SK279689B6 - Spôsob regenerácie prestreku vodových náterových p - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu regenerácie postreku vodových náterových prostriedkov pri ľahkom nástreku v striekacích kabínach, pri ktorom sa prestrek recykluje do vodového náterového prostriedku používaného v striekacej kabíne.

Doterajší stav techniky

Nahradzovanie lakov, ktoré sa riedia organickými rozpúšťadlami, systémami riediteľnými vodou, je zo známych dôvodov ochrany životného prostredia stále dôležitejšie. Použitím systémov riediteľných vodou dochádza na znečisťovanie vzduchu emisiami rozpúšťadla jednak menej alebo dokonca vôbec. Všeobecne slabým miestom pri spracovávaní náterových hmôt, ako sú laky riediteľné vodou, pri ich nanášaní striekaním sú problémy, súvisiace s odstraňovaním a zneškodňovaním prestreku (vzniknuté hmly rozprášeného laku); tieto problémy vznikajú najmä vo veľkých sériových lakovniach, ako aj v automobilovom priemysle.

Je známe čistenie vzduchu odvádzaného zo striekacích kabín na zneškodnenie prestreku vypraním vodou. V DE Al-29 45 523 je napríklad opísaný spôsob, pri ktorom sa prestrek obvyklých lakov riediteľných rozpúšťadlami vymýva vodou, načo sa táto voda podrobí ultrafiltrácii.

V DE-A1-32 27 227 je opísaný podobný systém na zneškodňovanie prestreku vyskytujúceho sa pri lakovaní vodovými lakmi. Prestrek sa absorbuje vodou stekajúcou po stenách striekacej kabín a táto voda zvádzaná do obehu sa potom upravuje v ultrafíltri. Pritom sa však ukázalo, že prestrek zachytený oplachovaocou vodou už nie je v náterových prostriedkoch ďalej použiteľný, takže sa musí zneškodniť. Môže sa síce na vyčistenie odvádzanej oplachovacej vody a najmä na odstránenie nežiaducich nízkomolekulámych látok pri galvanickom nanášaní náterových hmôt máčaním použiť ultrafiltrácia, čím sa zvýši stupeň využitia recyklovania (DE-C2-21 58 668, DE-B2-22 29 677, EP-Al-0 127 685, EP-A1-0 137 877, US-A-3 663 405 a US-A-3 663 406), ale pri použití ultrafíltrácie na recyklovanie prestreku vznikajú problémy. Zatiaľ čo totiž ultrafiltrácia galvanických máčacích lakov umožňuje privádzanie permeátu a retentátu späť do kúpeľa, vznikajú pri recyklovaní prestreku z vodových lakov iným druhom aplikácie (nastrickavanie namiesto galvanického máčania) a tým podmienenými vyššími rozdielmi viskozity stabilitné problémy, ako je nebezpečie koagulácie, sedimentácie, delenie fází a tvorenie zrazenín.

V DE-A1-34 28 300 sa na zabránenie vzniku stabilitných problémov, vznikajúcich pri spôsobe podľa DE-A1-32 27 227, doporučuje robiť zavlažovanie alebo oplachovanie striekacej kabíny odsolenou vodou. Pritom sa však ukázalo, že aj použitie odsolenej vody ako oplacovacej kvapaliny nie je vhodné na takéto odstránenie stabilitných problémov absorbovaného prestreku, že je dosiahnuté spôsobilosti na jeho opätovné použitie v lakovacom materiáli. Podľa WO 91/09666 sa navrhuje stabilitné problémy vzniknuté spôsobom podľa DE-A1-32 27 227 riešiť tým, že zavlažovanie striekacej kabíny sa uskutočňuje vodou, do ktorej sa pridáva prostriedok na zabránenie koalescencie alebo spojovanie kvapiek. Týmto prostriedkom môžu byť amíny. Týmto spôsobom sa teda jednak pridávajú látky znečisťujúce okolité prostredie a jednak sa zloženie laku zmení prísadou chemikálií.

Skoncentrovanie prestreku zachyteného vo vode ultrafiltráciou z nízkej na vyššiu koncentráciu spôsobuje ďalej veľké zmeny vodových náterových prostriedkov, pretože ultrafiltráciou sa odstraňujú predovšetkým vodou rozpustné a nízkomolekuláme zložky, ako rozpúšťadlá a neutralizačné prostriedky, ktoré podstatne prispievajú na stabilizovanie vodových lakových disperzií a k ich lakovacím vlastnostiam.

V spise DE-A-33 32 457 je opísaná regenerácia prestreku vodových náterových prostriedkov pri ľahkom nástreku v striekacích kabínach, pri ktorej sa prestrek zachytáva vo vodovej vymývacej kvapaline, ktorá sa kontinuálne privádza v obehu do striekacej kabíny, pričom časť vymývacej kvapaliny obsahujúcej prestrek sa z tohto obehu privádza do ultrafiltračného obehu, kde sa odoberá permeát a privádza sa späť do obehu na doplňovanie vymývacej kvapaliny. Ako vymývacia kvapalina sa použije vodový áterový prostriedok vo forme zriedenej vodou, používaný na ľahký nástrek. Ako kvapalina obiehajúca v ultrafiltračnom obehu sa použije vodový náterový prostriedok, pripadne vo forme zriedenej vodou, používaný na ľahký nástrek a spôsob sa uskutočňuje kontinuálne.

Dirk Saarbach a Georg Schlumpf opisujú v Oberfläche + JOT 1991, zošit 3, strana 18 až 20, „Die Nasslackierung ohne Emissionen oder Sondermúll” lakovanie kancelárskeho nábytku s recyklovaním vodového laku, pričom je opísaný aj kontinuálny obeh. Je tam uvedené, že čiastkové systémy „vypaľovací lak riediteľný vodou”, „technika ultrafíltrácie” a „striekacie zariadenie” musia byť navzájom zladené. Rovnako je opísané pridávanie prísad do procesu recyklácie. Nie je však vôbec uvedené, ako je dosiahnuté obehu bez stabilitných problémov; navyše sa zloženie pôvodného laku pridávaním prísad mení.

Pre tieto spôsoby sú vhodné laky, ktoré pri skoncentrovaní ultrafiltráciou z nízkych na vysoké koncentrácie nekoagulujú alebo nemajú žiadne prejavy nestability, ktoré by mohli meniť vlastnosti laku.

Úlohou vynálezu je umožniť prípravu spôsobu regenerácie prestreku vodových náterových prostriedkov, umožňujúcej opätovné zhodnotenie prestreku vo vodovom náterovom prostriedku, pričom sa zabráni vzniku stabilitných problémov, a je umožnené použitie vysoko kvalitných, a preto väčšinou citlivých vodových náterových prostriedkov, ako sú napríklad vodové autolaky, v praxi vo väčšom meradle.

Podstata vynálezu

Túto úlohu spĺňa spôsob regenerácie prestreku vodových náterových prostriedkov pri ľahkom nástreku v striekacích kabínach, pri ktorom sa prestrek zachytáva vo vodovej vymývacej kvapaline, ktorá sa kontinuálne vracia v obehu A do striekacej kabíny, pričom časť vymývacej kvapaliny obsahujúcej prestrek sa z obehu A privádza do ultrafiltračného obehu B, a pričom sa v ultrafiltračnom obehu B odoberá permeát a na doplnenie vymývacej kvapaliny sa vracia späť do obehu A, podľa vynálezu, ktorého podstatou je, že ako vymývacia kvapalina sa použije vodový náterový prostriedok, používaný na ľahký nástrek v striekacej kabíne, vo forme zriedenej vodou, ako kvapalina obiehajúca v ultrafiltračnom obehu B sa použije vodový náterový prostriedok, používaný na ľahký nástrek v striekacej kabíne, prípadne vo forme zriedenej vodou, a spôsob sa uskutočňuje kontinuálne, pričom vymývacia kvapalina v obehu A má približne konštantný obsah pevných látok, ležiaci v rozsahu 4-20 % hmotnosti, a kvapalina obiehajúca v ultrafiltračnom obehu B sa odberom permeátu udržuje na približne konštantnom obsahu pevných látok v rozsahu od 15 % hmotnosti až do obsahu pevných látok, ktorý vznikne pri striekacej viskozite vodového náterového prostriedku a je vyšší ako obsah pevných látok v obehu A, a že časť kvapaliny obiehajúcej v ultrafiltračnom obehu B sa použije ako vodový náterový prostriedok na ľahký nástrek v striekacej kabíne alebo na jeho úpravu.

Kvapalinou obiehajúcou v ultrafiltračnom obehu B je buď vodový náterový prostriedok, používaný na ľahký nástrek, v stave pripravenom na striekanie, alebo vo forme zriedenej vodou. Kvapalina obiehajúca v ultrafiltračnom obehu B sa preto privádza priamo do striekacích agregátov v striekacej kabíne alebo sa najprv upraví. Na úpravu sa môže podľa výhodného uskutočnenia zmiesiť časť kvapaliny obiehajúcej v ultrafiltračnom obehu B s čerstvým doplňovacím koncentrátom vodového náterového prostriedku a prípadne vodou a/alebo prípadne s ďalšími zložkami náterového prostriedku. Zmiešanie sa môže eventuálne urobiť vo vlastnom miesiacom zariadení. Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia sa môže doplňovací koncentrát a prípadne voda a/alebo prípadne ďalšie zložky náterového prostriedku, pripadne miesiacim zariadením dávkovať do kvapaliny obiehajúcej v ultrafiltračnom obehu B, čím sa umožní zásobovanie striekacích agregátov priamo kvapalinou obiehajúcou v ultrafiltračnom obehu B.

Pri spôsobe podľa vynálezu sa ako vymývacia kvapalina v obehu A na rozdiel od doterajšieho stavu techniky nepoužíva voda, ktorá je podľa doterajšieho stavu techniky buď úplne odsolená alebo obsahuje chemické prísady, ale podľa vynálezu začne obeh A pracovať s vodovým náterovým prostriedkom, používaným na ľahký nástrek, vo forme zriedenej vodou atak pracuje ďalej.

Pri spôsobe podľa vynálezu sa uskutočňuje kontinuálne recyklovanie v niekoľkých obehoch. V obehu A, ktorý predstavuje obehový systém kabíny, sa pri nabehnutí spôsobu výroby použije ako vymývacej kvapaliny vodového náterového prostriedku zriedeného vodou. Tento náterový prostriedok zachycuje prestrek a privádza sa kontinuálne do ultrafiltračného obehu B. Súčasne odoberá obeh A kontinuálne z ultrafiltračného obehu B vodový permeát. Pomerom množstva zachyteného prestreku na množstvo dodávané do ultrafiltračného obehu B je možno obsah pevných látok v obehu A udržiavať približne na konštantnej hodnote aspoň 4 % hmotnosti, výhodne aspoň 7 % hmotnosti až do 20 % hmotnosti.

V ultrafiltračnom obehu B, v ktorom sa rovnako vodový náterový prostriedok zrieďuje alebo udržuje v striekacej konzistencii, sa uskutočňuje ultrafiltrácia, pričom jednak sa privádza permeát späť do obehu A a jednak sa prestrek skoncentrovaný v ultrafiltračnom obehu B odvádza na zmiešanie s doplňovacím koncentrátom na vodový náterový prostriedok. V ultrafiltračnom obehu B sa obsah pevných látok cyklizovaného zriedeného vodného náterového prostriedku udržuje na konštantnej hodnote, ležiacej medzi 15 % hmotnosti a obsahom pevných látok, ktorý vznikne pri striekacej viskozite, pričom koncentrácia v ultrafiltračnom obehu B je stále vyššia ako v obehu A.

Pri spôsobe podľa vynálezu sú teda obidva obehy A a B odvádzaným množstvom vymývacej kvapaliny z obehu A a odoberaným množstvom retentátu a permeátu z ultrafiltračného obehu B navzájom zladené tak, že v obidvoch obehoch A a B je dosiahnuté vpredu uvedenej konštantnej hodnoty pevných látok. Uvedené percentá hmotnosti, patriace obehom A a B sa vzťahujú vždy na celkovú hmotnosť vodového systému obiehajúceho v príslušnom obehu.

Doplňovací koncentrát pre vodový náterový prostriedok sa miesi s kvapalinou z ultrafiltračného obehu B na striekaciu viskozitu a privádza sa do striekacích agregátov.

Uskutočňovaním spôsobu podľa vynálezu, zladením obehov A a B a použitím zriedeného vodového náterového prostriedku ako zavlažovacej kvapaliny v striekacej kabíne sa odstránia stabilné problémy známe z doterajšieho stavu techniky. Spôsob podľa vynálezu preto umožňuje priame opätovné použitie prestreku vodových náterových prostriedkov aj potom, keď majú po skoncentrovaní ultrafiltračný sklon na nestabilitu alebo ich lakovacie vlastnosti (napríklad viskozita) sa zmenili, čo je možné pozorovať najmä pri vysoko kvalitných lakoch pre sériové lakovanie v automobilovom priemysle.

Prídavné množstvo nosnej vody alebo úplne odsolenej vody na zavlažovanie stien striekacích kabín, ktoré bolo potrebné podľa doterajšieho stavu techniky, a ktoré viedlo ku vzniku stabilitných problémov zachyteného prestreku, nie je pri spôsobe podľa vynálezu potrebné. Steny striekacej kabíny sa na optimálne zachycovanie alebo absorbovanie prestreku zavlažujú zriedeným vodovým náterovým prostriedkom. Pri tomto spôsobe je potrebné len nahradiť odsolenou vodou úbytok vody spôsobený napríklad odparovaním.

Výhoda spôsobu podľa vynálezu spočíva v udržovaní zloženia a rovnováhy v obidvoch obehoch, čím sa zabráni nevhodným zmenám v zložení vodového náterového prostriedku. Tým sú odstránené rušivé faktory vedúce k nestabilite a vznikne možnosť takmer 100 % recyklovania prestreku bez väčších korekčných nákladov a s malými analytickými nákladmi.

Na rozdiel od známych spôsobov je možné uskutočňovať recyklačné obehy tak, aby sa prakticky do nich nepridávali prísady. Tým je zaručené, že by dodatočne pridávané prísady menili a prípadne zhoršovali vlastnosti vodového náterového prostriedku. Všetky potrebné prísady, ako napríklad prísada proti penivosti, prísady na zabránenie porúch povrchového napätia, prísady na zlepšenie rozliatia je možné zapracovať napríklad do doplňovacieho koncentrátu.

Nastavenie rovnováhy je možné uskutočňovať jednoducho obvyklými zariadeniami. Tieto zariadenia môžu riadiť napríklad pomerom odoberaného množstva na zachycované množstvo v príslušných obehoch, ďalej plochou a výkonnosťou ultrafíltračných membrán koncentráciu doplňovacieho koncentrátu vodového náterového prostriedku a prietok vodového náterového prostriedku v striekacej kabíne. Tieto parametre môže odborník ľahko zistiť skúškami a výpočtom.

Spôsob podľa vynálezu je možno uskutočňovať pomocou bežných zariadení, takže nie je potrebná žiadna špeciálna prestavba už známych zariadení.

Striekacie kabíny použité podľa vynálezu sú obvyklými striekacími kabínami. Môžu byť opatrené obvyklým obehom prívodného a odvádzaného vzduchu. Použiteľné striekacie kabíny môžu byť napríklad vybavené aspoň jednou spracovanou stenou alebo Venturiho vymývaním, čo je bežné napríklad pri lakovaní motorových vozidiel. V prípade sprchovaných stien môžu byť všetky steny vytvorené ako sprchované. Ak sú steny sprchované, slúži vymývacia kvapalina ako sprchovacia kvapalina. Vymývacia kvapalina môže byť zhromažďovaná napríklad na dne striekacej kabíny a v obehu vedená na nové sprchovanie stien alebo na nové Venturiho vymývanie. Takéto striekacie kabíny sú pre odborníkov bežné. V nich je uskutočnený kabínový obeh, totiž obeh A.

V obehu B sa používa obvyklá ultrafiltračná jednotka.

Vodový náterový prostriedok v obehu B prechádza ultrafíltračnou jednotkou, napríklad cez nádrž pre ultrafiltračný retentát (tu tiež označovaný ako koncentrát), ktorú je možno ohrievať alebo chladiť. Z tejto nádrže sa ultrafiltračný retentát vracia späť do ultrafiltračnej jednotky. Pred ultra3 filtračnou jednotkou je predradený filter na odstraňovanie hrubších nečistôt. Vodový náterový prostriedok odvádzaný z obehu A a obohatený prestrekom sa privádza do obehu B, napríklad do nádrže na ultrafiltračný koncentrát Vodový permeát sa môže z filtračnej jednotky viesť späť priamo do obehu A, napríklad do dna striekacej kabíny, vytvoreného vo forme vane. Vodový permeát sa vedie úplne alebo z časti eventuálne hyperfiltračným agregátom. V hyperfiltračnom agregáte sa uskutočňuje reverzná osmóza, ktorou sa z vodového permeátu odstraňujú nízkomolekuláme zložky. Tie môžu byť vedené späť do obehu B, napríklad do nádrže na ultrafiltračný koncentrát. Voda vystupujúca z hyperfiltračného agregátu sa vedie opäť späť do obehu A, napríklad do dna striekacej kabíny.

Ultrafiltrácia, reverzná osmóza, prípadne hyperfiltrácia sú odborníkom známe. Môžu sa uskutočňovať pomocou bežných jednotiek. Tieto spôsoby filtrácie sú opísané tak v úvodoch opisov uvedených patentových prihlášok a patentov, ako aj napríklad v publikácii Wilhelma R. A. Aucka a Herrmanna A. Mullera „Grundoperationen chemischer Verahrenstechnik”, Verlag Chemie, 1982, str. 153-155, v publikácii Róberta Rautenbacha a Rainera Albrechta „Grundlagen der chemischen Techik, Membrantrennverfahren, Ultrafiltration und Umkehrosmose”, Otto Šalie Verlag (nakladateľstvo) a Verlag Sauerländer, 1981, a publikácii Thomsasa D. Brocka „Membráne Filtration”, Springer Verlag, 1983.

Pre spôsob podľa vynálezu nie sú potrebné pri ultrafiltrácii vysoké tlaky. Ako minimálny je potrebný tlak, pomocou ktorého sa voda a nízkomolekuláme látky pretlačujú membránou merateľnou rýchlosťou. Tieto tlaky ležia napríklad v rozmedzí 0,07 až 1,1 MPa, výhodne sú rádovo 0,5 MPa

Tlak pre reverznú osmózu je definovaný ako väčší než osmotický tlak. Neexistuje žiadne ostré rozhranie medzi ultrafiltráciou a reverznou osmózou alebo hyperfiltráciou. Pre spôsob podľa vynálezu sa pod pojmom reverzná osmóza alebo hyperfiltrácia rozumie napríklad taká filtrácia, pri ktorej sa z vody oddeľujú prakticky úplne nízkomolekulárne podiely permeátu.

Použitím hyperfiltračných agregátov, umožneným spôsobom podľa vynálezu, vznikne prídavná výhoda zachytenia takých vodou rozpustných komponentov do recyklovania, ktoré pri ultrafiltrácii čiastočne alebo úplne dospejú do permeátu, ako vodou rozpustné umelé živice, napríklad polyvinylalkohol, špeciálne vodou rozpustné melamínové živice, napríklad Cymel 327, vodou rozpustný podiel organických rozpúšťadiel alebo nízkomolekuláme zlúčeniny, ktoré sú opísané napríklad v správe Dietricha Saatwebera „Untersuchungen zum Einfluss der Ultrafiltration auf die Eigenschaften von Elektrotauchlacken”, VII, FATIPEC KONGRESS, Kongress-Buch str. 467 - 474. Eventuálne zmeny hmotnostných pomerov komponentov, ktoré do permeátu nedospeli, a komponentov, ktoré do permeátu dospeli, napríklad pri nezamýšľanej strate ultrafiltrátu, môžu byť prípadne vyrovnané vhodnou receptúrou doplňovacieho koncentrátu pre vodový náterový prostriedok. Je však možné prípadne tiež odoberať permeát, ako bolo opísané, komponenty reverznou osmózou, respektívne hyperfiltráciou, a viesť priamo do obehu B. Elektrolyty, eventuálne zavlečené pri spôsobe, sa odstraňujú z permeátu prípadne pomocou ionexov, čo sa uskutočňuje obvyklými metódami.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude ďalej bližšie objasnený na príkladnom uskutočnení podľa priloženého výkresu, ktorý znázorňuje prietokovú schému obehov, pričom tento príklad je uvedený ako výhodné uskutočnenie spôsobu a zariadenia podľa vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obrázku je znázornená bežná striekacia kabína 1, do ktorej je zhora privádzaný vzduch prívodným kanálom 2, pričom vzduchu je na dne 3 striekacej kabíny 1 zavádzaný do výstupného kanála 5 opatreného odrážacími stenami 4.

Prestrek 7, vyskytujúci sa pri striekaní striekacím agregátom 6 vo forme hmly, sa zachycuje na orosenej stene 8. Zavlažovacia kvapalina, ktorá tečie po rosenej stene 8 dole, je zachycovaná vo vaňovito vytvorenom dne 3 striekacej kabíny 1, a odtiaľ sa potrubím 9 pomocou čerpadla 10 a prepadu 11 privádza znova na horný koniec orosenej steny 8.

Kabínový obeh, obeh A, je preto tvorený orosenou stenou 8, dnom 3 striekacej kabíny 1, potrubím 9 s čerpadlom 10 a prepadom 11. Ako zavlažovacia kvapalina slúži vodový náterový prostriedok používaný v striekacej kabíne 1 v striekacom agregáte 6, ktorý je zriedený vodou a je udržovaný s obsahom pevných látok približne na konštantnej hodnote v rozsahu od 4 až 20 % hmotnosti.

Z potrubia 9, znázorneného na obrázku, odbočuje potrubie 12, ktoré vedie cez regulačné zariadenie 13 do nádrže 14, určenej na zachycovanie ultrafiltračného retentátu. Nádrž 14 môže byť opatrená chladiacim zariadením 15 a vykurovacím zariadením 16 na nastavenie požadovanej pracovnej teploty. Zavlažovacia kvapalina obohacovaná prestrekom 7 z potrubia 12 sa miesi s obehovou kvapalinou obsiahnutou v nádrži 14.

Z nádrže 14 sa ultrafiltračný retentát spolu s kvapalinou zavedenou z obehu A privádza potrubím 17 pomocou čerpadla 18 a cez eventuálne zaradený predbežný filter 19 do ultrafiltračnej jednotky 20. V ultrafiltračnej jednotke 20 sa priebežne odstraňuje permeát. Retentát sa vedie potrubím 21 späť do nádrže 14.

Všeobecne je výťažok permeátu pri ultrafiltrácii napríklad menší ako 1 % objemu pretekajúceho filtrom, takže retentát sa svojím zložením prakticky nelíši od obehovej kvapaliny pretekajúcej zariadením, najmä potom, keď objem nádrže 14 je veľmi veľký v porovnaní s prietočnými objemami ultrafiltračnej jednotky 20. Využitím tohto efektu umožňuje spôsob podľa vynálezu skoncentrovanie prestreku 7 z obehu A pri prakticky nemennom zložení a rovnakom obsahu pevných látok obehu B.

Podľa vynálezu je ultrafiltračný obeh B tvorený nádržou 14, potrubím 17 s čerpadlom 18 a eventuálne predradeným filtrom 19, ultrafiltračnou jednotkou 20 a potrubím 21. Pri spôsobe podľa vynálezu sa reguluje obeh B v kombinácii s regulačným zariadením 13, ktoré reguluje prívod zavlažovacej alebo orosovacej kvapaliny obohatenej prestrekom 7 z obehu A tak, že obiehajúca kvapalina v obehu B je udržovaná s obsahom pevných látok na približne konštantnej hodnote v rozsahu od 15 % hmotnosti až do obsahu pevných látok, ktorý vznikne pri striekacej viskozite náterového prostriedku.

Permeát vzniknutý v ultrafiltračnej jednotke 20 sa odvádza potrubím 22 a dnom 3 striekacej kabíny 1 sa zavádza späť do obehu A.

Z potrubia 22 môže prídavné odbočovať potrubie 23, vedúce k hyperfiltračnému agregátu 24, v ktorom sa oddeľujú nízkomolekuláme podiely reverznou osmózou z vodového permeátu a potrubím 25 sa vedú do nádrže 14 späť.

Permeát bez rozpustených alebo nízkomolekulámych zloSK 279689 Β6 žiek sa vedie z hyperfiltračného agregátu 24 potrubím 26 do dna 3 striekacej kabíny 1 a preto teda späť do obehu A.

Z potrubia 21, ktoré vedie ultrafiltračný retentát z ultrafiltračnej jednotky 20 späť do nádrže 14, odbočuje pripojiteľné potrubie 27, ktoré vedie časť koncentrátu vzniknutého pri ultrafiltrácii do doplňovacieho zariadenia 28. Do doplňovacieho zariadenia 28 sa privádza potrubím 29 doplňovací koncentrát, ktorý sa zmiešaním s ultrafiltračným retentátom zriedi na vodový náterový prostriedok, ktorý sa použije na striekanie v striekacom agregáte 6 v striekacej kabíne 1. Doplňovacie zariadenie 28 môže byť preto pomocou potrubia 30, prípadne cez zásobnú nádrž 31 spojené so striekacím agregátom 6. V doplňovacom zariadení 28 je možné primiešať aj ďalšie zložky, ktoré boli v priebehu spôsobu podľa vynálezu odobrané z obehov A alebo B, ako napríklad voda alebo prchavé podiely.

Spôsob podľa vynálezu sa môže uskutočňovať s vodou zriediteľnými náterovými prostriedkami, ktoré sú bežné na zakúpenie. Vhodné sú napríklad laky riediteľné vodou, aké sa napríklad používajú pri sériovom lakovaní v automobilovom priemysle. Vhodné sú však aj vodou riediteľné náterové hmoty s vyšším obsahom pevných látok, ako vodou riediteľné „Fullery”, ktoré sa napríklad tiež používajú pri sériovom lakovaní automobilov.

Spôsob podľa vynálezu sa výhodne uskutočňuje s vodovými náterovými prostriedkami, ktoré majú obsah pevných látok od 15 do 80 % hmotnosti. Výhodne sa pritom pracuje tak, že tento obsah pevných látok je rovnaký alebo väčší ako obsah pevných látok v kvapaline obiehajúcej v ultrafiltračnom obehu B.

Určenie obsahu pevných látok vodového náterového prostriedku, ako aj v jednotlivých obehoch A, B sa môže uskutočniť napríklad podľa DIN 53216. Pritom je výhodné, po navážení určenej vzorky na kovovej miske s plochým dnom túto vzorku najprv asi pol hodinu predhrievať pri teplote asi 95 °C. Tým sa odparí časť vody a nemôže už viesť na nesprávne výsledky rozstrekovania.

Vodou riediteľný náterový prostriedok, napríklad vodou riediteľné laky-Fiillery, môžu obsahovať eventuálne pigmenty a/alebo plnidlá, môžu však byť rovnako uskutočnené ako bezfarebné laky. Môžu obsahovať organické rozpúšťadlá alebo môžu byť bez organických rozpúšťadiel.

Náterové prostriedky riediteľné vodou, použiteľné na spôsob podľa vynálezu, môžu byť, ako bolo uvedené, transparentné alebo pigmentované. Môžu prípadne obsahovať plnidlá, prísady, koalescenčné prostriedky, prchavé organické kvapaliny a iné obvyklé suroviny, z ktorých lak pozostáva. Môžu byť fyzikálne alebo chemicky vysušiteľné. Môže ísť o systémy so samozosietením alebo s cudzím zosietením, napríklad pre vypaľovacie laky.

Laky riediteľné vodou, ktoré sa môžu použiť pri spôsobe podľa vynálezu, môžu byť napríklad vo forme vodových disperzií. Pritom môže ísť o systémy s jemným rozptýlením polymérov, prípadne umelých živíc vo vode na báze homopolymérov alebo kopolymérov styrénu, vinylchloridu, viny lacetátu, anhydridu kyseliny maleínovej, esteru kyseliny maleínovej, polyesteru kyseliny maleínovej, vinylpropionátu, kysliny meakrylovej alebo akrylovej a ich esterov, amidov a nitrilov. Príklady týchto vodových náterových hmôt je možno nájsť v publikácii Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, vydavateľ: Dr. Hans Kittel, Bd. I, diel 3, Verlag W. A. Colomb in der H. Heenemann GmbH, 1974, strany 920-1001 a v publikácii Lackkunstharze od Hansa Wagnera a Hansa Friedrich Sarxa, Carl Hanser Verlag, Munchen, 1971, strany 207-242, a pulikácii A Manual of Resins for Surface Coatings, SITA Technology, London 1987, Volume II, strany 249-296.

Ďalšími príkladmi sú vodou riediteľné laky, emulzie polymérov, prípadne plastov. Môžu obsahovať napríklad spojivá rozpustené v rozpúšťadlách alebo neobsahujúce rozpúšťadlá, prípadne so zosieťovacími prostriedkami, emuígované vo vode. Emulzie so zvlášť jemným roztýlením kvapôčok spojiva sa označujú ako mikroemulzie. Veľká skupina vodou riediteľných lakov, ktoré sa vyrábajú s takzvanými vodou rozpustnými polymérmi, pripadne umelými živicami a môžu sa použiť ako ďalšie príklady na spôsob podľa vynálezu, obsahuje spojivá, ktoré nesú kyslé alebo zásadité skupiny, napríklad skupiny kyseliny karboxylovej, skupiny anhydridov kyseliny karboxylovej, skupiny kyseliny sulfónovej, primáme, sekundárne, terciálne aminoskupiny, sulfoniové skupiny, fosfoniové skupiny. Neutralizáciou alebo čiastočnou neutralizáciou skupín so zásaditými zlúčeninami, napríklad s amínmi, aminoalkoholom, čpavkom, hydroxidom sodným alebo hydroxidom draselným alebo s kyslými zlúčeninami, napríklad s kyselinou mravčou, kyselinou octovou, kyselinou mliečnou, kyselinou alkyltosforečnou, kyselinou uhličitou, sa uvedú polyméry, prípadne umelé živice do vodou riediteľnej formy. Báza spojív pozostáva napríklad z jedného alebo niekoľkých spojív skupiny polyuretánovej živice, polyesterovej živice, polymetakrylátovej živice, polyesterovej živice, polymetakrylátovej alebo polyakrylátovej živice, expocidovej živice, esterov epoxidovej živice, mastných olejov (napríklad ľanového oleja), syntetických olejov (napríklad polybutadiénový olej).

Príklady takzvaných vodou rozpustných lakov sú uvedené v publikácii Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, vydávateľ: Dr. Hans Kittel, Bd. I, diel 3, Verlag (nakladateľstvo) W. A. Colomb v H. Heenemann GmbH, 1974, str. 879-919 a publikácii A Manual of Resins for Surface Coatings, SITA Technology London, 1987, Volume III, str. 169-280, ako aj v EP-A-0 032 554, EP-A-0 270 795 a EP-A-0 309 901.

Zmesi s vodovými disperziami s takzvanými vodou rozpustnými polymérmi, prípadne umelými živicami, ktoré sú známe ako hybridné systémy, sú rovnako vhodné pre spôsob podľa vynálezu.

Ako zosieťovacie prostriedky pre vodové náterové prostriedky prichádzajú do úvahy napríklad tnočovinové živice, triazinové živice (ako melamínové živice a benzoguanamínové živice), fenolové živice, blokované polyizokyanáty (ako blokované diizokyanáty, triizokyanáty, izokyanuráty, biurety, predpolyméry izokyanátov) a zmesi rôznych zosieťovacích prostriedkov.

Spôsob podľa vynálezu je vhodný najmä pre vodou riediteľné laky, opísané napríklad v DF.-A-36 28 124, DE-A-36 28 125, DE-A-37 39 332, DE-A-38 05 629, DE-A-38 38 179, EP-A-0 038 1 27, EP-A-0 089 497, EP-A-0 123 939, EP-A-0 158 099, EP-A-0 226 171, EP-A-0 238 037, EP-A-0 234 361, EP-A-0 298 148, EP-A-0 287 144, EP-A-0 300 612, EP-A-0 315 702, EP-A-0 346 886, EP-A-0 399 427, US-A-4 822 685, US-A-4 794 147 a WO 87/05305, a vo forme na nanášanie striekaním (ručne, automaticky alebo elektrostaticky) sa používa pri sériovom lakovaní v automobilom priemysle, a zvlášť vhodný je pre vodou riediteľné Fullery (Hydrofullery), opísané napríklad v EP-A-0 015 035, EP-A-0 269 828, EP-A-0 272 524, WO 89/10387 a pre vodové bezfarebné laky používané pri sériovom lakovaní automobilov, opísané napríklad v DE-A-0 266 152.

Spôsob podľa vynálezu je možné výhodne použiť rovnako pri vodou riediteľných lakoch odolných proti nárazom kamienkov, opísaných napríklad v DE-A-38 05 629. Tieto ochranné látky sa nanášajú priamo na kovový substrát alebo na obvyklé základné nátery, napríklad na galvanický máčací lak, nanesené na základnom substráte a prípadne môžu byť prelakované Fiillerom. Zlepšujú odolnosť laku z niekoľkých vrstiev proti nárazom kamienkov.

Spôsob podľa vynálezu umožňuje bez problémov praktické opätovné zhodnotenie alebo regeneráciu prestreku, ktorý vzniká pri striekaní vodových náterových prostriedkov. Spôsob podľa vynálezu je zvlášť vhodný na použitie pri ručnom, automatickom alebo elektrostatickom striekaní, ktoré sa používajú najmä pri sériovom lakovaní v automobilovom priemysle. Môže byť preto použitý napríklad pri vodou riediteľných lakoch na sériové lakovanie karosérií, ako sú napríklad jednofarebné laky obsahujúce pigment a laky obsahujúce efektný pigment, napríklad metalýzy, a výhodne sa použije pri vodou riediteľných Fíilleroch (Hydrofulleroch), rovnako ako pri vodou riediteľných bezfarebných lakoch na sériové lakovanie automobilov. Spôsob podľa vynálezu umožňuje prakticky 100 % opätovné zhodnotenie prestreku, dôležité najmä na ochranu okolitého prostredia. Pritom je prekvapujúce, že vzniknú stabilné lakovacie materiály schopné opätovného použitia tak, že ani nie je otrebné do nich dodatočne pridávať nejaké prísady.

Nasledujúci príklad objasňuje podstatu vynálezu.

Príklad

V zariadení aké bolo ako výhodné uskutočnenie opísané podľa priloženého obrázka, sa uskutočňuje v striekacej kabíne 1 striekanie Hydrofiillerom (vodovým Fiillerom) s obsahom pevných látok 50 % hmotnosti. Zavlažovanie alebo oplachovanie kabíny a tým aj prevádzka obehu A sa uskutočňuje s rovnakým Hydrofiillerom, ktorý bol odsolenou vodou zriedený na obsah pevných látok 10 % hmotností. Kabínový obeh A zachycuje za jeden pracovný deň asi 1 % svojho objemu prestreku striekaného Hydrofullera. To robí asi 20 % objemu množstva striekaného Hydrofiillera.

Ultrafiltračný obeh B je naplnený Hydrofiillerom zriedeným na 40 % hmotnosti. Jeho objem robí asi 25 % objemu obehu A.

V jednom pracovnom dni sa asi 6,5 % objemu z obehu A kontinuálne prevádza do obehu B. Kvapalina z obehu B sa kontinuálne vedie ultrafiltračným zariadením 20 vhodným pre lakovací materiál. Za jeden pracovný deň sa z obehu B odoberie ultrafiltrát v množstve asi 20 % z jeho objemu a do obehu A sa privádza potrubím 22.

V doplňovacom zariadení 28 sa kontinuálne miesia 3 diely asi 53 % doplňovacieho koncentrátu Hydrofullera s 1 dielom materiálu z obehu B a filtrom sa vedú do striekacieho agregátu 6 v striekacej kabíne 1 buď priamo, alebo cez zásobnú nádrž 31.

Doplňovací koncentrát Hydrofullera je nastavený tak, že jeho zmiešaním s materiálom z obehu B vznikne Hydrofilller pripravený na striekanie. Doplňovací koncentrát obsahuje navyše aj prchavé organické zložky, ktoré sa môžu v obehu A pri oddeľovaní vzduchu v striekacej kabíne 1 a obežnej kvapaliny stratiť. Prídavné množstvá vyplývajú z analýzy retentátu vzniknutého v obehu B.

Straty vody, vzniknuté napríklad odparením, môžu byť vyrovnané priamym pridaním odsolenej vody do obehu A.

Stanovenie obsahu pevných látok v opísanom príklade bolo uskutočnené podľa DIN 53216, kombinácia čas/teplota: polovica hodiny pri 95 °C plus jedna hodina pri 125 °C.

Claims (9)

1. Spôsob regenerácie prestreku vodových náterových prostriedkov pri ľahkom nástreku v striekacích kabínach, pri ktorom sa prestrek zachycuje vo vodovej vymývacej kvapaline, ktorá sa kontinuálne vracia v obehu (A) do striekacej kabíny, pričom časť vymývacej kvapaliny obsahujúcej prestrek sa z obehu (A) privádza do ultrafiltračného obehu (B), a pričom sa v ultrafiltračnom obehu (B) odoberá permeát a na doplnenie vymývacej kvapaliny sa vracia späť do obehu (A), pričom vymývacou kvapalinou je vodový náterový’ prostriedok, používaný na ľahký nástrek v striekacej kabíne, vo forme zriedenej vodou, kvapalinou obiehajúci v ultrafiltračnom obehu (B) je vodový náterový prostriedok, používaný na ľahký nástrek v striekacej kabíne, prípadne vo forme zriedenej vodou, a spôsob sa uskutočňuje kontinuálne, vyznačujúci sa tým, že vymývacia kvapalina v obehu (A) má približne konštantný obsah pevných látok, ležiaci v rozsahu 4 až 20 % hmotnosti, a kvapalina obiehajúca v ultrafiltačnom obehu (B) sa odberom permeátu udržuje na približne konštantnom obsahu pevných látok v rozsahu od 15 % hmotnosti až do obsahu pevných látok, ktorý zodpovedá striekacej viskozite vodového náterového prostriedku a je vyšší ako obsah pevných látok v obehu (A), a že časť kvapaliny obiehajúcej v ultrafíltračnom obehu (B) sa použije ako vodový náterový prostriedok na ľahký nástrek v striekacej kabíne alebo na jeho úpravu.

2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že objemy kvapalín v obehu (A) a v obehu (B) sa udržujú vždy na konštantnej hodnote.

3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že sa pracuje s vodovým náterovým prostriedkom, ktorý má obsah pevných látok v rozsahu od 15 do 80 % hmotnostných, pričom tento obsah pevných látok sa vždy rovná alebo je väčší ako obsah pevných látok kvapaliny obiehajúcej v ultrafiltračnom obehu (B).

4. Spôsob podľa nároku 1, 2 alebo 3,vyznačujúci sa tým, že sa miesi jeden diel kvapaliny obiehajúcej v ultrafiltračnom obehu (B) s čerstvým doplňovacím koncentrátom vodového náterového prostriedku a prípadne vodou a/alebo ďalšími zložkami náterového prostriedku, prípadne pomocou miešacích zariadení pri vytváraní vodového náterového prostriedku, ktorý sa vedie do striekacej kabíny na ľahký nástrek.

5. Spôsob podľa nároku 1, 2 alebo 3, vyznačujúci sa t ý m, že v ultrafiltračnom obehu (B) sa pracuje s náterovým prostriedkom pripraveným na striekanie, ako obežnou kvapalinou.

6. Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa t ý m , že do ultrafiltračného obehu (B) sa pridáva doplňovací koncentrát vodového náterového prostriedku a prípadne voda a/alebo ďalšie zložky náterového prostriedku, prípadne s pomocou miešacích zariadení, a náterový prostriedok potrebný na nanášanie striekaním sa odoberá z ultrafiltračného obehu (B).

7. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 6, vyzná i u j ú c i sa tým, že sa uskutočňuje s vodovými pigmentovými alebo transparentnými lakmi.

8. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 6, vyzná i u j ú c i sa tým, že sa uskutočňuje s vodou riediteľnou hmotou na vyrovnávanie nerovností základného náteru a na ochranu proti korózii a proti nárazom kamienkov.

9. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 8, vyzná £ u j ú c i sa tým, že sa usktuočňuje s vodovými náterovými prostriedkami, ktoré sa používajú na sériové lakovanie v automobilom priemysle.