CN116390895A - 用于处理废料的包括环糊精的组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于使用环糊精和/或环糊精衍生物处理来自废水流的污染物的组合物、系统和方法。本文还公开了环糊精、环糊精衍生物或其组合作为去黏剂和/或絮凝剂的用途。

Description

用于处理废料的包括环糊精的组合物
技术领域
本发明涉及可用于废料处理和去除过程的组合物。更具体地，本发明涉及用于使涂料去黏和絮凝的组合物，所述组合物可用于水性和溶剂型涂料变性系统。
背景技术
在各个行业中，如废料等污染物被收集在水流中以便去除。这些污染物包含例如化学品和固体废料，如涂料、污水、动物副产品(脂肪、肉、血)、金属、盐、杀虫剂或生物或微生物污染物，以及其它材料。这些污染物中的许多污染物难以从废水中去除，因为其溶解度差或非常好，是粘性的和/或黏性的或者可能与废水流中存在的其它污染物发生反应。
在喷漆室中使用了此类废水流的实例。自动喷涂技术长期以来被用于涂装大型制品，如汽车、卡车、冰箱等。被喷涂的物品通常沿着输送线推进，所述输送线通过精细的涂料喷涂，所述精细的涂料喷涂由通常位于输送带侧面的喷枪引导在被涂装的制品处。过度喷涂的涂料，即不接触被涂装制品的涂料，在被涂装制品周围的空气空间中形成细小的涂料雾。这种涂料雾必须从空气中去除。为此，受污染的空气由排气扇推动通过喷漆室。再循环水幕被维持在空气的路径上，其方式使得空气必须通过水幕才能到达排气扇。当空气通过水幕时，涂料雾被从空气中“擦洗”并带到通常位于喷漆室下方的集水池(即“坑”)中。在此区域，涂料颗粒与水分离，使得水可以被回收、再利用，并且涂料颗粒被处理掉。
如本文所使用的，术语“涂料”旨在涵盖树脂、颜料和作为合理的流体的合适的液体媒剂的混合物，并且在施涂于基材上时提供薄且粘附的涂层。如此，术语“涂料”旨在涵盖所有涂料、生漆、清漆、底漆、透明涂层、底层涂料、溶剂型、水性、无溶剂等。涂料是黏性材料并且倾向于凝结并粘附在喷漆室表面、管道系统、管道，具体地在集水池和排水区域、管道和壁中，并且必须不断从集水池系统中去除，以防止堵塞集水池排水和再循环系统。为了帮助从空气中去除过度喷涂的涂料并提供喷漆室的有效操作，去黏剂通常被用于此类系统中使用的水中，并且通常被掺入到在涂料喷涂系统中再循环的水洗中。使涂料去黏消除了或最大程度地减少了涂料的粘附特性或粘着性，由此防止过度喷涂的涂料粘附到喷漆室的表面，如壁、管道、泵、坑、回流管以及再循环系统的任何其它区域和/或部件。
如上所述，在水洗喷漆室中回收涂料过度喷涂的困难之一在于可以掺入到水中的涂料的量有限。如此，去黏剂应具有高负载能力，使得再循环通过喷漆室的水洗可以在耗尽之前使大量过度喷涂的涂料快速去黏、凝结和絮凝，并在需要时促进去除污染物。
此外，近年来，减少溶剂排放的需求使得溶剂型(solvent-based)或溶剂型(solventborne)涂料减少，并且水性(water-based)或水性(waterborne)涂料的使用增加。然而，溶剂型涂料中的有机物含量需要在喷漆室中使用不同的去黏工艺。当使用不同涂料组合物的多个喷漆室连接到同一个坑时，这是有问题的。在此类情况下，坑必须能够使多种类型的涂料(例如，水性和溶剂型以及1K和2K涂料系统)去黏。
因此，需要可用于处理废水中的污染物，如处理水性涂料和溶剂型涂料两者的去黏剂和包括其的组合物。
发明内容
本文公开了一种用于处理水和/或从水中去除污染物的方法，所述方法包括以下步骤：使所述污染物与水介质中的环糊精、环糊精衍生物或其组合接触。
本文还公开了一种用于处理水和/或从水中去除污染物的方法，所述方法包括：使所述污染物与水介质接触以形成受污染的水介质，以及向所述受污染的水介质中添加环糊精、环糊精衍生物或其组合。
本文进一步公开了一种再循环水系统，所述再循环水系统包括水介质，所述水介质包括环糊精、环糊精衍生物或其组合。
本文仍进一步公开了一种处理喷漆室中的过度喷涂的涂料颗粒的方法，所述喷漆室包含包括水介质的再循环水系统，所述水介质包括环糊精、环糊精衍生物或其组合，所述方法包括使所述过度喷涂的涂料颗粒与再循环通过所述再循环水系统的所述水介质接触。
本文还公开了一种用于制备用于处理喷漆室中的过度喷涂的涂料的再循环水系统的方法，所述方法包括向所述再循环水系统中添加包括环糊精、环糊精衍生物或其组合的添加剂组合物。
本文进一步公开了一种用于维持用于处理喷漆室中的过度喷涂的涂料的再循环水系统的方法，所述方法包括向所述再循环水系统中添加包括环糊精、环糊精衍生物或其组合的添加剂组合物。
本文仍进一步公开了一种用于添加到水中以处理废水流中的污染物的添加剂组合物，所述添加剂组合物包括环糊精、环糊精衍生物或其任意组合。
本文还公开了环糊精、环糊精衍生物或其组合作为去黏剂和/或絮凝剂的用途。
具体实施方式
本发明涉及用于使用环糊精和/或环糊精衍生物处理来自废水流的污染物的组合物、系统和方法。
本发明涉及一种用于处理水和/或从水中去除污染物的方法，所述方法包括以下步骤：使所述污染物与水介质中的环糊精、环糊精衍生物或其组合接触。
另外，本发明还涉及一种用于处理水和/或从水中去除污染物的方法，所述方法包括：使所述污染物与水介质接触以形成受污染的水介质，以及向所述受污染的水介质中添加环糊精、环糊精衍生物或其组合。
如本文所使用的，关于污染物的术语“处理”意指环糊精和/或环糊精衍生物防止污染物结垢和/或污染与废水流接触的表面和/或使得能够去除污染物。例如，环糊精和/或环糊精衍生物可以是用于废料流中的污染物，例如，在用于喷漆室的水再循环器系统中收集的涂料的去黏剂，并且所述去黏剂处理涂料颗粒并防止所述涂料颗粒污染其它表面，并且任选地促进去除涂料和/或其它污染物。如本文所使用的，术语“涂料颗粒”是指未固化的涂料组合物中的未固化的涂料颗粒或液滴。涂料颗粒可以是在水或水介质中乳化的颗粒或液滴或涂料雾(例如，过度喷涂的涂料颗粒)。
环糊精可以作为添加剂组合物加入到水中，以形成包括环糊精和/或环糊精衍生物的组合物。因此，本发明涉及用于添加到水中以处理废水流中的污染物的添加剂组合物。例如，本发明涉及用于添加到再循环水系统中以处理喷漆室中的涂料过度喷涂颗粒的添加剂组合物。添加剂组合物可以在水遇到污染物之前或之后或两者添加到水中，以使水进入或离开喷漆室或集水池系统。
添加剂组合物包括环糊精、环糊精衍生物或其组合。将添加剂组合物添加到用于处理喷漆室中的涂料过度喷涂颗粒的再循环水系统中，使得再循环水系统包括环糊精、环糊精衍生物或其组合。因此，本发明还涉及用于处理过度喷涂的涂料的再循环水系统，所述再循环水系统包括水和添加剂组合物，所述添加剂组合物包括环糊精、环糊精衍生物或其组合。
如本文所使用的，术语“环糊精(cyclodextrin)”或“环糊精(cyclodextrins)”(如果多于一个)是指环状低聚糖的家族，所述环状低聚糖族由通过α-1,4糖苷键接合的葡萄糖亚基的大环组成。环糊精的三种最主要种类是包括6个葡萄糖亚基的α-环糊精、包括7个葡萄糖亚基的β-环糊精和包括8个葡萄糖亚基的γ-环糊精。本发明的环糊精可以包括来自环糊精家族的任何环糊精，包含但不限于α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精。下文提供了α-环糊精(α-CD)、β-环糊精(β-CD)和γ-环糊精(γ-CD)的结构。
Figure BDA0004205580470000041
如本文所使用的，术语“环糊精衍生物”是指包括至少一个环糊精部分的化合物、低聚物或聚合物，其中环糊精部分的至少一个羟基已被化学修饰。例如，环糊精衍生物可以包括包含取代环糊精的一个或多个羟基的环糊精。这包含环糊精的低聚链或聚合链，或包含单个环糊精单元的进一步取代的环糊精的低聚链或聚合链。环糊精的任何取代应基本上保持环状结构完整，并且本发明的低聚或聚合环糊精衍生物将保留存在于低聚物或聚合物中的至少一个环糊精单元的环状结构。
根据本发明的环糊精衍生物可以是环糊精家族的任何环糊精的衍生物，包含但不限于α、β-和/或γ-环糊精衍生物。环糊精衍生物的非限制性实例包含环糊精的烷基、羟烷基、硫代烷基、氨基烷基、氨基二烷基、缩水甘油烷基、酸烷基或酰基衍生物，包含α-、β-或γ-环糊精的衍生物(例如，甲基、乙基、羟乙基、氨甲基、氨基二甲基、氨乙基、氨基二乙基、丙基、乙酰基、琥珀酰基等)。环糊精衍生物的非限制性实例包含环糊精烷基醚，如α-、β-和γ-环糊精的甲醚、乙醚或丙醚。羟烷基醚的非限制性实例包含α-、β-和γ-环糊精的羟乙基、羟丙基和二羟丙基醚。羧烷基醚的非限制性实例是α-、β-和γ-环糊精的羧甲基和羧丙基醚及其碱金属盐，如羧甲基醚钠。环糊精的其它非限制性实例包含α-、β-和γ-环糊精的混合醚，所述混合醚含有所提及的烷基醚、羟烷基醚或羧烷基醚基团的至少两个不同基团。环糊精酯的非限制性实例是α-、β-和γ-环糊精的乙酸酯(乙酰环糊精)和丙酸酯(丙酰环糊精)。经取代的环糊精醚或环糊精酯的非限制性实例是2-氨乙基-或2-氯乙酰基-环糊精。环糊精衍生物的另外的非限制性实例包含环糊精的低聚或聚合衍生物(例如，与环氧氯丙烷或与聚异氰酸酯交联)和/或这些聚合物的烷基、羟烷基、硫代烷基、氨基烷基、氨基二烷基、缩水甘油烷基、酸烷基、酰基衍生物。
根据本发明的环糊精衍生物还可以包括离子基团。离子基团可以包括阴离子基团，如酸基团；或阳离子基团，如铵基团和/或锍基团，等等。离子基团可以任选地用带相反电荷的离子种类中和，以与离子基团形成盐。
还可以使用环糊精和/或环糊精衍生物的组合。
用于添加到再循环水系统中以处理喷漆室中的涂料过度喷涂颗粒的添加剂组合物可以包括包含环糊精、环糊精衍生物或其组合的非液体组合物、糊剂或液体浓缩组合物。组合物的类型可以取决于许多因素，如环糊精和/或环糊精衍生物的浓度、水量以及组合物中存在的其它添加剂的量。例如，组合物的类型可以确定为基于环糊精和/或环糊精衍生物与以下的浓度的连续统：液体溶液，以高达环糊精和/或环糊精衍生物的溶解点的任何量包括环糊精和/或环糊精衍生物；液体悬浮液，包括高于其溶解点的环糊精和/或环糊精衍生物，直至环糊精和/或环糊精衍生物的浓度使组合物的粘度增加到糊状组合物的粘度；以及呈非液体、粉末组合物的形式，具有较高水平的环糊精和/或环糊精衍生物(例如，大于80重量％)和较低水平的水。
非液体组合物可以呈固体的形式，如粉末组合物。粉末组合物可以包括环糊精、环糊精衍生物或其组合，无需其它另外的组分。可替代地，粉末添加剂组合物可以包括其它固体颗粒，包含下文讨论的可选材料，如共絮凝剂、凝结剂等。
环糊精和/或环糊精衍生物可以以任何合适的量存在于粉末中，总量取决于存在的任何其它可选组分。例如，基于粉末添加剂组合物的总重量，环糊精和/或环糊精衍生物可以以至少0.1重量％，如至少50重量％，如至少75重量％，如至少90重量％，如至少95重量％，如100重量％的量存在于粉末添加剂组合物中。基于粉末添加剂组合物的总重量，环糊精和/或环糊精衍生物可以以不超过100重量％，如不超过99.9重量％，如不超过95重量％，如不超过90重量％，如不超过75重量％，如不超过50重量％的量存在于粉末添加剂组合物中。基于粉末添加剂组合物的总重量，环糊精和/或环糊精衍生物可以以0.1重量％至100重量％，如0.1重量％至99.9重量％，如0.1重量％至95重量％，如0.1重量％至90重量％，如0.1重量％至75重量％，如0.1重量％至50重量％，如50重量％至100重量％，如50重量％至99.9重量％，如50重量％至95重量％，如50重量％至90重量％，如50重量％至75重量％，如75重量％至100重量％，如75重量％至99.9重量％，如75重量％至95重量％，如75重量％至90重量％、90重量％至100重量％，如90重量％至99.9重量％，如95重量％至100重量％，如95重量％至99.9重量％的量存在于粉末添加剂组合物中。
可以制备呈粉末组合物的形式的本发明的添加剂组合物，例如，通过首先将环糊精和/或环糊精衍生物与上述任何可选的添加剂通过任何合适的方式组合，得到均匀的混合物。粉末可以在任何合适的搅拌机中干混，如，米里昂搅拌机(Mirion blender)、带式搅拌机、球磨机、桨叶搅拌机、滚筒、料斗流体化、扩散或任何其它用于混合粉末的工具。
用于添加到再循环水系统中以处理喷漆室中的涂料过度喷涂颗粒的添加剂组合物可以包括包含环糊精、环糊精衍生物或其组合，以及粘性载体、水和/或溶剂的糊状组合物。糊状添加剂组合物可以仅包括环糊精、环糊精衍生物或其组合，以及粘性载体。可替代地，糊状添加剂组合物可以包括其它下文讨论的可选材料，如共絮凝剂、凝结剂等。
环糊精和/或环糊精衍生物可以以任何合适的量存在于糊状中，总量取决于存在的任何其它可选的组分并且平衡是水。例如，基于糊状添加剂组合物的总重量，环糊精和/或环糊精衍生物可以以至少1重量％，如至少15重量％，如至少30重量％，如至少50重量％，如至少60重量％的量存在于糊状添加剂组合物中。基于糊状添加剂组合物的总重量，环糊精和/或环糊精衍生物可以以不超过80重量％，如不超过60重量％，如不超过50重量％，如不超过30重量％，如不超过20重量％的量存在于糊状添加剂组合物中。基于糊状添加剂组合物的总重量，环糊精和/或环糊精衍生物可以以1重量％至80重量％，如1重量％至60重量％，如1重量％至50重量％，如1重量％至30重量％，如1重量％至20重量％、15重量％至80重量％，如15重量％至60重量％，如15重量％至50重量％，如15重量％至30重量％，如15重量％至20重量％、30重量％至80重量％，如30重量％至60重量％，如30重量％至50重量％、50重量％至80重量％，如50重量％至60重量％、60重量％至80重量％的量存在于糊状添加剂组合物中。
用于添加到再循环水系统中以处理喷漆室中的涂料过度喷涂颗粒的添加剂组合物可以包括包含液体载体；以及环糊精、环糊精衍生物或其组合的液体浓缩组合物。
液体载体可以包括包含水的水介质以及任选地有机溶剂和其它可以有助于溶解环糊精和/或环糊精衍生物的增溶剂。如本文所使用的，术语“水介质”是指基于水介质的总重量，包括大于50重量％的水的液体介质。水介质可以包括基于水介质的总重量，至少60重量％，如至少70重量％，如至少80重量％，如至少90重量％的量的水。水介质可以包括基于水介质的总重量，51重量％至100重量％，如60重量％至100重量％，如70重量％至100重量％，如80重量％至100重量％，如90重量％至100重量％的量的水。例如，添加剂组合物可以包括包含环糊精、环糊精衍生物或其组合的液体载体，以及包括水的水介质。可以任选地加入各种增溶剂以使环糊精和/或环糊精衍生物更易溶解。
液体载体可以可替代地包括非水介质。如本文所使用的，术语“非水介质”是指基于非水介质的总重量，包括少于50重量％的量的水的液体介质。非水介质可以包括基于非水介质的总重量，少于40重量％，如少于30重量％，如少于20重量％，如少于10重量％，如少于5重量％，如0重量％的量的水。非水介质可以包括基于水介质的总重量，以0重量％至49重量％，如0重量％至40重量％，如0重量％至30重量％，如0重量％至20重量％，如0重量％至10重量％，如0重量％至5重量％的量的水。
基于液体浓缩组合物的总重量，环糊精和/或环糊精衍生物可以至少0.001重量％，如至少0.05重量％，如至少0.10重量％，如至少0.20重量％，如至少0.25重量％，如至少0.30重量％，如至少0.35重量％，如至少0.40重量％的量存在于液体浓缩组合物中。基于液体浓缩组合物的总重量，环糊精和/或环糊精衍生物可以不超过5重量％，如不超过1重量％，如不超过0.70重量％，如不超过0.50重量％，如不超过0.40重量％，如不超过0.35重量％，如不超过0.3重量％，如不超过0.25重量％的量存在于液体浓缩组合物中。基于液体浓缩组合物的总重量，环糊精和/或环糊精衍生物可以0.001重量％至5重量％，如0.001重量％至1重量％，如0.001重量％至0.70重量％，如0.001重量％至0.50重量％，如0.001重量％至0.40重量％，如0.001重量％至0.35重量％，如0.001重量％至0.30重量％，如0.05重量％至0.25重量％，如0.05重量％至5重量％，如0.05重量％至1重量％，如0.05重量％至0.70重量％，如0.05重量％至0.50重量％，如0.05重量％至0.40重量％，如0.05重量％至0.35重量％，如0.05重量％至0.30重量％，如0.05重量％至0.25重量％，如0.10重量％至5重量％，如0.10重量％至1重量％，如0.10重量％至0.70重量％，如0.10重量％至0.10重量％，如0.10重量％至0.40重量％，如0.10重量％至0.35重量％，如0.10重量％至0.30重量％，如0.10重量％至0.25重量％，如0.20重量％至5重量％，如0.20重量％至1重量％，如0.20重量％至0.70重量％，如0.20重量％至0.50重量％，如0.20重量％至0.40重量％，如0.20重量％至0.35重量％，如0.20重量％至0.30重量％，如0.20重量％至0.25重量％，如0.25重量％至5重量％，如0.25重量％至1重量％，如0.25重量％至0.70重量％，如0.25重量％至0.50重量％，如0.25重量％至0.40重量％，如0.25重量％至0.35重量％，如0.25重量％至0.30重量％，如0.30重量％至5重量％，如0.30重量％至1重量％，如0.30重量％至0.70重量％，如0.30重量％至0.50重量％，如0.30重量％至0.40重量％，如0.30重量％至0.35重量％，如0.35重量％至5重量％，如0.35重量％至1重量％，如0.35重量％至0.70重量％，如0.35重量％至0.50重量％，如0.35重量％至0.40重量％，如0.40重量％至5重量％，如0.40重量％至1重量％，如0.40重量％至0.70重量％，如0.40重量％至0.50重量％的量存在于液体浓缩组合物中。可以理解，环糊精和/或环糊精衍生物的浓度可以通过去除液体载体(例如水)来增加。
基于液体浓缩组合物的总重量，液体载体可以以至少95重量％，如至少98重量％，如至少99重量％，如至少99.50重量％，如至少99.70重量％的量存在于液体浓缩组合物中。基于液体浓缩组合物的总重量，液体载体可以以不超过99.95重量％，如不超过99.90重量％，如不超过99.80重量％，如不超过99.75重量％，如不超过99.70重量％，如不超过99.65重量％，如不超过99.40重量％的量存在于液体浓缩组合物中。基于液体浓缩组合物的总重量，液体载体可以以95重量％至99.95重量％，如95重量％至99.90重量％，如95重量％至99.80重量％，如95重量％至99.75重量％，如95重量％至99.70重量％，如95重量％至99.65重量％，如95重量％至99.60重量％，如98重量％至99.95重量％，如98重量％至99.90重量％，如98重量％至99.80重量％，如98重量％至99.75重量％，如98重量％至99.70重量％，如98重量％至99.65重量％，如98重量％至99.60重量％，如99重量％至99.95重量％，如99重量％至99.90重量％，如99重量％至99.80重量％，如99重量％至99.75重量％，如99重量％至99.70重量％，如99重量％至99.65重量％，如99重量％至99.60重量％，如99.50重量％至99.95重量％，如99.50重量％至99.90重量％，如99.50重量％至99.80重量％，如99.50重量％至99.75重量％，如99.50重量％至99.70重量％，如99.50重量％至99.65重量％，如99.50重量％至99.60重量％，如99.70重量％至99.95重量％，如99.70重量％至99.90重量％，如99.70重量％至99.80重量％的量存在于液体浓缩组合物中。
当液体浓缩组合物仅包括液体载体和环糊精或环糊精衍生物时，基于液体浓缩物的总重量，组分的量将精确总计达100重量％。
此外，其它可选的化合物可以包含在本发明的添加剂组合物和再循环水系统中以充当共絮凝剂。共絮凝剂的非限制性实例包含丙烯酰胺聚合物、络合金属盐、非环状多糖、纤维素和淀粉。基于添加剂组合物的总固体量，可选的化合物可以以至少0.1重量％，如至少25重量％，如至少50重量％，如至少75重量％的量存在。基于添加剂组合物的总固体量，可选的化合物可以以不超过99重量％，如不超过75重量％，如不超过50重量％，如不超过20重量％，如不超过10重量％，如不超过5重量％，如不超过1重量％的量存在。基于添加剂组合物的总固体量，可选的化合物可以以0.1重量％至99重量％，如0.1重量％至75重量％，如0.1重量％至50重量％，如0.1重量％至20重量％，如0.1重量％至10重量％，如0.1重量％至5重量％，如0.1重量％至1重量％，如25重量％至99重量％，如25重量％至75重量％，如25重量％至50重量％，如50重量％至99重量％，如50重量％至75重量％，如75重量％至99重量％的量存在。
有用的丙烯酰胺聚合物的非限制性实例包含阳离子丙烯酰胺聚合物。有用的阳离子丙烯酰胺聚合物的实例包含衍生自甲基丙烯酸二甲氨基乙酯硫酸盐、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯甲基氯季铵盐、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯硫酸甲酯季铵盐、丙烯酸二甲氨基乙酯甲基氯季铵盐、丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵以及其混合物的聚合物。
添加剂组合物可以大体上不含、基本上不含或完全不含丙烯酰胺聚合物。例如，添加剂组合物可以大体上不含、基本上不含或完全不含衍生自以下的聚合物中的任一种或全部：甲基丙烯酸二甲氨基乙酯硫酸盐、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯甲基氯季铵盐、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯硫酸甲酯季铵盐、丙烯酸二甲氨基乙酯甲基氯季铵盐和丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵。如本文所使用的，关于添加剂组合物中的丙烯酰胺聚合物的术语“大体上不含”和“基本上不含”是指丙烯酰胺聚合物如果存在的话，以基于添加剂组合物的总重量，分别少于3重量％或1重量％的量存在。
本发明的添加剂组合物可以任选地进一步包括络合金属盐，所述络合金属盐能够使过度喷涂的涂料絮凝和/或凝结。络合金属盐可以是能够使涂料凝结和絮凝的任何络合金属盐。有用的络合金属盐的非限制性实例包含氯化羟铝、硫酸铝(明矾)、氯化锌、氯化铁、氯化钙、氢氧化镁以及其混合物。
添加剂组合物可以大体上不含、基本上不含或完全不含上述络合金属盐。例如，添加剂组合物可以大体上不含、基本上不含或完全不含以下中的任一种或全部：氯化羟铝、硫酸铝(明矾)、氯化锌、氯化铁、氯化钙和氢氧化镁。如本文所使用的，关于添加剂组合物中的络合金属盐的术语“大体上不含”和“基本上不含”是指络合金属盐如果存在的话，以基于添加剂组合物的总重量，分别少于3重量％或1重量％的量存在。
本发明的添加剂组合物和再循环水系统可以任选地进一步包含膨润土。
添加剂组合物可以大体上不含、基本上不含或完全不含膨润土。如本文所使用的，关于添加剂组合物中的膨润土的术语“大体上不含”和“基本上不含”是指膨润土如果存在的话，以基于添加剂组合物的总重量，分别少于3重量％或1重量％的量存在。
本发明的添加剂组合物和再循环水系统可以任选地进一步包括非环状多糖。如本文所使用的，术语“非环状多糖”是指具有由糖苷键以线性或支链结构结合的单糖单元，而不形成任何单糖单元的环状结构的化合物。单糖单元本身是环状的。非环状多糖可以包括各种官能团，如，羟基、羧酸基团、氨基和硫醇基团等。非环状多糖可以进一步包括离子基团。离子基团可以包括阴离子基团，如酸基团(解离时)；或阳离子基团，如铵基团和锍基团，等等。离子基团可以任选地用与离子基团形成盐的带相反电荷的离子种类中和。
非环状多糖可以包括淀粉或淀粉衍生物。淀粉是包括通过糖苷键接合在一起的大量葡萄糖单元的非环状多糖。淀粉由所有绿色植物作为能量储存产生，并且是人的主要食物来源。淀粉由两种类型的分子组成：线性和螺旋直链淀粉和支链淀粉。取决于植物，淀粉通常含有20重量％至25重量％的直链淀粉和75重量％至80重量％的支链淀粉。淀粉衍生物可以包括阳离子淀粉，并且阳离子淀粉可以具有以下一般结构：
Figure BDA0004205580470000101
非环状多糖可以包括纤维素或纤维素衍生物。纤维素是几百到几千个β-1,4糖苷连接的D-葡萄糖单元的线性链。纤维素衍生物可以包括阳离子纤维素，如阳离子羟乙基纤维素、阳离子羟丙基纤维素和/或阳离子甲基纤维素胶。
非环状多糖可以包括瓜尔豆胶或瓜尔豆胶衍生物。瓜尔豆胶是包括β-1,4-连接的甘露糖残基的线性链的非环状多糖，所述甘露糖残基在每个第二甘露糖处与半乳糖残基1,6-连接，从而形成短侧支。瓜尔豆胶衍生物可以包括阳离子瓜尔豆胶。
非环状多糖可以包括菊粉或菊粉衍生物。菊粉是包括链终止的葡萄糖基部分和通过β-1,2键连接的重复果糖基部分的线性多糖。菊粉衍生物可以包括阳离子菊粉。
非环状多糖可以包括甲壳素。甲壳素是具有式(C8H13NO5)n和以下一般结构的化合物：
Figure BDA0004205580470000102
甲壳素可以用强碱处理以水解乙酰氨基(如果存在的话)以产生游离氨基。这种水解形成非环状多糖化合物壳聚糖，所述壳聚糖可以存在于本发明的添加剂组合物和再循环水系统中。壳聚糖具有以下化学结构：
Figure BDA0004205580470000103
添加剂组合物可以大体上不含、基本上不含或完全不含上述非环状多糖中的任一种或所有。例如，添加剂组合物可以大体上不含、基本上不含或完全不含淀粉和/或淀粉衍生物、纤维素和/或纤维素衍生物、瓜尔豆胶和/或瓜尔豆胶衍生物、菊粉和/或菊粉衍生物以及甲壳素和/或壳聚糖中的任一种或所有。如本文所使用的，关于添加剂组合物中的非环状多糖的术语“大体上不含”和“基本上不含”是指非环状多糖如果存在的话，以基于添加剂组合物的总重量，分别少于3重量％或1重量％的量存在。
其它可选的共絮凝剂包含聚二烯丙基二甲基氯化铵(polyDADMAC)和环氧氯丙烷-二甲胺(Epi-DMA)。添加剂组合物可以大体上不含、基本上不含或完全不含polyDADMAC和/或Epi-DMA。如本文所使用的，关于添加剂组合物中的polyDADMAC和/或Epi-DMA的术语“大体上不含”和“基本上不含”是指polyDADMAC和/或Epi-DMA如果存在的话，以基于添加剂组合物的总重量，分别少于3重量％或1重量％的量存在。
添加剂组合物可以进一步包括其它可选的组分，包含但不限于填料、增塑剂、抗氧化剂、杀菌剂、分散助剂、流量控制剂、表面活性剂、润湿剂、消泡剂、pH稳定剂、着色剂、染料、悬浮剂、抗粘结剂或其任何组合。添加剂组合物可以可替代地大体上不含、基本上不含或完全不含这些可选的组分中的任何组分。如本文所使用的，关于添加剂组合物中的这些可选的组分中的任何组分的术语“大体上不含”和“基本上不含”是指这些可选的组分中的任何组分如果存在的话，以基于添加剂组合物的总重量，分别少于3重量％或1重量％的量存在。
如上所提及，添加剂组合物可以用于添加到用于处理喷漆室中的涂料过度喷涂颗粒的再循环水系统中。再循环水系统包括用于捕获在喷漆室操作期间产生的过度喷涂的涂料颗粒的水介质。添加剂组合物可以作为初始去黏添加剂添加到再循环通过喷漆室的再循环水系统的水介质中，以向再循环水系统添加初始量的环糊精、环糊精衍生物或其组合。此外，添加剂组合物还可以任选地在喷漆室操作期间作为维持去黏添加剂添加到再循环水系统中，以维持再循环水系统中的一定量的环糊精、环糊精衍生物或其组合，如本文将更详细地讨论的。因此，本发明还涉及包括水介质，以及环糊精、环糊精衍生物或其组合的再循环水系统。
当用于再循环水系统时，添加剂组合物可以以足以高效地处理水系统中存在的废料的量，作为初始或维持去黏添加剂添加到再循环水系统中。因此，环糊精和/或环糊精衍生物的量可能取决于其所使用的应用以及通过这种用途处理的废料的量。例如，基于再循环水系统的水介质的总体积，添加剂组合物可以以使得提供或维持环糊精和/或环糊精衍生物的含量为至少0.005体积％，如至少0.01体积％，如至少0.05体积％，如至少0.1体积％的量，作为初始或维持剂量添加到再循环水系统中。基于再循环水系统的水介质的总体积，添加剂组合物可以以使得提供或维持环糊精和/或环糊精衍生物的含量为不超过10体积％，如不超过5体积％，如不超过1体积％，如不超过0.5体积％的量，作为初始或维持去黏添加剂添加到再循环水系统中。基于再循环水系统的水介质的总体积，添加剂组合物可以以使得提供或维持环糊精和/或环糊精衍生物的含量为0.01体积％至10体积％，如0.05体积％至5体积％，如0.1体积％至1％体积％的量，作为初始或维持去黏添加剂添加到再循环水系统中。基于再循环水系统的水介质的总重量，添加剂组合物可以以使得提供或维持环糊精和/或环糊精衍生物的含量为约0.005重量％至约0.15重量％(约百万分之50份至约百万分之1500份(ppm))，如0.01重量％至约0.15重量％(约百万分之100份至约百万分之1500份(ppm))，如0.05重量％至0.13重量％(约500ppm至1300ppm)，如0.07重量％至0.10重量％(约700ppm至1000ppm)的量，作为初始或维持去黏添加剂添加到再循环水系统中。
再循环水系统的pH可以保持在介于约5-10之间，如介于约7.5与9.0之间，如介于约8与9之间，如约8.6。再循环水系统的pH可以按照本领域已知的进行调节。
本发明的再循环水系统可以进一步包括除水介质和环糊精和/或环糊精衍生物之外的任何可选的成分。基于再循环水系统的水介质的总重量，任何可选的成分可以以使得提供或维持添加剂含量为约0.01重量％至约0.15重量％(约百万分之100份至约百万分之1500份(ppm))，如0.05重量％至0.13重量％(约500ppm至1300ppm)，如0.07重量％至0.10重量％(约700ppm至1000ppm)的量，作为初始或维持添加剂添加到再循环水系统中。
再循环材料系统可以任选地进一步包括丙烯酰胺聚合物，包含上面讨论的关于添加剂组合物的任何丙烯酰胺聚合物。
可替代地，再循环水系统可以大体上不含、基本上不含或完全不含丙烯酰胺聚合物。例如，再循环水系统可以大体上不含、基本上不含或完全不含衍生自以下的聚合物中的任一种或全部：甲基丙烯酸二甲氨基乙酯硫酸盐、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯甲基氯季铵盐、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯硫酸甲酯季铵盐、丙烯酸二甲氨基乙酯甲基氯季铵盐和丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵。如本文所使用的，关于再循环水系统中的丙烯酰胺聚合物的术语“大体上不含”和“基本上不含”是指丙烯酰胺聚合物如果存在的话，以基于再循环水系统的水介质的总重量，分别少于100ppm或10ppm的量存在。
再循环材料系统可以任选地进一步包括络合金属盐，包含上面讨论的关于添加剂组合物的任何络合金属盐。
可替代地，再循环水系统可以大体上不含、基本上不含或完全不含如上所述的络合金属盐。例如，再循环水系统可以大体上不含、基本上不含或完全不含以下中的任一种或全部：氯化羟铝、硫酸铝(明矾)、氯化锌、氯化铁、氯化钙和氢氧化镁。如本文所使用的，关于再循环水系统中的络合金属盐的术语“大体上不含”和“基本上不含”是指络合金属盐如果存在的话，以基于再循环水系统的水介质的总重量，分别少于100ppm或10ppm的量存在。
再循环材料系统可以任选地进一步包括膨润土。
可替代地，再循环水系统可以大体上不含、基本上不含或完全不含膨润土。如本文所使用的，关于再循环水系统中的膨润土的术语“大体上不含”和“基本上不含”是指膨润土如果存在的话，以基于再循环水系统的水介质的总重量，分别少于100ppm或10ppm的量存在。
再循环水系统可以任选地进一步包括非环状多糖，包含上面讨论的关于添加剂组合物的任何非环状多糖。
可替代地，再循环水系统可以大体上不含、基本上不含或完全不含上述非环状多糖中的任一种或全部。例如，再循环水系统可以大体上不含、基本上不含或完全不含以下中的任一种或全部：淀粉和/或淀粉衍生物、纤维素和/或纤维素衍生物、瓜尔豆胶和/或瓜尔豆胶衍生物、菊粉和/或菊粉衍生物以及甲壳素和/或壳聚糖。如本文所使用的，关于再循环水系统中的非环状多糖的术语“大体上不含”和“基本上不含”是指非环状多糖如果存在的话，以基于再循环水系统的水介质的总重量，分别少于100ppm或10ppm的量存在。
本发明还涉及一种制备用于处理喷漆室中的涂料过度喷涂颗粒的再循环水系统的方法，所述方法包括将本发明的添加剂组合物添加到再循环水系统的水介质中。所述方法可以任选地进一步包括向水介质添加絮凝剂，和/或在加入添加剂组合物之后，通过加入碱(例如苛性碱)将水介质的pH调节至约8至约9，如约8.6的pH。
本发明还涉及一种维持用于处理喷漆室中的涂料过度喷涂颗粒的再循环水系统的方法，其中再循环水系统包括环糊精、环糊精衍生物或其组合，并且所述方法包括将本发明的添加剂组合物添加到再循环水系统的水介质。
本发明还涉及一种处理包含再循环水系统的喷漆室中的过度喷涂的水性和/或溶剂型涂料颗粒的方法，所述方法包括使所述过度喷涂的涂料颗粒与再循环通过再循环水系统的水性组合物接触，其中所述水性组合物包括环糊精、环糊精衍生物或其组合。环糊精和/或环糊精衍生物可以使用上述添加剂组合物添加到再循环水系统的水性组合物。
如上所述，根据本发明的方法，用包括环糊精、环糊精衍生物或其组合的再循环水系统处理喷漆室中的过度喷涂的涂料颗粒。具体地，提供了包含再循环水系统的喷漆室。将如上所论述的本发明的组合物添加到喷漆室的再循环水系统。再循环水系统形成连续移动的幕布，所述幕布擦洗含有涂料过度喷涂的气流，以收集水幕中的涂料过度喷涂。含有连续水幕以擦洗含有涂料过度喷涂的气流的喷漆室是本领域已知的，例如，美国专利第4,980,030号，所述美国专利公开了典型喷漆室。何时将去黏剂添加到再循环水系统可能取决于所使用的涂料的类型。例如，对于水性涂料，接触水幕导致涂料被稀释，并且随着水离开喷漆室，可以添加另外的去黏剂，而对于溶剂型涂料，一旦涂料撞击水幕，涂料就易于凝聚并且变得粘性，并且通常向将流向喷漆室的水加入去黏剂，即，水在到喷漆室的路上用去黏剂进行预处理。但是，无论涂料类型如何，都可以有多个添加去黏剂的点。
在操作中，要涂装的物体被放置在喷漆室内，并使用已知的喷涂技术进行涂装。将过度喷涂的涂料与包括、包含、含有等环糊精和/或环糊精衍生物的连续水幕接触，所述环糊精和/或环糊精衍生物被以已知的方式泵送通过喷漆室。过度喷涂的涂料与包含环糊精、环糊精衍生物或其组合的水溶液的此类接触使得涂料絮凝并从废水中分离，从而在循环通过喷漆室的水溶液上形成污泥层。另外，本发明的组合物也使絮凝的涂料去黏。通过已知的方法定期监测并去除水溶液中的絮凝涂料污泥的量。另外，如果需要的话，定期监测并重新调整水溶液的pH。不旨在受任何理论约束的情况下，当过度喷涂与含有环糊精和/或环糊精衍生物的水接触时，环糊精和/或环糊精衍生物吸引过度喷涂的涂料颗粒并形成复合物以使涂料颗粒去黏并最终絮凝。与环糊精和/或环糊精衍生物相接触使涂料颗粒失活并且失去粘性，防止其接触并且污染喷漆室中的表面，并使涂料颗粒絮凝以易于去除。
在喷漆室操作期间，也定期监测环糊精和/或环糊精衍生物(去黏剂)的有效性。这可以通过监测从喷漆室去除的涂料污泥的粘着性来完成。可替代地，可以监测环糊精和/或环糊精衍生物的水平以维持洗涤水内的组合物的期望预定阈值水平。当洗涤水不能有效地使过度喷涂的涂料去黏和/或当环糊精和/或环糊精衍生物的水平降至所需的预定阈值水平以下时，可以将环糊精和/或环糊精衍生物的维持剂量，如以本发明的添加剂组合物的形式添加到再循环水中，从而维持喷漆室的有效性。
本发明的组合物在与溶剂型涂料变性剂系统结合使用时以类似的方式使用。此类系统的实例详述于美国专利第5,223,141号，所述美国专利的公开内容通过引用并入本文。此类溶剂型涂料变性剂系统通常包含作为洗涤水的在水中的有机溶剂组分的分散体。将如呈本发明的添加剂组合物的形式的环糊精和/或环糊精衍生物添加到分散体中。水系统可以包含大量的溶剂，其非限制性实例包含聚羧酸的烷基酯或此类酯的混合物，如己二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、琥珀酸二甲酯以及其混合物；己二酸二异丁酯、戊二酸二异丁酯、琥珀酸二异丁酯以及其混合物。
其它有机溶剂的实例包含多元醇醚，所述多元醇醚包含乙二醇的单醚和二醚，如单或二烷基或单或二芳基或混合烷基；以及乙二醇的芳基醚，如乙二醇、二甘醇、二丙二醇和丙醇；以及乙二醇醚的混合物。具体的多元醇醚的实例包含乙二醇单丁醚、乙二醇单苯醚、二甘醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单苯醚、二丙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚和二甘醇二甲醚。有机溶剂的其它实例包含糠醛和异佛尔酮。
水分散体中的有机溶剂组分的浓度可以是基于有机溶剂组分和水的重量，2重量％至49重量％，如15重量％至25重量％。
有机溶剂组分可以通过简单地将其添加到典型的水洗喷漆室中的再循环水来分散到水中。环糊精和/或环糊精衍生物可以以类似的方式添加到水中。与喷漆室相关的泵送和循环作用确保有机溶剂组分将稳定分散在水介质中，并且确保环糊精和/或环糊精衍生物将保持在水介质中适当混合。
例如，涂料过度喷涂通常含有颜料、有机树脂、水和/或与工业涂料相关的有机溶剂。涂料可以是溶剂型、水性或无溶剂型，并且可以是丙烯酸基涂料、聚氨酯基涂料、底漆/透明涂层涂料，以及用于汽车、家电和一般工业市场的高固体分或低固体分涂料。
如上所述，过度喷涂的涂料与水接触以形成废水。将过度喷涂的涂料与水接触的方法不受限，并且可以是通过任何合适的方法。例如，过度喷涂的涂料可以与以已知方式泵送通过喷漆室的连续水幕接触。过度喷涂的涂料与包含水中的有机溶剂的分散体和本发明的组合物的此类接触收集了分散体中的过度喷涂的涂料。在其它实例中，过度喷涂的涂料可以与水性液体接触，所述水性液体是静电洗涤器单元的一部分，所述静电洗涤器单元装配有也被水性液体润湿的带电的分离板。静电洗涤器单元的非限制性实例描述于美国专利第9,169,404号的第4栏第32行至第6栏第20行，其列举部分通过引用并入本文。
包含涂料过度喷涂的分散体以已知方式泵送通过系统，如泵送到污泥池中，其中涂料过度喷涂可以任选地从分散体中去除。连续循环和泵送作用使分散体保持搅拌和稳定。任选地，在所述方法的此时，可以添加另外的或主要量的去黏剂。
为了去除涂料污泥，可以将分散体任选地转移到存储罐中，其中可以将相分离成有机相和水相。含有大部分(如果不是全部)的涂料过度喷涂的有机相通过脱脂与水相分离。
有机相可以被进一步分离成有机溶剂部分和含有包括颜料和有机树脂的涂料固体的部分。典型的分离装置将是蒸馏塔、薄膜蒸发器、倾析器、离心机或其它机械分离方法。有机溶剂部分(其包含最初用于调配分散体的有机溶剂组分以及与涂料相关的有机溶剂组分的至少一部分)在馏出物或离心机中被回收，并且可以返回到再循环水系统，在那里可以容易地被分散。被分离的涂料固体被回收以进一步使用或处理。
如上所提及，包括环糊精和/或环糊精衍生物的添加剂组合物可以用于用污染物而不是涂料来处理来自废水的污染物。例如，添加剂组合物可以添加到再循环水系统中，以制造包括环糊精和/或环糊精衍生物的再循环水系统，用于去除其它类型的污染物。添加剂组合物也可以在将污染物添加到水中之前与水结合。另外，添加剂组合物可以与已经包含污染物的水结合。在任何情况下，在使环糊精和/或环糊精衍生物絮凝废料后，废料可以从废水中去除并处理。污染物的非限制性实例包含来自屠宰场的动物副产品、废水处理中心的人废料，以及金属、盐、杀虫剂或生物或微生物污染物，以及其它材料，如径流水、城市废料和煤炭中发现的那些。
如本文所用，术语“再循环水系统的总重量”是指至少包含环糊精和/或环糊精衍生物的再循环水系统的水介质和溶解或分散在其中的任何组分，以及上述任何可选的组分的重量。
如本文所使用的，除非另有定义，否则相对于组分的术语“完全不含”意指所述组分不存在，即，基于总组合物重量的0.00重量％。
出于详细描述的目的，应当理解，除非明确相反地指出，否则本发明可以采取各种替代性变型和步骤顺序。此外，除了在任何操作实例中或在另外指示的情况下以外，如表示值、量、百分比、范围、子范围和分数的那些数字等的所有数字可以解读为如同以词语“约”开头，即使所述术语没有明确出现也是如此。因此，除非有相反地指示，否则在以下说明书和所附权利要求中所阐述的数值参数是可以根据通过本发明获得的期望性质而改变的近似值。至少，并且不试图将等同原则的应用限制于权利要求的范围，每个数值参数至少应按照所报告的有效数字的数量并通过应用普通的舍入技术来解释。在本文所描述的封闭式或开放式数值范围的情况下，所述数值范围内或所涵盖的所有数字、值、量、百分比、子范围和分数应被视为具体地包含在本申请的原始公开内容中并且属于所述原始公开内容，就好像这些数字、值、量、百分比、子范围和分数已被完整地明确写出一样。
尽管阐述本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但具体实例中阐述的数值是尽可能精确地报告的。然而，任何数值都固有地含有由其相应测试测量结果中发现的标准差必然造成的某些误差。
如本文所用，除非另有说明，否则复数术语可以涵盖其单数对应物，并且反之亦然，除非另有说明。例如，尽管本文提及“一种”环糊精、“一种”环糊精衍生物和“一种”多糖，但可以使用这些组分的组合(即，多种这些组分)。另外，在本申请中，除非另外具体说明，否则“或”的使用意指“和/或”，即使“和/或”可以在某些情况下明确使用。
如本文所用，“包含”、“含有”和类似术语在本申请的上下文中被理解为与“包括”同义并且因此是开放式的并且不排除另外的未描述或未叙述的要素、材料、成分或方法步骤的存在。如本文所用，“由…组成”在本申请的上下文中被理解为排除任何未指定的要素、成分或方法步骤的存在。如本文所用，“基本上由…组成”在本申请的上下文中被理解为包含所指定的要素、材料、成分或方法步骤“以及未对所描述内容的基本特性和新颖特性造成实质影响的那些要素、材料、成分或方法步骤”。
虽然已经详细描述了本发明的具体实施例，但是本领域的技术人员将了解，可以根据本公开的总体教导开发那些细节的各种修改和替代方案。因此，所公开的特定布置仅旨在是说明性的而非限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求的全部范围及其任何和所有等效物给出。
以下实例说明了本发明，然而，所述实例不应被认为是将本发明限于其细节。除非另有指示，否则以下实例中以及整个说明书中的所有份数和百分比都按重量计。
实例
产生以下去黏组合物，以通过在搅拌下组合下表中列出的成分来测试环糊精处理来自废水流的污染物的有效性和效力。
表1
Figure BDA0004205580470000171
1CAVAMAX 7，可从瓦克化学股份有限公司(Wacker Chemie AG)商购获得
2CAVAMAX 7TMA，可从瓦克化学股份有限公司商购获得
3N-HANCE BF17，可从亚什兰公司(Ashland)商购获得
水性涂料的烧杯试验
烧杯试验测量用于水性涂料的去黏组合物的有效性和效力。完成上述实验性去黏组合物的烧杯试验，并使用13.08重量％的BC4205NP(可从庞贝捷工业公司(PPGIndustries)商购获得的可商购获得的涂料去黏剂)制备比较性组合物。将100mL水加入到120mL烧杯中，并在磁力搅拌棒搅拌下加入0.2mL的下表中所示的水性涂料。水加涂料组合物旨在模拟用于处理过度喷涂的涂料的再循环水系统的废水流。约30秒后，在搅拌下加入1-2滴(约0.03至0.06mL)的实例1至4的示例去黏组合物中的一种，并且然后停止搅拌。使烧杯静置1至2分钟，并观察针絮状物，即将乳液破坏成分散在水中的非常细的涂料颗粒团块。重复此过程，直至可见澄清水为止。记录每个实例的破坏乳液所需的去黏组合物的量，并报告于下表中的“去黏mL”列中。
在观察到乳液被去黏剂破坏后，使用水合絮凝剂组合物使涂料颗粒絮凝。通过将可从巴斯夫公司(BASF)商购获得的絮凝剂ZETAG 8816在水中稀释至0.2重量％浓度的活性絮凝剂组分来制备水合絮凝剂组合物。剧烈摇动组合物，并且然后使其静置至少1小时并且不超过24小时，以使活性絮凝剂组分水合。在搅拌下将1-2滴(约0.03至0.06mL)的水合絮凝剂组合物加入到烧杯中。停止搅拌，并且使烧杯静置1至2分钟以观察涂料颗粒的凝聚。重复此过程，直至涂料颗粒充分凝聚，即涂料颗粒凝聚成沉降到烧杯底部的块，使得除了凝聚物外，水看起来是澄清的。每个实例所用的絮凝组合物的量报告于下表中的“絮凝mL”列中。
为了评估去黏组合物的活性组分的组成和有效性，通过涂料与化学品的重量比来比较组合物，并且为了基于每种去黏组合物中包含的活性材料的量来归一化所述比较，通过去黏指数来比较组合物。
涂料与化学品的比率是添加到水烧杯中的涂料的体积(mL)(即0.2mL)相对于为了达到可接受的去黏水平而添加的去黏组合物的总体积(mL)的比率。涂料与化学品的比率可以通过以下方程式表示：
涂料与化学品的比率＝涂料的体积(mL):添加的去黏组合物的体积(mL)
去黏指数用于基于组合物的活性组分浓度对所需的去黏剂的量进行归一化。例如，基于组合物的总重量，比较性去黏组合物BC4205NP包含13.08重量％的活性化学品，而基于组合物的总重量，实例1至4的实验去黏组合物仅具有0.30重量％的活性化学品。由于比较性组合物包含每单位体积多43倍的活性化学品，因此去黏指数允许更有效地比较每种组合物中的活性组分的性能和效力，因为考虑了浓度的差异。去黏指数是通过将涂料与化学品的比率除以去黏组合物中存在的活性材料的重量百分比来计算的，所述活性材料的重量百分比表示为相对于1的比率，即除以100。方程式可以表示为：
去黏指数＝(涂料与化学品的比率)/(活性/100的％)
去黏指数越高，去黏剂使涂料去黏的效率越高，即去黏剂可以以每重量存在的去黏剂使更多涂料去黏。每种去黏组合物的去黏指数包含在下表中。
这些测试的结果在下文中呈现。
表2
Figure BDA0004205580470000191
4包括水和13.08重量％的活性涂料去黏剂的组合物，作为BC4205NP可从庞贝捷工业公司商购获得。
5水性涂料，可从庞贝捷工业公司商购获得。
6水性涂料，可从庞贝捷工业公司商购获得。
这些测试的结果表明，基于每重量药剂，与比较性可商购获得的去黏组合物相比，实例2至4中使用的环糊精和环糊精衍生物具有更高的使涂料去黏的能力。实验性组合物相对于对照对每种被测涂料更高的去黏指数证明了这一点。因此，与比较性组合物的活性去黏剂相比，基于每重量所需要的环糊精和/或环糊精衍生物更少。
另外，相对于比较性去黏剂，实验性去黏组合物不需要任何另外的絮凝剂。
溶剂型涂料的再循环器测试
对上述实验性去黏组合物和比较性组合物完成了再循环器测试。
再循环器测试通常按照美国专利第5,116,514号中第6栏第10行到第7栏第42行中描述的进行，所述美国专利的引用部分通过引用并入本文。具体地，再循环器测试包含包括再循环器容器、再循环流体装置和涂料喷涂组件的再循环器测试单元。再循环器容器对再循环装置在其顶部和底部开放。再循环装置包括容器管道、再循环器泵、环绕水道和漏斗。容器管道将容器与再循环器泵互连，所述泵位于容器下方。环绕水道在容器的整个侧周周围环绕容器。水路与泵互连，并且为通过管道和泵的流体提供通道，向上到达漏斗，在那里流体落回到容器中，从而沿漏斗的表面形成水幕。涂料喷涂组件包括安置在漏斗上方的喷枪、压力调节器、用于提供压力(例如压缩空气)的装置、涂料供给以及喷枪从而分别互连到涂料供给和压力调节器的第一线和第二线。再循环器测试由再循环器测试单元如下进行。19,000mL的自来水被充入再循环器容器，并且然后启动泵。泵通过管道将流体(水和添加剂组合物的组分)从容器中抽出，并通过环绕水道将所述流体向上泵送，在那里流体沿着漏斗流回到容器中。然后添加去黏组合物中的一种的初始电荷，同时在测试期间继续这种泵送。在将水和去黏剂从容器泵送到水道的前五分钟之后，根据需要加入氢氧化钠以将容器内容物的pH调节到约8.6，或至少调节到pH为8至pH为9的范围内，并且每个实例使用的氢氧化钠(液体腐蚀隔膜级)的量在下表中表示为“LCD使用”。当获得所需pH处的稳定pH读数(用标准仪表测量)时，开始涂料喷涂。枪是向下指向到漏斗中的空气雾化喷枪，并且所使用的涂料是HCNCTX，可从庞贝捷工业公司商购获得的双组分(A和B组分，表示为下表中的A/B)溶剂型涂料。预先调整涂料喷涂组件，以便使用约20至约30psi的气压，以每分钟约1.5至约2.0mL的涂料的速率将涂料喷涂到漏斗中。将喷枪放置在漏斗顶部边缘上方约12英寸处，向下指向漏斗。这种涂料喷涂和流体再循环的预期结果是形成漂浮在容器流体的顶部上的涂料污泥。测试人员每隔一段时间检查此类涂料污泥，用沾有水的手将涂料污泥的样品挤压在其手指之间。如果涂料被杀死，即如果涂料污泥摸起来不黏或粘，则继续添加涂料。一旦涂料开始发粘，则认为去黏剂耗尽，并且添加的涂料的量以所用涂料的mL为单位记录。
在再循环器测试中，在喷涂任何涂料之前，将1mL的去黏组合物添加到再循环器测试单元的再循环水中，并用苛性碱调节pH并记录苛性碱的量。然后按照上述程序将涂料喷涂到再循环器测试单元中。通过喷雾继续添加涂料，直至去黏剂耗尽，即涂料摸起来发黏或粘。记录耗尽去黏剂所需的涂料的量。然后将另外1mL的去黏组合物加入再循环水中，并使用苛性碱调节组合物的pH并记录所需的苛性碱的量。按照相同的程序再次喷涂涂料，直至去黏剂的维持剂量耗尽。记录耗尽去黏剂的维持剂量所需的涂料的量。然后加入1mL的去黏组合物的第三维持剂量，并用苛性碱调节pH，记录所需的苛性碱的量。按照相同的程序再次喷涂涂料，直至去黏剂的维持剂量耗尽。记录耗尽去黏剂的维持剂量所需的涂料的量。计算了调节三种剂量中每种剂量的pH所需的苛性碱的平均量，并报告于下表中。同样，还计算了耗尽去黏剂之前喷涂的涂料的平均量，并报告于下表中。
下表报告了用于再循环器测试的涂料与化学品的比率，其中所述比率是相对于去黏组合物的1mL添加，用于耗尽去黏剂的涂料的平均量。最后，为了基于对照组合物和实验性组合物中存在的不同浓度的活性组分对去黏组合物的比较进行归一化，还按照上述相同程序计算了去黏指数。
表3
Figure BDA0004205580470000201
Figure BDA0004205580470000211
4包括水和13.08重量％的涂料去黏剂的组合物，作为BC4205NP可从庞贝捷工业公司商购获得。
这些测试的结果表明，基于每重量去黏剂，与比较性可商购获得的去黏组合物相比，实例1和2中使用的环糊精和环糊精衍生物两者具有更高的使溶剂型涂料去黏的能力。实验性组合物相对于对照对被测涂料显著更高的去黏指数证明了这一点。因此，与比较性组合物的活性去黏剂相比，基于每重量所需要的环糊精和/或环糊精衍生物更少。
另外，在加入去黏组合物后，实例1和2的实验性去黏组合物也需要较少的苛性碱来中和再循环水。这是有利的，因为相对于比较性可商购获得的组合物，使用较少的苛性碱将减少使用实验性去黏组合物的成本。
此外，环糊精和环糊精衍生物被证明对水性涂料和溶剂型涂料两者均有效，这是涂料加工领域的重要特性，其中多种类型的涂料与相同的水再循环系统和坑一起使用。
本领域技术人员将理解，根据上述公开内容，在不背离本文描述和例示的广泛发明概念的情况下，许多修改和变化是可能的。因此，应当理解，前述公开仅是本申请的各种示例性方面的说明，并且本领域技术人员可以容易地进行在本申请和所附权利要求的精神和范围内的许多修改和变化。

Claims (62)

1.一种用于处理水和/或从水中去除污染物的方法，所述方法包括以下步骤：使所述污染物与水介质中的环糊精、环糊精衍生物或其组合接触。
2.一种用于处理水和/或从水中去除污染物的方法，所述方法包括：使所述污染物与水介质接触以形成受污染的水介质；以及向所述受污染的水介质中添加环糊精、环糊精衍生物或其组合。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述环糊精包括α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精或其组合。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述环糊精衍生物包括低聚或聚合衍生物。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述环糊精衍生物包括阳离子环糊精。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述环糊精衍生物包括氨基官能团环糊精。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述环糊精衍生物包括氨基官能团阳离子环糊精衍生物。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述水介质进一步包括多糖。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述多糖包括阳离子多糖。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述阳离子多糖包括阳离子菊粉。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中所述阳离子多糖包括阳离子纤维素。
12.一种再循环水系统，其包括：
水介质，所述水介质包括环糊精、环糊精衍生物或其组合。
13.根据权利要求12所述的再循环水系统，其中所述环糊精包括α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精或其组合。
14.根据权利要求12或13所述的再循环水系统，其中所述环糊精衍生物包括低聚或聚合衍生物。
15.根据前述权利要求12至14中任一项所述的再循环水系统，其中所述环糊精衍生物包括阳离子环糊精。
16.根据前述权利要求12至15中任一项所述的再循环水系统，其中所述环糊精衍生物包括氨基官能团环糊精。
17.根据前述权利要求12至16中任一项所述的再循环水系统，其中所述环糊精衍生物包括氨基官能团阳离子环糊精衍生物。
18.根据前述权利要求12至17中任一项所述的再循环水系统，其中所述水介质进一步包括多糖。
19.根据权利要求18所述的再循环水系统，其中所述多糖包括阳离子多糖。
20.根据权利要求19所述的再循环水系统，其中所述阳离子多糖包括阳离子菊粉。
21.根据权利要求18或19所述的再循环水系统，其中所述阳离子多糖包括阳离子纤维素。
22.根据权利要求12至21中任一项所述的再循环水系统，其中所述再循环水系统用于处理过度喷涂的涂料。
23.根据权利要求12至22中任一项所述的再循环水系统，其中基于所述再循环水系统的所述水介质的总重量，所述水介质中的环糊精和/或环糊精衍生物的含量为约0.005重量％至约0.15重量％(约百万分之50份至约百万分之1500份(ppm))，如0.01重量％至约0.15重量％(约百万分之100份至约百万分之1500份(ppm))，如0.05重量％至0.13重量％(约500ppm至1300ppm)，如0.07重量％至0.10重量％(约700ppm至1000ppm)。
24.根据权利要求12至23中任一项所述的再循环水系统，其中所述水介质进一步包括至少一种共絮凝剂，所述至少一种共絮凝剂包括丙烯酰胺聚合物、络合金属盐、非环状多糖、纤维素和/或淀粉，并且基于所述再循环水系统的所述水介质的总重量，所述共絮凝剂以约0.01重量％至约0.15重量％(约百万分之100份至约百万分之1500份(ppm))，如0.05重量％至0.13重量％(约500ppm至1300ppm)，如0.07重量％至0.10重量％(约700ppm至1000ppm)的浓度存在。
25.根据权利要求12至23中任一项所述的再循环水系统，其中所述水介质大体上不含、基本上不含或完全不含以下中的任一种或全部：丙烯酰胺聚合物、络合金属盐、非环状多糖、纤维素和/或淀粉。
26.根据权利要求12至25中任一项所述的再循环水系统，其中所述水介质进一步包括膨润土。
27.根据权利要求12至25中任一项所述的再循环水系统，其中所述水介质大体上不含、基本上不含或完全不含膨润土。
28.根据权利要求12至27中任一项所述的再循环水系统，其中所述水介质大体上不含、基本上不含或完全不含衍生自以下的聚合物中的任一种或全部：甲基丙烯酸二甲氨基乙酯硫酸盐、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯甲基氯季铵盐、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯硫酸甲酯季铵盐、丙烯酸二甲氨基乙酯甲基氯季铵盐和丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵。
29.根据权利要求12至28中任一项所述的再循环水系统，其中所述水介质大体上不含、基本上不含或完全不含以下中的任一种或全部：氯化羟铝、硫酸铝(明矾)、氯化锌、氯化铁、氯化钙和氢氧化镁。
30.根据权利要求12至29中任一项所述的再循环水系统，其中所述水介质大体上不含、基本上不含或完全不含非环状多糖。
31.一种处理喷漆室中的过度喷涂的涂料颗粒的方法，所述喷漆室包含根据权利要求12至30中任一项所述的再循环水系统，所述方法包括使所述过度喷涂的涂料颗粒与再循环通过所述再循环水系统的所述水介质接触。
32.一种用于制备用于处理喷漆室中的过度喷涂的涂料的再循环水系统的方法，所述方法包括：
向所述再循环水系统中添加包括环糊精、环糊精衍生物或其组合的添加剂组合物。
33.一种用于维持用于处理喷漆室中的过度喷涂的涂料的再循环水系统的方法，所述方法包括：
向所述再循环水系统中添加包括环糊精、环糊精衍生物或其组合的添加剂组合物。
34.根据权利要求32或33所述的方法，其中所述环糊精包括α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精或其组合。
35.根据前述权利要求32至34中任一项所述的方法，其中所述环糊精衍生物包括低聚或聚合衍生物。
36.根据前述权利要求32至35中任一项所述的方法，其中所述环糊精衍生物包括阳离子环糊精。
37.根据前述权利要求32至36中任一项所述的方法，其中所述环糊精衍生物包括氨基官能团环糊精。
38.根据前述权利要求32至37中任一项所述的方法，其中所述环糊精衍生物包括氨基官能团阳离子环糊精衍生物。
39.根据前述权利要求32至38中任一项所述的方法，其进一步包括多糖。
40.根据权利要求39所述的方法，其中所述多糖包括阳离子多糖。
41.根据权利要求39或40所述的方法，其中所述阳离子多糖包括阳离子菊粉。
42.根据权利要求39至41中任一项所述的方法，其中所述阳离子多糖包括阳离子纤维素。
43.根据前述权利要求32至42中任一项所述的方法，其中所述添加剂组合物呈液体浓缩组合物的形式，所述液体浓缩组合物进一步包括液体载体。
44.根据前述权利要求32至43中任一项所述的方法，其中所述添加剂组合物呈粉末组合物的形式。
45.一种用于添加到水中以处理废水流中的污染物的添加剂组合物，所述添加剂组合物包括环糊精、环糊精衍生物或其任何组合。
46.根据权利要求45所述的添加剂组合物，其中所述环糊精包括α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精或其组合。
47.根据权利要求44或权利要求46所述的添加剂组合物，其中所述环糊精衍生物包括低聚或聚合衍生物。
48.根据前述权利要求45至47中任一项所述的添加剂组合物，其中所述环糊精衍生物包括阳离子环糊精。
49.根据前述权利要求45至48中任一项所述的添加剂组合物，其中所述环糊精衍生物包括氨基官能团环糊精。
50.根据前述权利要求45至49中任一项所述的添加剂组合物，其中所述环糊精衍生物包括氨基官能团阳离子环糊精衍生物。
51.根据前述权利要求45至50中任一项所述的添加剂组合物，其进一步包括多糖。
52.根据权利要求51所述的添加剂组合物，其中所述多糖包括阳离子多糖。
53.根据权利要求52所述的添加剂组合物，其中所述阳离子多糖包括阳离子菊粉。
54.根据权利要求52或权利要求53所述的添加剂组合物，其中所述阳离子多糖包括阳离子纤维素。
55.根据前述权利要求45至54中任一项所述的添加剂组合物，其中所述添加剂组合物呈液体浓缩组合物的形式，所述液体浓缩组合物进一步包括液体载体，并且基于所述液体浓缩组合物的总重量，所述环糊精和/或所述环糊精衍生物以0.001重量％至5重量％，如0.001重量％至1重量％，如0.001重量％至0.70重量％，如0.001重量％至0.50重量％，如0.001重量％至0.40重量％，如0.001重量％至0.35重量％，如0.001重量％至0.30重量％，如0.05重量％至0.25重量％，如0.05重量％至5重量％，如0.05重量％至1重量％，如0.05重量％至0.70重量％，如0.05重量％至0.50重量％，如0.05重量％至0.40重量％，如0.05重量％至0.35重量％，如0.05重量％至0.30重量％，如0.05重量％至0.25重量％，如0.10重量％至5重量％，如0.10重量％至1重量％，如0.10重量％至0.70重量％，如0.10重量％至0.10重量％，如0.10重量％至0.40重量％，如0.10重量％至0.35重量％，如0.10重量％至0.30重量％，如0.10重量％至0.25重量％，如0.20重量％至5重量％，如0.20重量％至1重量％，如0.20重量％至0.70重量％，如0.20重量％至0.50重量％，如0.20重量％至0.40重量％，如0.20重量％至0.35重量％，如0.20重量％至0.30重量％，如0.20重量％至0.25重量％，如0.25重量％至5重量％，如0.25重量％至1重量％，如0.25重量％至0.70重量％，如0.25重量％至0.50重量％，如0.25重量％至0.40重量％，如0.25重量％至0.35重量％，如0.25重量％至0.30重量％，如0.30重量％至5重量％，如0.30重量％至1重量％，如0.30重量％至0.70重量％，如0.30重量％至0.50重量％，如0.30重量％至0.40重量％，如0.30重量％至0.35重量％，如0.35重量％至5重量％，如0.35重量％至1重量％，如0.35重量％至0.70重量％，如0.35重量％至0.50重量％，如0.35重量％至0.40重量％，如0.40重量％至5重量％，如0.40重量％至1重量％，如0.40重量％至0.70重量％，如0.40重量％至0.50重量％的量在所述液体浓缩组合物中。
56.根据权利要求45至55中任一项所述的添加剂组合物，其中所述添加剂组合物呈粉末组合物的形式。
57.根据前述权利要求45至56中任一项所述的添加剂组合物，其中所述添加剂组合物用于添加到再循环水系统中以处理喷漆室中的涂料过度喷涂颗粒。
58.根据前述权利要求45至57中任一项所述的添加剂组合物，其进一步包括共絮凝剂，所述共絮凝剂包括丙烯酰胺聚合物、络合金属盐、非环状多糖、纤维素和/或淀粉，并且基于所述添加剂组合物的总固体量，所述共絮凝剂以0.1重量％至99重量％，如0.1重量％至75重量％，如0.1重量％至50重量％，如0.1重量％至20重量％，如0.1重量％至10重量％，如0.1重量％至5重量％，如0.1重量％至1重量％，如25重量％至99重量％，如25重量％至75重量％，如25重量％至50重量％，如50重量％至99重量％，如50重量％至75重量％，如75重量％至99重量％的量存在。
59.根据前述权利要求45至57中任一项所述的添加剂组合物，其中所述添加剂组合物大体上不含、基本上不含或完全不含以下中的任一种或全部：丙烯酰胺聚合物、络合金属盐、非环状多糖、纤维素和/或淀粉。
60.一种环糊精、环糊精衍生物或其组合作为去黏剂和/或絮凝剂的用途。
61.根据权利要求60所述的用途，其用于处理水中的污染物。
62.根据权利要求61所述的用途，其中所述污染物包括涂料颗粒。
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