CN105668741B - 一种可降解单剂型漆雾凝聚剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可降解单剂型漆雾凝聚剂及其制备方法和应用。所述漆雾凝聚剂按质量百分比的组成为：可溶性淀粉2.0％～5.0％，聚酯2.0％～4.0％，羧甲基纤维素钠0.01％～0.05％，防腐剂0.3％～0.5％，分散剂0.2％～0.4％，水90.05％～95.49％。本发明的漆雾凝聚剂产品主要原料可溶性淀粉具有可生物降解性，大大降低了循环水中产生的COD、BOD量，避免了药剂在水体中应用时产生的二次污染，有效的保护了环境，倡导了可持续发展的理念。所述漆雾凝聚剂对水性、溶剂性漆具有很好的失粘、凝聚作用，可帮助油漆失粘脱稳并且迅速絮凝、从水中分离出来；主要应用于湿式除漆循环水处理中。
Description
技术领域
本发明涉及漆雾凝聚剂技术领域，具体涉及一种可降解单剂型漆雾凝聚剂及其制备方法和应用。
背景技术
在汽车、家电、家具、工程机械和部分塑料加工行业中，涂装作业大都采用现代喷涂技术，在密闭容器式喷漆室或喷漆车间进行，并配备相应的送排风系统、湿式除漆雾系统。湿式除漆雾系统的主要目的是：除去过喷漆雾，以保护现场喷漆工作人员的健康，防止过喷漆雾对待喷件的污染。在涂装作业中常采用的湿式喷漆室，利用水作为吸收剂，构成喷漆室循环水。其工作原理是：漆雾与水帘或喷淋水接触，油漆被洗脱至水中形成油漆颗粒被水带走。在分离出油漆后，水继续循环使用。
为了维持循环水长期安全运行，过喷漆必须从循环水中分离出来。这就要求漆雾被充分脱粘以方便分离；油漆的失粘过程是在水相中进行的，通常需要向水中加入漆雾凝聚剂，使水中携带的油漆充分失粘并顺利从水中分离，以防止其粘附于喷漆室墙壁、管泵内壁、风机叶轮、水槽壁等处造成堵塞。
目前应用较为普遍的漆雾凝聚剂都是双剂型，即失粘剂与絮凝剂配合使用，在循环水的不同位置投加，以提高对漆雾的处理及分离效率，广泛应用于各种涂装车间，应用效果良好。但是，在工程机械领域，由于存在涂装循环水量大，所用的防腐类油漆填料多、过喷漆容易失粘不易絮凝等特点，传统的双剂型漆雾凝聚剂如：胺醛缩合物类、粘土类、两性金属盐类、聚丙烯酰胺类药剂在工程机械厂涂装车间应用过程中存在漆渣不能有效絮凝上浮，循环水中大量沉渣，循环水水质恶化快等问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种可降解单剂型漆雾凝聚剂及其制备方法和应用。解决现有技术中双剂型漆雾凝聚剂在工程机械厂涂装车间应用过程中存在漆渣不能有效絮凝上浮，循环水中大量沉渣，循环水水质恶化快等技术问题。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种可降解单剂型漆雾凝聚剂，该漆雾凝聚剂按质量百分比的组成为：可溶性淀粉2.0％～5.0％，聚酯2.0％～4.0％，羧甲基纤维素钠0.01％～0.05％，防腐剂0.3％～0.5％，分散剂0.2％～0.4％，水(稀释剂)90.05％～95.49％。
优选地，所述可溶性淀粉源自小麦、玉米、高梁、豌豆中的一种。
优选地，所述聚酯选自聚乳酸、聚已内酯、聚羟基丁酸酯。
优选地，所述防腐剂为丙酸钠。
优选地，所述分散剂为聚乙二醇200。
本发明还提供了所述可降解单剂型漆雾凝聚剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，按照以下质量百分比称取各组分原料：可溶性淀粉2.0％～5.0％，聚酯2.0％～4.0％，羧甲基纤维素钠0.01％～0.05％，防腐剂0.3％～0.5％，分散剂0.2％～0.4％，水(稀释剂)90.05％～95.49％；
步骤2，将可溶性淀粉加入水中，搅拌使其完全分散，得淀粉水溶液；将得到的淀粉水溶液升温至55-65℃，然后维持在该温度范围25-35分钟，得到组分Ι；
步骤3，待组分Ι冷却到20-30℃时加入聚乳酯，搅拌溶解；然后加入羧甲基纤维素钠，搅拌完全溶解；
步骤4，加入聚乙二醇200搅拌溶解，最后加入丙酸钠搅拌完全溶解，制得所述可降解单剂型漆雾凝聚剂。
具体地，所述漆雾凝聚剂的制备方法包括以下工艺步骤：
按下述质量百分比称取各原料：三口烧瓶中加入90.05～95.45％自来水，放置在恒温水浴锅中进行搅拌；加入2.0～5.0％可溶性淀粉搅拌使淀粉完全分散在自来水中；打开恒温水浴锅的开关，将温度设定在60℃进行加热；待温度上升到设定温度并且稳定后计时，使三口烧瓶中淀粉溶液反应30分钟，得到组分Ⅰ；待组分Ⅰ冷却至常温(25℃)后加入2.0～4.0％的聚乳酯搅拌溶解；继续加入0.01～0.05％的羧甲基纤维素钠，搅拌完全溶解；继续加入0.2～0.4％的聚乙二醇200搅拌溶解，再加入0.3～0.5％丙酸钠搅拌完全溶解后，制得所述漆雾凝聚剂。
本发明还提供了所述的可降解单剂型漆雾凝聚剂在处理涂装废水中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1，本发明的可降解单剂型漆雾凝聚剂，由可降解的可溶性淀粉、聚酯、羧甲基纤维素钠为主要原料，并添加其它助剂组成，产品表观为无色至淡黄色粘稠液体，可作为单剂型漆雾凝聚剂使用。
2，本发明的漆雾凝聚剂产品主要原料可溶性淀粉具有可生物降解性，大大降低了循环水中产生的COD、BOD量，避免了药剂在水体中应用时产生的二次污染，有效的保护了环境，倡导了可持续发展的理念。
3，本发明的漆雾凝聚剂对水性、溶剂性漆具有很好的失粘、凝聚作用，可帮助油漆失粘脱稳并且迅速絮凝、从水中分离出来。
具体实施方式
以下通过具体实施例来说明本发明的技术方案。本发明中所用的原料和试剂均市售可得。
实施例1
按下述质量百分比称取各原料：三口烧瓶中加入自来水：90.05％，放置在恒温水浴锅中进行搅拌；
加入5.0％可溶性淀粉搅拌使淀粉完全分散在自来水中；
打开恒温水浴锅的开关，将温度设定在60℃进行加热；
待温度上升到设定温度并且稳定后计时，使三口烧瓶中淀粉溶液反应30分钟，得到组分Ι；
待组分Ι冷却至常温(25℃)后加入4.0％的聚乳酯搅拌溶解；
继续加入0.05％的羧甲基纤维素钠，搅拌完全溶解；
继续加入0.4％的聚乙二醇200搅拌溶解，再加入0.5％丙酸钠搅拌完全溶解后，制得漆雾凝聚剂产品。
实施例2
按下述质量百分比称取各原料：三口烧瓶中加入自来水：95.49％，放置在恒温水浴锅中进行搅拌；
加入2.0％可溶性淀粉搅拌使淀粉完全分散在自来水中；
打开恒温水浴锅的开关，将温度设定在60℃进行加热；
待温度上升到设定温度并且稳定后计时，使三口烧瓶中淀粉溶液反应30分钟，得到组分Ι；
待组分Ι冷却至常温(25℃)后加入2.0％的聚乳酯搅拌溶解；
继续加入0.01％的羧甲基纤维素钠，搅拌完全溶解；
继续加入0.2％的聚乙二醇200搅拌溶解，再加入0.3％丙酸钠搅拌完全溶解后，制得漆雾凝聚剂产品。
实施例3
按下述质量百分比称取各原料：三口烧瓶中加入自来水：95.49％，放置在恒温水浴锅中进行搅拌；
加入2.0％可溶性淀粉搅拌使淀粉完全分散在自来水中；
打开恒温水浴锅的开关，将温度设定在60℃进行加热；
待温度上升到设定温度并且稳定后计时，使三口烧瓶中淀粉溶液反应30分钟，得到组分Ι；
待组分Ι冷却至常温(25℃)后加入2.0％的聚己内酯搅拌溶解；
继续加入0.01％的羧甲基纤维素钠，搅拌完全溶解；
继续加入0.2％的聚乙二醇200搅拌溶解，再加入0.3％丙酸钠搅拌完全溶解后，制得漆雾凝聚剂产品。
实施例4
按下述质量百分比称取各原料：三口烧瓶中加入自来水：95.49％，放置在恒温水浴锅中进行搅拌；
加入2.0％可溶性淀粉搅拌使淀粉完全分散在自来水中；
打开恒温水浴锅的开关，将温度设定在60℃进行加热；
待温度上升到设定温度并且稳定后计时，使三口烧瓶中淀粉溶液反应30分钟，得到组分Ι；
待组分Ι冷却至常温(25℃)后加入2.0％的聚羟基丁酸酯搅拌溶解；
继续加入0.01％的羧甲基纤维素钠，搅拌完全溶解；
继续加入0.2％的聚乙二醇200搅拌溶解，再加入0.3％丙酸钠搅拌完全溶解后，制得漆雾凝聚剂产品。
实施例5
按下述质量百分比称取各原料：三口烧瓶中加入自来水：93.38％，放置在恒温水浴锅中进行搅拌；
加入3.0％可溶性淀粉搅拌使淀粉完全分散在自来水中；
打开恒温水浴锅的开关，将温度设定在60℃进行加热；
待温度上升到设定温度并且稳定后计时，使三口烧瓶中淀粉溶液反应30分钟，得到组分Ι；
待组分Ι冷却至常温(25℃)后加入3.0％的聚羟基丁酸酯搅拌溶解；
继续加入0.02％的羧甲基纤维素钠，搅拌完全溶解；
继续加入0.2％的聚乙二醇200搅拌溶解，再加入0.4％丙酸钠搅拌完全溶解后，制得漆雾凝聚剂产品。
实施例6
按下述质量百分比称取各原料：三口烧瓶中加入自来水：92.38％，放置在恒温水浴锅中进行搅拌；
加入4.0％可溶性淀粉搅拌使淀粉完全分散在自来水中；
打开恒温水浴锅的开关，将温度设定在60℃进行加热；
待温度上升到设定温度并且稳定后计时，使三口烧瓶中淀粉溶液反应30分钟，得到组分Ι；
待组分Ι冷却至常温(25℃)后加入3.0％的聚羟基丁酸酯搅拌溶解；
继续加入0.02％的羧甲基纤维素钠，搅拌完全溶解；
继续加入0.2％的聚乙二醇200搅拌溶解，再加入0.4％丙酸钠搅拌完全溶解后，制得漆雾凝聚剂产品。
实施例7
按下述质量百分比称取各原料：三口烧瓶中加入自来水：92.37％，放置在恒温水浴锅中进行搅拌；
加入4.0％可溶性淀粉搅拌使淀粉完全分散在自来水中；
打开恒温水浴锅的开关，将温度设定在60℃进行加热；
待温度上升到设定温度并且稳定后计时，使三口烧瓶中淀粉溶液反应30分钟，得到组分Ι；
待组分Ι冷却至常温(25℃)后加入3.0％的聚羟基丁酸酯搅拌溶解；
继续加入0.03％的羧甲基纤维素钠，搅拌完全溶解；
继续加入0.2％的聚乙二醇200搅拌溶解，再加入0.4％丙酸钠搅拌完全溶解后，制得漆雾凝聚剂产品。
实施例8
按下述质量百分比称取各原料：三口烧瓶中加入自来水：94.35％，放置在恒温水浴锅中进行搅拌；
加入2.0％可溶性淀粉搅拌使淀粉完全分散在自来水中；
打开恒温水浴锅的开关，将温度设定在60℃进行加热；
待温度上升到设定温度并且稳定后计时，使三口烧瓶中淀粉溶液反应30分钟，得到组分Ι；
待组分Ι冷却至常温(25℃)后加入3.0％的聚羟基丁酸酯搅拌溶解；
继续加入0.05％的羧甲基纤维素钠，搅拌完全溶解；
继续加入0.2％的聚乙二醇200搅拌溶解，再加入0.4％丙酸钠搅拌完全溶解后，制得漆雾凝聚剂产品。
上述实施例1-8所制得的漆雾凝聚剂产品的使用性能可以用大口瓶振摇实验进行验证，验证步骤如下：
先在200ml的大口瓶中加入100ml的自来水，之后分别加入实施例1-8制备好的漆雾凝聚剂产品0.5～1g，盖上瓶盖，摇动瓶子使瓶内物质混合。随后，在瓶中加入3～10g的油漆(水基或溶剂基)，猛烈振摇30秒钟，静置观察效果。经观察发现：实施例1-8的漆雾凝聚剂产品均能够使油漆粘性被完全破坏，呈多孔块状漂浮于水面；烧杯壁没有明显的粘附物，水质清澈。
上述实施例制得的漆雾凝聚剂产品可按通常方法用于喷漆房，漆雾凝聚剂的基础用量可控制在：漆雾凝聚剂与所处理循环水的质量比为1‰～3‰，优选为2‰。漆雾凝聚剂的补加量可根据喷漆量的多少做适当的补充，以保证水循环中的过喷漆完全失粘，达到凝结、絮凝的效果。
上述仅为本发明的部分优选实施例，本发明并不仅限于实施例的内容。对于本领域中的技术人员来说，在本发明技术方案的构思范围内可以有各种变化和更改，所作的任何变化和更改，均在本发明保护范围之内。
Claims (3)
1.一种可降解单剂型漆雾凝聚剂，其特征在于，
所述漆雾凝聚剂原料包括质量百分比的组成为可溶性淀粉2.0％～5.0％，聚酯2.0％～4.0％，羧甲基纤维素钠0.01％～0.05％，防腐剂0.3％～0.5％，分散剂0.2％～0.4％，水90.05％～95.49％；
按照上述质量百分比称取各组分原料，首先将可溶性淀粉加入水中，搅拌使其完全分散，得淀粉水溶液；
将前述淀粉水溶液升温至55-65℃，然后维持在该温度范围25-35分钟，得到组分Ι；
待组分Ι冷却到20-30℃时加入聚酯，搅拌溶解；然后加入羧甲基纤维素钠，搅拌完全溶解；
加入分散剂聚乙二醇200搅拌溶解，最后加入防腐剂丙酸钠搅拌完全溶解，制得所述的可降解单剂型漆雾凝聚剂；
所述聚酯选自聚乳酸、聚已内酯、聚羟基丁酸酯；
所述可溶性淀粉源自小麦、玉米、高梁、豌豆中的一种。
2.权利要求1所述的可降解单剂型漆雾凝聚剂在湿式除漆循环水系统处理中的应用。
3.权利要求2所述的可降解单剂型漆雾凝聚剂在湿式除漆循环水系统处理中的应用，其特征在于：所述漆雾凝聚剂与所处理循环水的质量比为1‰～3‰。
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