CN113646395A - 吹洗涂漆管路的改进方法和水性吹洗清洁剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种吹洗被非固化漆涂布的涂漆管路的方法，其具有改进的清洁效率和降低的废水中COD(化学需氧量)，其中使涂漆管路与包含至少一种二醇醚并另外包含至少一种具有至少7个碳原子的水溶性胺的水性吹洗清洁剂溶液接触。此外，本发明涉及具有改进的清洁效率和降低的VOC(挥发性有机化合物)含量的水性吹洗清洁剂溶液，还涉及用于生产所述吹洗清洁剂溶液的浓缩物。

Description

吹洗涂漆管路的改进方法和水性吹洗清洁剂

本发明涉及一种吹洗被非固化漆涂布的涂漆管路的方法，所述方法表现出改进的清洁效率和降低的废水中COD(化学需氧量)。此外，本发明涉及具有改进的清洁效率和降低的VOC(挥发性有机化合物)含量的水性吹洗清洁剂溶液，还涉及用于生产所述吹洗清洁剂溶液的浓缩物。

在水性涂漆车间，在人工或机器人应用中，使用吹洗清洁剂-所谓的脱漆剂-清洁涂漆管路，其是在调漆室和喷漆房(在此涂装车身)之间的闭合管路。所述管路包括泵、软管、喷嘴、罐和管–后者由例如不锈钢或聚乙烯制成。吹洗清洁剂必须在最短时间内高效清洁以避免在喷漆房中从一种漆色变成另一种时的任何污染。

吹洗清洁剂以浓缩形式，即作为浓缩物出售，其随后在清洁涂漆管路前由客户稀释。但是，吹洗清洁剂也可能以不需要稀释的RTU(即用)形式出售。

含有水溶性有机溶剂如二醇醚和某些胺如二乙醇胺或三乙醇胺的水性吹洗清洁剂是现有技术中已知的。

但是，仍然需要所述清洁剂的改进的清洁效率以及降低的VOC含量。

由于它们对健康和环境的影响，现在应该尽可能避免VOCs(挥发性有机化合物)，如有机溶剂。关于在吹洗涂漆管路时产生的废水，作为有机负荷的量度的COD(化学需氧量)应该尽可能低。

因此，本发明的一个目的是提供一种吹洗被非固化漆涂布的涂漆管路的方法，其表现出改进的清洁效率以及降低的废水中COD。

通过根据本发明的吹洗被非固化漆涂布的涂漆管路的方法解决这一目的，其中使涂漆管路与包含至少一种二醇醚并另外包含至少一种具有至少7个碳原子的水溶性胺的水性吹洗清洁剂溶液接触。

定义:

在本发明的意义上，“水性吹洗清洁剂溶液”是指相应的吹洗清洁剂溶液，即RTU形式的多于50％(w/w)是水。

“水溶性胺”是指在室温(25℃)和大气压(1,013毫巴)下，至少1g/l，优选至少100g/l，尤其优选至少1,000g/l的相应胺完全可溶于去离子水。

根据本发明，“VOCs”，即“挥发性有机化合物”是具有如1999年3月11日的CouncilDirective 1999/13/EC中规定的在20℃下至少0.01kPa的蒸气压的有机化合物。

根据本发明，“COD”，即“化学需氧量”是指可由测量溶液中的反应消耗的氧气量。其通常以消耗的氧气质量/溶液体积表示，其在SI单位中为毫克/升(mg/l)。

“％(w/w)”是指重量％，即重量百分比。

优选地，水性吹洗清洁剂溶液中的所述至少一种二醇醚包含至少一种具有含6至10个碳原子的烷基的二醇醚。

更优选地，吹洗清洁剂溶液中的所述至少一种二醇醚包含己基甘醇和/或己基二甘醇，再更优选地，其包含己基二甘醇。再更优选地，其包含或是己基甘醇和己基二甘醇的混合物。优选地，所述至少一种具有至少7个碳原子的水溶性胺包含至少一种具有7至15个碳原子，更优选具有7至12个碳原子的胺。

在吹洗清洁剂溶液中，所述至少一种胺优选包含至少一种具有pKa为至少8.0，优选至少8.3，更优选至少8.6的共轭酸的胺。由于其高碱性，这样的胺改进相应的吹洗清洁剂尤其对干燥漆的清洁效率。例如，N-甲基二异丙基丙醇胺(MDIPOA)的共轭酸具有8.71的pKa，其中在三乙醇胺(TEA)的情况下，pKa仅为7.86，以致清洁效率降低。

优选地，所述至少一种胺包含至少一种具有至少一个羟烷基的叔胺，其中所述至少一种叔胺优选具有1至3个羟烷基，优选选自2-羟乙基和2-羟丙基，和0至2个烷基，优选选自具有1至8个碳原子的直链烷基，条件是羟烷基和烷基的总和为3。

更优选地，所述至少一种胺包含选自N-甲基二异丙醇胺、N-辛基二乙醇胺、三异丙醇胺和N,N-二丁基乙醇胺(DBEOA)，优选选自N-甲基二异丙醇胺、三异丙醇胺和N,N-二丁基乙醇胺的至少一种胺，更优选包含N-甲基二异丙醇胺。

所述至少一种胺的logP_辛醇/水值优选在25℃的温度和10.3的pH值下在-0.5至+3.0的范围内。所述值是指胺的HLB(亲水-亲油平衡)并被定义如下：

其中所述至少一种胺是未离子化溶质。用这样的胺实现的清洁效率尤其高。对于N-甲基二异丙醇胺，logP_辛醇/水值为-0.03。

该吹洗清洁剂溶液包含至少一种具有至少7个碳原子的水溶性胺。这是有利的，因为与具有更低碳原子数的胺–如三乙醇胺相比，所述至少一种胺表现出较低表面张力并因此可表现得像表面活性剂。因此，不要求将表面活性剂，如常规阴离子型、阳离子型、两性离子型或非离子型表面活性剂添加到吹洗清洁剂溶液中，以使吹洗清洁剂溶液优选不含任何表面活性剂。相应地，可由其通过稀释获得吹洗清洁剂溶液的浓缩物也不含任何表面活性剂。

优选地，该吹洗清洁剂溶液不含二乙醇胺、二甲基乙醇胺或三乙醇胺，其更优选不含任何具有少于7个碳原子的胺。

由于有机溶剂，尤其是苄醇和丁基甘醇，以及表面活性剂被视为VOCs并导致废水中的高COD，理想的是降低它们在吹洗清洁剂溶液和相应浓缩物中的含量。

因此，吹洗清洁剂溶液优选不含选自苄醇和丁基甘醇，更优选选自苄醇、丁基甘醇和丁基二甘醇，更优选选自苄醇和除己基甘醇和己基二甘醇外的具有6至10个碳原子的二醇醚的任何有机溶剂，最优选不含除己基甘醇和己基二甘醇外的任何有机溶剂。

在吹洗清洁剂溶液含有至少一种醇的情况下，其优选不含具有少于5，更优选少于6，再更优选少于7个碳原子的任何醇，因为这些醇表现出高蒸气压。特别地，吹洗清洁剂溶液仅含具有7个碳原子的苄醇作为醇。

在吹洗清洁剂溶液含有除己基甘醇和己基二甘醇外的至少一种二醇醚的情况下，其优选不含任何具有含少于5，更优选少于6个碳原子的烷基的二醇醚，因为这些二醇醚表现出高蒸气压。特别地，吹洗清洁剂溶液仅含有己基甘醇和/或己基二甘醇。

水性吹洗清洁剂溶液不含任何螯合剂以有效吹洗涂漆管路。因此，吹洗清洁剂溶液优选不含任何螯合剂。

此外，根据本发明的方法不需要例如用水的后冲洗步骤，以有效吹洗涂漆管路。因此，该方法优选在使要吹洗的涂漆管路与吹洗清洁剂溶液接触的步骤后不包括后冲洗步骤。

本发明还涉及一种水性吹洗清洁剂溶液，即RTU形式，其表现出改进的清洁效率以及降低的VOC含量。

优选地，吹洗清洁剂溶液中的所述至少一种二醇醚包含己基甘醇和/或己基二甘醇，其更优选包含己基二甘醇。其再更优选包含或是己基甘醇和己基二甘醇的混合物。优选地，所述至少一种具有至少7个碳原子的水溶性胺包含至少一种具有7至15个碳原子，更优选具有7至12个碳原子的胺。

根据一个优选实施方案，吹洗清洁剂溶液包含

a)0.05至0.50％(w/w)的按N-甲基二异丙醇胺计算的至少一种具有7至15个碳原子的水溶性胺，

b)0.3至1.0％(w/w)的己基甘醇和

c)0.3至1.0％(w/w)的己基二甘醇。

根据一个尤其优选的实施方案，吹洗清洁剂溶液由以下组分组成

a)0.05至0.50％(w/w)的按N-甲基二异丙醇胺计算的至少一种具有7至15个碳原子的水溶性胺，

b)0.3至1.0％(w/w)的己基甘醇，

c)0.3至1.0％(w/w)的己基二甘醇和

d)0至0.2％(w/w)的至少一种低泡表面活性剂，

e)0至0.4％(w/w)的苄醇和

f)0至0.8％(w/w)的至少一种其它具有6至10个碳原子的二醇醚，包括丁基甘醇和丁基二甘醇，

其中所有组分a)至f)和水的％(w/w)合计为100％(w/w)。

吹洗清洁剂溶液的进一步优选的实施方案对应于如上所述根据本发明的方法的优选实施方案。

此外，本发明涉及一种用于生产根据本发明的水性吹洗清洁剂溶液的浓缩物，由其可通过用水稀释根据本发明的浓缩物，优选5:1,000至50:1,000(5至50g浓缩物对1,000g清洁剂溶液)，更优选5:1,000至30:1,000(5至30g浓缩物对1,000g清洁剂溶液)，尤其优选14:1,000至26:1,000(14至26g浓缩物对1,000g清洁剂溶液)和如果需要，用至少一种酸或碱调节pH值来获得吹洗清洁剂溶液。

根据本发明，生产吹洗清洁剂溶液所需的浓缩物的量低于现有技术浓缩物的情况–现有技术浓缩物通常稀释35:1,000至100:1,000–这有助于降低吹洗清洁剂溶液的VOC含量以及所得废水中的COD。这可解释为归因于通过所述至少一种具有至少7个碳原子的水溶性胺实现的较高清洁效率。

根据一个优选实施方案，该浓缩物包含

a)1至40％(w/w)的按N-甲基二异丙醇胺计算的至少一种具有7至15个碳原子的水溶性胺，

b)40至60％(w/w)的己基甘醇和

c)40至60％(w/w)的己基二甘醇。

根据一个尤其优选的实施方案，该浓缩物由以下组分组成

a)1至40％(w/w)的按N-甲基二异丙醇胺计算的至少一种具有7至15个碳原子的水溶性胺，

b)40至60％(w/w)的己基甘醇，

c)40至60％(w/w)的己基二甘醇，

d)0至10％(w/w)的至少一种低泡表面活性剂，

e)0至30％(w/w)的苄醇和

f)0至80％(w/w)的至少一种其它具有6至10个碳原子的二醇醚，包括丁基甘醇和丁基二甘醇，

其中所有组分a)至f)的％(w/w)合计为100％(w/w)。

通过下列本发明的实施例和对比例例示本发明，但是它们无意限制本发明的范围。

实施例

试验1:在湿漆上的定量9滴试验–在RT下5分钟:

厚度在40至60μm之间的水性漆层在玻璃面板(200×200mm)上延展。该层然后在室温(RT)下部分干燥4分钟并以45°的斜率放置。以每秒1滴的速率和从12厘米的高度，将9滴受试吹洗清洁剂溶液添加到面板上。

在室温下5分钟后，测量液滴击中面板之处的无漆点(“开口”)的宽度，以cm计。该宽度越大，受试溶液的脱除效果，即清洁效率越好。

试验2:在湿漆上喷雾试验–在RT下10分钟:

厚度大约60μm的水性漆层在玻璃面板(100×200mm)上延展。该层然后在室温下部分干燥4分钟并以45°的斜率放置。从30厘米距离，将10毫升受试吹洗清洁剂溶液喷在面板上。

在室温下10分钟后，根据下列分类评估脱除效果，即清洁效率：差(-)、常规(+)、良好(++)和极好(+++)。

试验3:在干燥漆上的定量N滴试验:

厚度在40至60μm之间的水性漆层在玻璃面板(200×200mm)上延展。该层然后在室温(RT)下干燥24小时并以45°的斜率放置。以每秒1滴的速率和从12厘米的高度，将受试吹洗清洁剂溶液的液滴添加到面板上直至打开该层，即直至在液滴击中面板之处存在无漆点。

测定添加的滴数(n)。该数量越低，受试溶液的脱除效果，即清洁效率越好。

吹洗清洁剂溶液和试验结果:

对于每种胺A、B和C(见下文)，制备95重量％己基二甘醇和5重量％胺的混合物。

胺A:三乙醇胺(6个碳原子)(对比例)

胺B:N-甲基二异丙醇胺(7个碳原子)(本发明的实施例)

胺C:N,N-二丁基乙醇胺(10个碳原子)(本发明的实施例)

该混合物用去离子水稀释到2重量％。

如上所述(试验1)在湿漆“Füller Red”(Hemmelrath,Germany)上进行定量9滴试验。

结果概括在下表中，其中与被视为参考的含三乙醇胺(胺A)的清洁剂溶液比较计算清洁效率。

胺	以cm计的开口的宽度	以％计的清洁效率
			A	1.45	100
B	1.51	104
			C	1.48	102

也如上所述(试验2)在湿漆“Füller Red”(Hemmelrath,Germany)上进行喷雾试验并显示下列结果：

胺	清洁效率
		A	+
B	+至++
		C	++

对于胺A和B，如上所述(试验3)在干燥漆“Füller Red”(Hemmelrath,Germany)上进行定量N滴试验。结果概括在下表中。与作为参考的含三乙醇胺(胺A)的清洁剂溶液比较计算清洁效率。

胺	滴数(n)	以％计的清洁效率
			A	20	100
B	9	222

令人惊讶地，所有试验揭示与含有具有6个碳原子的胺(胺A)的吹洗清洁剂溶液相比含有具有至少7个碳原子的水溶性胺(胺B和C)的本发明的吹洗清洁剂溶液的改进的清洁效率。

Claims (13)

1.吹洗被非固化漆涂布的涂漆管路的方法，其中使涂漆管路与包含至少一种二醇醚的水性吹洗清洁剂溶液接触，其特征在于其另外包含至少一种具有至少7个碳原子的水溶性胺。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于所述至少一种二醇醚包含己基甘醇和/或己基二甘醇，优选己基二甘醇。

3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于所述至少一种水溶性胺包含至少一种具有7至15，优选7至12个碳原子的胺。

4.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于所述吹洗清洁剂溶液包含

a)0.05至0.50％(w/w)的按N-甲基二异丙醇胺计算的至少一种具有7至15个碳原子的水溶性胺，

b)0.3至1.0％(w/w)的己基甘醇和

c)0.3至1.0％(w/w)的己基二甘醇。

5.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于所述至少一种胺包含至少一种具有pKa为至少8.0，优选至少8.3，更优选至少8.6的共轭酸的胺。

6.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于所述至少一种胺包含至少一种具有至少一个羟烷基的叔胺。

7.根据权利要求6的方法，其特征在于所述至少一种叔胺具有1至3个羟烷基，优选选自2-羟乙基和2-羟丙基，和0至2个烷基，优选选自具有1至8个碳原子的直链烷基，条件是羟烷基和烷基的总和为3。

8.根据权利要求7的方法，其特征在于所述至少一种胺包含选自N-甲基二异丙醇胺、N-辛基二乙醇胺、三异丙醇胺和N,N-二丁基乙醇胺，优选选自N-甲基二异丙醇胺、三异丙醇胺和N,N-二丁基乙醇胺的至少一种胺，更优选包含N-甲基二异丙醇胺。

9.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于所述吹洗清洁剂溶液不含任何表面活性剂。

10.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于所述吹洗清洁剂溶液不含选自苄醇和丁基甘醇，优选选自苄醇、丁基甘醇和丁基二甘醇，更优选选自苄醇和除己基甘醇和己基二甘醇外的具有6至10个碳原子的二醇醚的任何有机溶剂，最优选不含除己基甘醇和己基二甘醇外的任何有机溶剂。

11.根据前述权利要求中任一项的水性吹洗清洁剂溶液。

12.用于生产根据权利要求11的水性吹洗清洁剂溶液的浓缩物，其特征在于所述吹洗清洁剂溶液可通过用水稀释所述浓缩物，优选5:1,000至30:1,000和如果需要，用至少一种酸或碱调节pH值来获得。

13.根据权利要求12的浓缩物，其特征在于其包含

a)1至40％(w/w)的按N-甲基二异丙醇胺计算的至少一种具有7至15个碳原子的胺，

b)40至60％(w/w)的己基甘醇和

c)40至60％(w/w)的己基二甘醇。