspersor para evitar la contaminación del siguiente sustrato.

El gas portador de la corriente gaseosa que se utiliza es preferentemente aire, debido a que se encuentra disponible a bajo costo. La temperatura y el contenido de humedad de la corriente de aire se ajustan para lograr la operación segura de la cabina para aspersión y para obtener la calidad deseada de pintado. Asi, un punto clave del proceso eficiente de aspersión es tener la posibilidad de reciclar la corriente gaseosa para hacer óptimo el uso de una corriente gaseosa de alto volumen ajustada a cierto rango de temperatura y contenido de humedad. Otra ventaja del reciclaje de la corriente de portador gaseoso es, por supuesto, reducir la contaminación general de la linea de pintado, logrando asi una alta proporción de reciclado de la corriente gaseosa de al menos 60%, preferentemente al menos 65%, más preferentemente al menos 70%, al menos 75%, al menos 85%, lo más preferido al menos 90%, al menos 95%, al menos 97% o al menos 9%.

Además, es importante retirar efectivamente la sobre aspersión de pintura arrastrada en la corriente gaseosa, especialmente para obtener las tasas deseadas de alto reciclaje del portador gaseoso.

De acuerdo con una modalidad de la presente invención, la corriente gaseosa cargada con pintura que sale del área de aspersión de la cabina para aspersión de pintura se pone en contacto con la superficies de contacto.?? En la modalidad descrita arriba con un modo de corriente descendente de la corriente gaseosa portador a través de la cabina de pintado, estas superficies de contacto se encuentran colocadas debajo del área de aspersión en la cabina para aspersión de pintura.

De acuerdo con la presente invención, la película líquida que fluye sustancialmente continua del líquido de separación acuosa se forma en estas superficies de contacto. Estas superficies de contacto pueden formarse por dos placas deflectoras opuestas que cubren juntas todo el ancho de la cabina para aspersión de pintura debajo del nivel de aspersión. Estas placas deflectoras se encuentran preferentemente inclinadas para proporcionar un arreglo tipo embudo, permitiendo de ese modo el flujo de la película continua del líquido de separación en las placas deflectoras, por gravedad. La corriente gaseosa cargada con pintura se pone en contacto con las superficies humedecidas y fluye entre las placas opuestas que forman el embudo. De ese modo, la corriente gaseosa se canaliza y se asegura el contacto reforzado entre la corriente gaseosa y el flujo de película del líquido de separación.

Es preferible que al contrario de la enseñanza de la técnica anterior, como se expone arriba, las placas opuestas que forman el embudo no se superpongan, de manera que no exista la cortina de flujo de fluido de separación de una placa a la otra placa, creando asi una cortina que tiene que ser penetrada por la corriente gaseosa. Tal arreglo es propenso a crear turbulencia, lo cual es contrario al requerimiento de proporcionar una película que fluya sustancialmente continua, especialmente en un grosor muy bajo de película, lo que es deseable de acuerdo a la presente invención, como se expone abajo.

Después que la corriente gaseosa cargada con pintura y el flujo continuo de película de separación entran en contacto, los componentes de la pintura se recogen de la corriente gaseosa hacia el líquido de separación .

De acuerdo con las modalidades preferidas que se exponen arriba, en la parte superior del embudo formado por las superficies de contacto inclinadas, el líquido de separación cargado con pintura se recolecta y retira del sistema. Preferentemente, el líquido de separación se procesa adicionalmente para separar, al menos de manera parcial, los componentes de la pintura del líquido de separación, de manera que el líquido de separación pueda recircularse al sistema. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la separación de los componentes de la pintura del liquido de separación puede lograrse por flotación o sedimentación, por medio de lo cual el liquido de separación se recolecta preferentemente en la parte inferior del sistema en un canal de descarga. El liquido de separación se dirige después a una estructura, en donde el tiempo requerido de residencia del método de separación seleccionado puede lograrse. El mismo canal de descarga puede proporcionar el tiempo requerido de residencia para un proceso de flotación o sedimentación.

Antes de reciclar el liquido de separación para purificarlo más antes del reciclaje, a fin de evitar la acumulación de productos indeseables que son solubles en el liquido de separación. Esto se efectúa preferentemente en una corriente lateral parcial para mantener esos componentes en un nivel constante, evitando de ese modo el consumo de energía y el costoso tratamiento completo del líquido de separación.

De acuerdo con el proceso de la presente invención, la mayor parte de la sobre aspersión arrastrada en la corriente gaseosa se transfiere al líquido de separación. Preferentemente, al menos 50%, al menos 55%, al menos 60%, al menos 65%, al menos 70%, al menos 75%, lo más preferido al menos 80% de la sobre aspersión arrastrada en la corriente gaseosa se transfiere al liquido de separación. Dependiendo de la cantidad de sobre aspersión de pintura que permanece en la corriente gaseosa y el uso pretendido de la corriente gaseosa, podría ser conveniente la purificación adicional de la corriente gaseosa, especialmente si la corriente gaseosa se recicla en el proceso .

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, después que la corriente gaseosa entra en contacto con el liquido de separación se dirige a través de un depurador electrostático que comprende placas cargadas. Las partículas o gotas dispersas en la corriente gaseosa se cargan con la carga opuesta de las placas cargadas y se dirigen así por el campo eléctrico a las placas cargadas y retiradas de la corriente gaseosa. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, en las placas cargadas se forma una película que fluye sustancialmente continua del mismo líquido de separación acuosa como se expone arriba. En el depurador electrostático, las placas cargadas se orientan preferentemente de manera vertical, con el resultado de que el líquido de separación fluye verticalmente hacia abajo de las placas cargadas. Las partículas y gotas de pintura dirigidas por el campo eléctrico a las placas con carga opuesta serán colectadas después en la película que fluye sustancialmente continua del líquido de separación y, por tanto, serán retiradas del depurador electrostático. Debido al flujo continuo de película, siempre se encuentra disponible una renovada superficie de líquido de separación para recibir los componentes de la pintura. Debido al arreglo vertical de las placas cargadas, la película continua fluye por gravedad y puede recolectarse fácilmente abajo del depurador electrostático, por ejemplo, en un canal de descarga que podría ser el mismo canal de descarga que el del líquido de separación que humedece las superficies de contacto, como se expone arriba. El líquido de separación cargado con partículas de pintura que sale del depurador electrostático también puede procesarse de la misma manera que el líquido de separación para humedecer las superficies de contacto. Preferentemente, las dos corrientes de líquido de separación, de acuerdo con la presente invención, se combinan y tratan juntas para separar las partículas de pintura, como se expone arriba. El líquido de separación acuosa purificado de ese modo puede reciclarse a las superficies de contacto y/o a las placas cargadas del depurador electrostático.

Los presentes inventores han descubierto ahora que a fin de operar el proceso descrito arriba para retirar la sobre aspersión de pintura de una cabina para aspersión de pintura, el liquido de separación tiene que cumplir en cierta medida con requisitos contradictorios.

Como se menciona arriba, a fin de operar de manera económica una cabina para aspersión de pintura, con un proceso de bajo consumo de energía, las corrientes tienen que reciclarse y reducirse en volumen. Esto ya ha sido tratado arriba con respecto a la corriente gaseosa.

Pero lo mismo aplica aún más al líquido de separación. Primero que todo, tanto por razones de costo como por razones de seguridad, especialmente cuando se utiliza en conexión con el depurador electrostático preferido, el líquido de separación deberá tener una base acuosa y contener un mínimo de o, si es posible, ningún material orgánico volátil bajo no deseado desde el punto de vista de emisiones y no deseado desde el punto de vista de la seguridad, ya que estos componentes pueden formar composiciones inflamable, especialmente en combinación con el depurador electrostático de alto voltaje.

Además, como se menciona arriba, la cantidad total de liquido de separación a procesarse deberá ser tan pequeña como sea posible, debido a que influirá directamente en el consumo de energía del sistema. Sin embargo, el líquido de separación deberán poseer la capacidad de recolectar efectivamente la sobre aspersión de pintura de diferentes fuentes, como serían las composiciones de recubrimiento con base de agua o composiciones de recubrimiento con base de solvente, logrando de ese modo el humedecimiento de los sistemas de pintura considerablemente diferentes, a fin de recolectar efectivamente la sobre aspersión de pintura de una corriente gaseosa. Además, cuando se aplica en un proceso como se expone arriba, es esencial que se forme una película que fluye sustancialmente continua en superficies notablemente inclinadas o hasta verticales. Este flujo de la película de líquido sustancialmente continua tiene que mantenerse aún si se pone en contacto con una corriente gaseosa de alta velocidad que contenga hasta partículas sólidas que afecte la película que fluye continua. Además, cuando se utiliza el líquido de separación en sistemas de depuración electrostática, el líquido deberá tener una cierta conductividad eléctrica y, por supuesto, la película que fluye sustancialmente continua necesita tener una alta uniformidad, ya que cualquier cambio en el grosor de la película debido a la turbulencia o la distorsión puede afectar tremendamente el campo eléctrico y puede alterar, así, el proceso de depuración electrostática.

Por otra parte, el líquido de separación tiene que configurarse, a fin de favorecer la separación fácil de los componentes de la pintura del líquido de separación. Por ejemplo, un líquido de separación con alta viscosidad podría ser útil para crear una película que fluya sustancialmente continua, pero es difícil después obtener la uniformidad deseada de la película y los métodos de separación comunes económicos, como la flotación o sedimentación, son difíciles de efectuar.

Los inventores han descubierto ahora que si se cumplen los siguientes criterios se obtiene un líquido de separación óptima para el proceso como se describe arriba. La viscosidad, en términos de tiempo de desbordamiento, deberá estar en el rango de entre 11 y 25 s, como se mide de acuerdo con DIN 53 211, utilizando una copa de flujo de 4 mm. La DIN 53 211 describe que el estándar de medición es adecuado para medir la viscosidad de los líquidos que muestran un tiempo de desbordamiento de al menos 20 s. Sin embargo, los inventores, utilizados en la norma DIN 53 211 para medir el tiempo de desbordamiento del liquido de separación de la presente invención, ya que esta es la norma dominante para la medición de la viscosidad en la industria de la pintura, a fin de obtener resultados comparables .

Además, los inventores se dieron cuenta de que en el rango de 10 s a 20 s puede lograrse una muy elevada reproducibilidad, lo cual confirma que al contrario de la recomendación en DIN 53 211 también los líquidos que tienen un tiempo de desbordamiento entre 10 s y 20 s pueden medirse utilizando una taza de flujo de 4 mm.

Tal viscosidad es suficientemente baja para permitir la fácil separación de los componentes de la pintura utilizando la tecnología estándar, como la flotación o la sedimentación. La baja viscosidad del líquido de separación dará como resultado altas velocidades de flujo, comparado con un material más viscoso. Las altas velocidades de flujo, por supuesto, dan como resultado el mismo grosor de la película continua en una cantidad incrementada del líquido de separación para procesarse y es más difícil formar una película continua estable de grosor uniforme que no se altere por el flujo de gas que entre en contacto con la película continua del líquido de separación, de acuerdo con el proceso de la presente invención .

Para contrarrestar el efecto negativo del material de baja viscosidad, el grosor de la película tiene que reducirse, a fin de tener aún bajas cantidades de líquido de separación, a velocidades de flujo más altas. Así, de acuerdo con el proceso de la presente invención, se prefiere tener un grosor de película menor de 50 pm, menor de 45 pm, menor de 40 pm, menor de 35 pm, menor de 30 pm, menor de 25 pm, menor de 23 pm, menor de 21 pm, menor de 20 pm, menor de 18 pm, menor de 17 pm, menor de 16 pm, menor de 15 pm. El grosor mínimo de la película es preferentemente al menos 5 pm, al menos 6 pm, al menos 7 pm, al menos 8 pm, al menos 9 pm o al menos 10 pm.

El bajo grosor de la película de líquido de separación es especialmente importante para el depurador electrostático a fin de reducir el efecto de la película continua de líquido de separación en el campo eléctrico.

Pero tener una película de líquido de baja viscosidad en bajo grosor hace aún más difícil lograr una película continua que fluye sustancialmente continua estable que sea esencialmente uniforme, aún si se encuentra en contacto con corrientes gaseosas de alta velocidad. Cualquier alteración, especialmente en una película de baja viscosidad de grosor bajo, por ejemplo, en la medida en que cualquier superficie de contacto abajo del área de aspersión en la cabina para aspersión ya no esté humedecida, puede dar como resultado una situación en que la corriente gaseosa cargada con pintura entre en contacto directamente con la superficie, llevando a la posible bioincrustación en la superficie de contacto por medio de lo cual tal bioincrustación haría virtualmente imposible retener una película continua en las superficies de contacto. Estos efectos perjudiciales son aún menos pronunciados en la unidad depuradora electrostática, ya que cualquier bioincrustación afectará tremendamente el campo eléctrico en el depurador.

Actualmente, los inventores presentes han descubierto de manera sorprendente que puede utilizarse un líquido de baja viscosidad en el proceso de la presente invención, aún en el bajo grosor de la película que se describe arriba, si se logra la buena humectabilidad de las superficies que estarán en contacto y si el líquido de separación contiene un componente que soporta la película inorgánica soluble en agua. De acuerdo con la presente invención, la humectabilidad requerida del liquido de separación acuosa se logra al utilizar surfactantes no iónicos. De acuerdo con la presente invención, preferentemente se seleccionará un sistema surfactante para lograr la humectabilidad que no interactúe con los otros componentes del liquido de separación o con los componentes de la sobre aspersión de pintura. Asi, los inventores han descubierto que los surfactantes iónicos, i.e. surfactantes catiónicos o aniónicos o anfóteros, pueden interactuar con los componentes de la pintura, hasta el punto en que la humectabilidad requerida sea difícil de mantener a través de un tiempo prolongado de operación del proceso de acuerdo con la presente invención, especialmente si el líquido de separación se recicla. Por tanto, de acuerdo con una modalidad de la presente invención, el líquido de separación no tiene surfactantes iónicos.

Los surfactantes no iónicos preferidos pueden seleccionarse de éteres de alcoholes grasos de poli (etilenglicol ) , éteres de alquilfenol poli (etilenglicol) , ásteres de ácidos grasos de poli (etilengliclol ) , mono glicéridos de ácidos grasos, mono ásteres de ácidos grasos de poli (etilenglicol) , mono alcanolamidas de ácidos grasos, dialcanol amidas de ácidos grasos, mono alcanolamidas de ácidos grasos etoxilados, dialcanol amidas de ácidos grasos etoxilados, ésteres parciales de ácidos grasos de pentaeritritol, ésteres parciales de ácidos grasos etoxilados de pentaeritritol, ésteres de ácidos grasos de sorbitán, ésteres de ácidos grasos de sorbitán etoxilados, óxidos de alquilamino, óxidos de alquilamino etoxilados, ténsidos que contienen flúor, ténsidos con base de polisiloxano y combinaciones de éstos .

Los surfactantes no iónicos particularmente preferidos son éteres de alcoholes grasos de poli (etilenglicol) , ésteres de ácidos grasos de poli (etilenglicol ) , ténsidos que contienen flúor y ténsidos con base de polisiloxano, por medio de los cuales los éteres de alcoholes grasos de poli (etilenglicol) son particularmente preferidos. La cantidad y tipo de surfactantes no iónicos se ajusta a fin de obtener la humectabilidad requerida. La cantidad de surfactante no iónico presente en el liquido de separación acuosa de acuerdo con la presente invención puede ser de 0.05 a 1.5% o 0.1 a 1.3%, o 0.5 a 1.0% por peso, con base en el peso total del liquido.

Además, los inventores han descubierto sorprendentemente que es conveniente que cuando se utilice el liquido de separación para humedecer las placas cargadas del depurador electrostático contenga además un surfactante aniónico. Se encontró que la presencia del surfactante aniónico mejora la aglomeración de las partículas de pintura en el líquido de separación y, por ende, la separación de los sedimentos de pintura del líquido de separación.

Sin pretender limitarse por la teoría se supone que las partículas de pintura se cargan negativamente en el depurador electrostático y la presencia de surfactantes aniónicos ayuda a la aglomeración de las partículas de pintura. Así, el surfactante aniónico puede agregarse al líquido de separación antes de la aplicación a las placas cargadas del depurador electrostático o puede agregarse al líquido de separación como adyuvante de la aglomeración al líquido de separación después que ha salido del depurador electrostático. Debido a que se prefiere reciclar el líquido de separación purificado después de la separación de las partículas de pintura, a la cabina para aspersión de pintura y/o al depurador electrostático, en caso de que el líquido de separación contenga surfactantes aniónicos deberá tenerse cuidado de que el liquido de separación purificado solamente se recicle al depurador o si se recicla a la cabina para aspersión de pintura en donde no es preferible que el liquido de separación contenga surfactantes aniónicos, a fin de tomar las medidas conocidas para la neutralización de la carga antes del reciclaje a la cabina para aspersión de pintura.

Los surfactantes aniónicos adecuados pueden seleccionarse de sulfatos de alcoholes grasos, sulfonatos de alcanos, sulfonatos de alquilbenzeno, sulfosuccinatos , tales como dialquil sulfosuccinato de sodio, sulfatos de alcoholes grasos etoxilados, fosfatos de éter de alcoholes grasos, fosfatos de éter de alcoholes grasos etoxilados, sulfatos de monoglicérido . Particularmente adecuados son los sulfosuccinatos , especialmente la sal sódica de ácido di (etilhexil) sulfo succinico.

De acuerdo con la presente invención, la cantidad de surfactante presente en el liquido de separación acuosa puede ser de 0.05 a 2.5% o de 0.1 a 2.0% o 0.5 a 1.5% por peso, con base en el peso total del liquido.

La película orgánica soluble en agua que soporta el componente que se utilizará de acuerdo con la presente invención es, preferentemente, un compuesto orgánico que tiene una presión de vapor a 20°C de menos de 1 Pas, preferentemente menos de 0.5 Pas y lo más preferido menor de 0.1 Pas. De acuerdo con la presente invención, la película orgánica soluble en agua que soporta el componente del líquido de separación, se selecciona de polioles monoméricos que tienen al menos tres grupos hidroxilo en la molécula y polioles poliméricos seleccionados de poli (etilenglicoles) , polioles de poliéster, polioles acrílicos y polioles de poliuretano, preferentemente el componente que soporta la película orgánica soluble en agua se selecciona de glicerol y poli (etilenglicoles) .

Los presentes inventores han descubierto también los monoalquiléteres de poli (etilenglicoles ) , poli (propilen glicoles) o los (poli (etilen) (propilen) glicoles) mezclados son menos efectivos. Por tanto, preferentemente, el líquido de separación acuosa no contiene tales glicoles monoalquileter de etilen-glicol terminado, poli (propilenglicoles ) o poli ( (etilen) (propilen) glicoles ) . mezclados .

De acuerdo con la presente invención, los polioles poliméricos que se utilizarán preferentemente como el componente que soporta la película orgánica soluble en agua en el líquido de separación tienen preferentemente un peso molecular de número promedio en el rango de 200 a 3, 000, de 200 a 2, 000, de 300 a 1, 500 o de 300 a 1000. La cantidad de componente que soporta la película orgánica soluble en agua en el líquido de separación acuosa, de acuerdo con la presente invención, depende del compuesto específico seleccionado y, por tanto, los otros componentes del líquido de separación pueden variarse en el rango de 5 a 50% por peso, con base en el peso total del líquido. Una cantidad preferida del componente que soporta la película orgánica soluble en agua es de 7 a 40% por peso, 10 a 35% por peso, 12 a 30% por peso o de 15 1 25% por peso, con base en el peso total del líquido.

De acuerdo con la presente invención la viscosidad del líquido de separación acuosa, pueden ajustarse, si es necesario, al agregar un modificador reológico. Los modificadores reológicos adecuados que son diferentes de los componentes b) (surfactante no iónico) y c) (componente que soporta la película orgánica soluble en agua) se seleccionan de derivados de celulosa, polisacáridos, almidón y derivados del almidón, alcohol polivinílico y polivinilpirrolidona.

De acuerdo con la presente invención los modificadores reológicos que son particularmente preferidos tienen una interacción baja y si es posible imperceptible, con los componentes de la pintura, a fin de asegurar que la viscosidad del liquido de separación no cambie de manera sustancial. Por lo tanto, el alcohol polivinilico y particularmente los derivados de celulosa son los más preferidos .

Dependiendo del sistema de pintura que rocíe en la cabina de aspersión, de acuerdo con la presente invención, el líquido de separación acuosa puede contener adicionalmente agentes antiadherentes y/o aglomerantes de pintura que se seleccionan preferentemente de poliaminas, aminas de poliamidas, silicatos, compuestos de aluminio, silicatos de aluminio y combinaciones de éstos. Los agentes adecuados de aglomeración aniónica son policarboxilatos . Los agentes aniónicos de aglomeración particularmente adecuados son sales sódicas de ácido poliaspártico .

El proceso de la presente invención y el líquido de separación acuosa que se utilizarán en el proceso de la presente invención son adecuados para un proceso continuo o semicontinuo altamente automatizado para atomizar cualquier clase de sustratos, por medio de los cuales los componentes del vehículo para retirar la sobre aspersión de pintura, especialmente la corriente gaseosa, asi como el liquido de separación acuosa, pueden reciclarse de manera efectiva y sólo son necesarias cantidades bajas de liquido de separación acuosa para lograr la eliminación requerida de la sobre aspersión de pintura, de la cabina para aspersión. Asi, el proceso, el método y el liquido de separación acuosa son particularmente adecuados para las lineas de recubrimiento de alta capacidad, especialmente los utilizados por la industria automotriz. Pero los procesos de la presente invención, asi como el liquido de separación acuosa, también podrían utilizarse en procesos para pintar otros sustratos, como en la industria de muebles o de aparatos domésticos o para otras operaciones de pintura industrial.

La presente invención se explicará ahora en más detalle con referencia a los siguientes ejemplos.

Los siguientes líquidos de separación acuosa se prepararon por la combinación de los componentes, de acuerdo con la Tabla 1. Las cantidades en la tabla se proporcionan como 100% sólidas.

Tabla 1. Éter de celulosa disponible en SE Tylose GmbH & Co. KG 2 polipropilenglicol que tenga un peso molecular de 425 3 surfactante disponible en Zschimmer & Schwarz GmbH & Co . KG De acuerdo con el ejemplo 1 y los ejemplos comparativos 1 y 2, los líquidos de separación acuosa fueron evaluados para la formación de la película y la calidad de la película, después de la aplicación a las placas de acero inoxidable inclinadas. Los líquidos del ejemplo 1 y el ejemplo comparativo 2 forman una película lisa homogénea, estable, de flujo libre, sin distorsiones visibles sobre las placas de acero. El líquido del ejemplo comparativo 1 forma una película de flujo libre que exhibe distorsiones visibles como ranuras y formación de gotas.

En un segundo experimento los líquidos de separación de acuerdo con el ejemplo 1 y los ejemplos comparativos 1 y 2 se mezclaron con una composición de recubrimiento transparente, comercial, 2K disponible en PPG y los líquidos de separación fueron evaluados para la separación de la pintura. En los líquidos de separación del ejemplo 1 y el ejemplo comparativo 1, la pintura se aglomera y puede retirarse fácilmente por flotación, en tanto que la pintura es soluble en el líquido de separación del ejemplo comparativo 2.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un líquido de separación acuosa para recolectar la sobre aspersión de pintura de una corriente gaseosa que comprende: a) al menos 49.95% por peso de agua, con base en el peso total del líquido de separación acuosa; b) al menos un surfactante no iónico; y c) del 5 al 50% por peso con base en el peso total del líquido de separación acuosa de un componente orgánico que soporta la película soluble en agua, seleccionado de polioles monoméricos que tienen al menos tres grupos hidroxilo en la molécula y polioles poliméricos seleccionados de poli (etilen) glicoles , polioles de poliéster, polioles acrílicos y polioles de poliuretano, por medio de lo cual los componentes b) y c) son diferentes, el líquido de separación acuosa que tiene una viscosidad en términos del tiempo de desbordamiento en el rango de lis a 25s, preferentemente lis a 20s, más preferido lis a 15s, como se midió de acuerdo a DIN 53 211, utilizando una copa de flujo de 4mm, a 23°C.

2. El líquido de separación acuosa de acuerdo con la reivindicación 1, por medio del cual el líquido de separación se encuentra libre de surfactantes iónicos o contiene surfactantes aniónicos.

3. El liquido de separación acuosa de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, por medio del cual se selecciona el surfactante no iónico a partir de éteres de alcoholes grasos de poli (etilenglicol) , éteres de alquilfenol poli (etilenglicol) , ésteres de ácidos grasos de poli (etilengliclol ) , mono glicéridos de ácidos grasos, mono ésteres de ácidos grasos de poli (etilenglicol ) , mono alcanolamidas de ácidos grasos, dialcanol amidas de ácidos grasos, mono alcanolamidas de ácidos grasos etoxilados, dialcanol amidas de ácidos grasos etoxilados, ésteres parciales de ácidos grasos de pentaeritritol , ésteres parciales de ácidos grasos etoxilados de pentaeritritol, ésteres de ácidos grasos de sorbitán, ésteres de ácidos grasos de sorbitan etoxilados, óxidos de alquilamino, óxidos de alquilamino etoxilados, ténsidos que contienen flúor, ténsidos con base de polisiloxano y combinaciones de éstos.

4. El liquido de separación acuosa de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, por medio del cual el (los) surfactante ( s ) no iónico (s) se encuentra (n) presente en una cantidad de 0.05 a 1.5% por peso o 0.1 a 1.3% por peso o 0.5 a 1.0% por peso con base en el peso total del líquido.

5. El líquido de separación acuosa de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes por medio del cual el componente orgánico que soporta la película soluble en agua se selecciona de polioles monoméricos que tienen al menos tres grupos hidroxilo en la molécula, preferentemente glicerol y poli (etilenglicoles) .

6. El líquido de separación acuosa de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, por medio del cual los polioles poliméricos tienen un número de peso molecular promedio, en el rango de 200 a 3,000 o 200 a 2,000 o 300 a 1,500 o 300 a 1,000.

7. El líquido de separación acuosa de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, por medio del cual el componente orgánico que soporta la película soluble en agua se encuentra presente en una cantidad de 7 a 40% por peso, 10 a 35% por peso, 12 a 30% por peso o 15 a 25% por peso, con base en el peso total del líquido .

8. El líquido de separación acuosa de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, por medio del cual el líquido comprende además: d) un modificador reológico que sea diferente de los componentes b) y e), seleccionado de derivados de celulosa, polisacáridos , almidón y derivados del almidón, alcohol polivinilico y polivinil pirrolidona.

9. El liquido de separación acuosa de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, por medio del cual el liquido comprende además: e) un agente antiadherente y/o aglomerante de pintura, preferentemente seleccionado de poliaminas, aminas de poliamida, silicatos, compuestos de aluminio, silicatos de aluminio, sales sódicas de ácido poliaspártico y combinaciones de éstos.

10. Un proceso para retirar la sobre aspersión de pintura de una cabina para aspersión de pintura que comprende: i) dirigir una corriente gaseosa a través de la cabina para aspersión de pintura; ii) poner en contacto la sobre aspersión de pintura con la corriente gaseosa que fluye a través de la cabina de pintura, formando de ese modo una corriente gaseosa cargada con pintura que contiene partículas de pintura o gotas dispersas en la misma, iii) formar una película líquida que fluye sustancialmente continua del líquido de separación acuosa, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en una superficie colocada dentro de la trayectoria de flujo de la corriente gaseosa; iv) dirigir la corriente gaseosa cargada con pintura a dicha superficie, a fin de poner la corriente gaseosa en contacto con la película que fluye sustancialmente continua del líquido de separación acuosa, transfiriendo de ese modo las partículas o gotas de pintura de la corriente gaseosa hacia el líquido de separación para formar un primer líquido de separación cargado con pintura; y v) retirar el primer líquido de separación cargado con pintura y la corriente gaseosa que tenga una carga reducida de pintura.

11. El proceso de la reivindicación 10 que comprende además vi) separar al menos parcialmente los componentes de pintura del primer líquido de separación para obtener un primer líquido de separación purificado y/o vii) purificar la corriente gaseosa retirada para obtener una corriente gaseosa purificada; y viii) reciclar, opcionalmente, al menos de manera parcial, el primer liquido de separación purificado a la etapa (iii) y/o al menos parcialmente reciclar la corriente gaseosa purificada a la etapa i) .

12. El proceso de la reivindicación 11, en donde en la etapa vi) el líquido de separación se somete a flotación o sedimentación, obteniendo de ese modo el sedimento de pintura que se retira para su posterior procesamiento o desecho, y en la etapa vii) la corriente gaseosa retirada se dirige a través de un depurador electrostático que comprende placas cargadas, por medio de lo cual se forma la película que fluye sustancialmente continua del líquido de separación acuosa, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 en las placas cargadas del depurador electrostático, y las partículas y/o gotas dispersas en la corriente gaseosa se cargan con la carga opuesta de las placas cargadas y, así, se dirigen por el campo eléctrico hacia las placas cargadas y se recolectan en el líquido de separación para formar un segundo líquido de separación cargado con pintura y una corriente gaseosa sustancialmente purificada .

13. El proceso de la reivindicación 12, en donde el segundo liquido de separación cargado con pintura se somete a una etapa de separación, preferentemente seleccionado de flotación y sedimentación para retirar el sedimento de pintura, obteniendo de ese modo, un segundo liquido de separación purificado que es, al menos de manera parcial, reciclado a la etapa iii) y/o a la etapa vii); preferentemente, el primero y segundo líquidos de separación cargados con pintura se combinan antes de la etapa de separación vii) para obtener un líquido de separación purificado combinado que se recicla al menos parcialmente a la etapa ii) y/o a la etapa vii) .

14. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en donde el grosor de la película que fluye sustancialmente continua del líquido de separación acuosa en la etapa iii) y/o en la etapa vii), tanto como la reivindicación 14 depende de la reivindicación 12, se encuentra en el rango de 5 a 50 pm, o 10 a 30 pm o 10 a 25 pm.

15. Un método para pintar un sustrato que comprende : aplicar pintura por aspersión sobre un sustrato en una cabina para aspersión de pintura, obteniendo de ese modo un sustrato pintado y la sobre aspersión de pintura; retirar la sobre aspersión de pintura con proceso de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14. RESUMEN La presente invención se refiere a un liquido especifico de separación acuosa y a un proceso para retirar la sobre aspersión de pintura de una cabina para aspersión de pintura, que comprende: (i) dirigir una corriente gaseosa a través de una cabina para aspersión de pintura; (ii) poner en contacto la sobre aspersión de pintura con la corriente gaseosa que fluye a través de la cabina para pintura formando mediante esto una corriente gaseosa cargada de pintura, que contiene partícula o gotas de pintura dispersas en la misma; (iii) formar una película líquida que fluye sustancialmente continua del líquido de separación acuosa sobre la superficie colocada dentro de la trayectoria de flujo de la corriente gaseosa (iv) dirigir la corriente gaseosa cargada de pintura hacia dicha superficie, a fin de poner la corriente gaseosa en contacto con la película que fluye sustancialmente continua del líquido de separación acuosa, transfiriendo mediante esto las partículas o gotas de pintura desde la corriente gaseosa hacia el líquido de separación para formar un primer líquido de separación cargado de pintura; y (v) retirar el primer liquido de separación cargado de pintura y la corriente gaseosa que tiene una carga reducida de pintura.