DE19503928A1 - Verfahren zum Reinigen von Gegenständen mit Lösungsmitteln in einem geschlossenen Behandlungsraum - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren der im Oberbe­ griff des Anspruches 1 angegebenen Gattung.

In gewerblichen und industriellen Betrieben gehört seit je her das Reinigen, Entschichten, Entlacken, Entfetten usw. im Fertigungs-, Wartungs- und Reparaturbereich zu den all­ täglichen Notwendigkeiten. Dazu werden bei Raumtemperaturen meist Lösungsmittelgemische als sogenannte Kaltreiniger, Entlacker, Verdünner, Speziallöser u. dgl. benutzt. Ein Problem besteht darin, daß diese Tätigkeiten vielfach in offener Weise meist manuell oder mit manueller Unterstüt­ zung durchgeführt werden.

Damit läßt sich der Kontakt zu den häufig gesundheitsschäd­ lichen Stoffen in der Praxis kaum vermeiden, sie gelangen beispielsweise durch die Haut der betroffenen Personen in die Blutbahn und die Lymphe des menschlichen Körpers. Kri­ tischer dabei ist darüber hinaus das Einatmen der Lösungs­ mitteldämpfe und Aerosole, die beim Abdunsten bzw. Abblasen mit Druckluft zur beschleunigten Trocknung entstehen. Dem Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz gilt daher ein besonderes Interesse.

Lösungsmitteldämpfe sind auch umweltschädigend. Sie können bei den unbrennbaren halogenierten Kohlenwasserstoffen (CKW′S) durch Abbau in der Atmosphäre mit zum sauren Regen beitragen. Die brennbaren halogenfreien Lösungsmittel zäh­ len zu den sogenannten "VOC′S" (Volutile Organic Com­ pounds). In Verbindung mit den Stickstoffoxid-Verbindungen (NO_x) kommt es zur Ozonbildung in der Troposphäre. Aufgrund der großen Mengen tragen die Lösungsmittel-Emissionen be­ deutend zur Schadstoffbelastung der Luft bei. Eine Schädi­ gung durch Chlorkohlenwasserstoffe kann dann vermieden wer­ den, wenn diese nach den gesetzlichen Regelungen angewandt werden, was leider häufig nicht der Fall ist.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Lösung, mit der die Vorteile, die die Lösungsmittel in ihrem Reini­ gungsverhalten haben, beibehalten werden, die Benutzer und die Umwelt geschützt werden und die zu reinigenden Produkte nach dem Reinigungsvorgang ohne störende Rückstände sind.

Mit einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird die­ se Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß wasser­ mischbare Lösungsmittel und/oder deren Formulierungen ein­ gesetzt werden und zur Nachreinigung der Gegenstände und/ oder des Gasraumes eine Wäsche mit Wasser vorgenommen wird.

Der Einsatz von Lösungsmittel, die in der Regel rückstands­ los verdampfen, bringt in der Kaltanwendung eine Reihe von Vorteilen. Werden diese Lösungsmittel, wie hier erfindungs­ gemäß vorgesehen, in einem geschlossenen System eingesetzt, vervielfältigen sich diese Vorteile. Das Nachspülen bzw. Nachwaschen mit Wasser und gleichzeitig der Entzug aller Bestandteile aus dem Behandlungsraum vor dessen Öffnung, läßt es zu, daß eine Fülle von Mittel eingesetzt werden können bzw. deren Formulierungen, die für sich gesehen Pro­ bleme aufwürfen.

In der EP-C-0 367 125 des Anmelders ist ein Verfahren be­ schrieben, bei dem der Lösungsmittelstrom in besonderer Weise im Zu- und Abfluß zum Behandlungsraum geregelt wird. Dort ist eine Art Kaskadenschaltung für sich stärker ver­ schmutzendes Lösungsmittel beschrieben. Geht man bei der vorliegenden Erfindung von dieser speziellen Art der dort beschriebenen Verfahrensführung aus, bei der das Lösungs­ mittel aus einem Lösungsmitteltank dem Behandlungsraum un­ mittelbar zugeführt wird, teilverschmutztes Lösungsmittel in einen Zwischentank geführt und aus diesem zur Durchfüh­ rung von Vorwaschstufen entnommen und vollverschmutztes Lö­ sungsmittel einem Auffangtank zugeführt wird, wobei dort in besonderer Weise die letzte Reinigungsstufe mit frischem Lösungsmittel durchgeführt wird, kann bei dem Einsatz die­ ser Verfahrensweise nach der vorliegenden Erfindung vorge­ sehen sein, daß das Waschwasser einer ähnlichen Prozeßfüh­ rung unterworfen wird, d. h., daß das Waschwasser in einem geschlossenen System aus Frischwasserbehälter einem dem Be­ handlungsraum zugeordneten Zwischenbehälter einem Schmutz­ wasserbehälter geführt wird.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verfah­ rensweise ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.

So kann, wenn nach der eingesetzten Verfahrensweise z. B. das Lösungsmittel versprüht wird und sich dabei mit dem Sauerstoff der Luft brennbare oder explosive Gemische bil­ den könnten, vor Einbringung des Lösungsmittels der Behand­ lungsraum mittels Schutzgas inertisiert oder mit einem sol­ chen Vakuum versehen werden, daß bei Einsprühen von Lö­ sungsmittel keine explosiblen Gemische entstehen.

Eine andere Einflußnahme der Verfahrensweise besteht darin, daß dem Lösungsmittel reaktionsbeschleunigende oder verbes­ sernde Additive beigemischt werden können, etwa um das Lö­ sungsverhalten im Wasser und/oder die Reinigungswirkung zu erhöhen.

Dem Ziel, völlig saubere und ohne Rückstände behaftete Ob­ jekte dem Behandlungsgerät entnehmen zu können, dient auch die erfindungsgemäße Ausgestaltung, daß als Wasser, insbe­ sondere für die letzte Waschstufe, vollentsalztes Wasser eingesetzt wird.

Das Verfahren kann sich auch einer mechanischen Unterstüt­ zung des Reinigungsvorganges bedienen, etwa in der Weise, daß bei Fluten des Behandlungsraumes durch mehrfaches Be­ füllen und Entleeren eine die Reinigung beschleunigende Strömung erzeugt wird, eine Ultraschallbeaufschlagung vor­ genommen wird und/oder etwa bei vollgeflutetem Behandlungs­ raum die Teile mechanisch im Lösungsmittel bewegt, insbe­ sondere gedreht, werden.

Grundsätzlich liegt ein besonderer Vorteil des Verfahrens darin, daß es bei Umgebungstemperatur durchgeführt wird. Es kann aber seltene Einsatzfälle geben, in denen es sich emp­ fiehlt, die Lösungsmittelstufe und/oder die Wasserwaschstu­ fe mit einer gegenüber der Umgebungstemperatur erhöhten Temperatur zur Beschleunigung des Reinigungsvorganges bzw. zur Beschleunigung der Trocknung durchgeführt wird.

Eine andere Möglichkeit der Verfahrensführung besteht dar­ in, daß der oder den Wasserwaschstufen wenigstens eine Trocknungsstufe nachgeordnet wird. Dabei kann die Behand­ lungsvorrichtung eine entsprechende Heizeinrichtung aufwei­ sen, es ist aber auch durchaus möglich, tropfnasse, gerei­ nigte Gegenstände der entsprechenden Vorrichtung zu entneh­ men und diese dann beispielsweise einer Trockenkammer, d. h. einem getrennten Gerät, zuzuführen.

Die Erfindung hat eine Fülle von Vorteilen. Hier seien nur summarisch einige der Vorteile nochmals genannt:

Mit der Erfindung ist eine schonende Behandlung von Ober­ flächen, wie Metall, Glas, Holz, viele Kunststoffe, Keramik usw., möglich, da Lösungsmittel chemisch neutral reagieren, auch die Neutralisations- oder Passivierungsprozesse sind entbehrlich. Es entsteht kein teures, zu entsorgendes Ab­ wasser, kein zusätzlicher Chemikalienverbrauch zur Aufbe­ reitung verschmutzter Badflüssigkeiten, keine aufwendige Abluftreinigung, geringe Installationskosten. Ein besonde­ rer Vorteil liegt darin, daß aufgrund der geschlossenen Verfahrensführung das eingesetzte Lösungsmittel durch De­ stillation zu bis zu 99% zurückgewonnen werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für das einzusetzende Waschwasser.

Neben der reinen Reinigungsfunktion lassen sich aufgrund der gewählten Verfahrensweise auch andere Anwendungsmög­ lichkeiten erreichen. So ist beispielsweise ein Korrosions­ schutz durch Integration im Verfahrensablauf möglich. Ande­ re Nachbehandlungsmöglichkeiten, wie zusätzliche Primer oder Haftvermittleradditive, Vorlackierungskleber oder Be­ schichtungsvorgänge können aufgebracht werden u. dgl. mehr.

Wasserlösliche Verunreinigungen sowie feinste unlösliche Partikel, z. B. Staub, Polierpasten od. dgl., können durch eine Lösungsmittel-Wasser-Emulsionsvorbehandlung oder spe­ zielle Lösungsmittelformulierungen, die sowohl polare als auch unpolare Eigenschaften besitzen, entfernt werden. Bei Buntmetallen und anderen Legierungen läßt sich ein beson­ ders hochglänzendes, fleckenfreies, brillantes Aussehen er­ reichen. Die Beseitigung von Fingerabdrücken auf glatten Oberflächen ist ebenso möglich, wie die oben schon erwähnte Ultraschallanwendung oder Schwallreinigung.

Durch die geschlossene Verfahrensführung ergibt sich keine Umweltbelästigung weder durch schädliche noch durch schlecht riechende Stoffe. Begleiterscheinigungen, wie Übelkeit, Allergien, Haut-, Augen- oder Atemwegreizungen entfallen. Es kann auch nicht zu Verbrühungen oder Verät­ zungen können, da eine mit der Behandlung befaßte Person mit den eingesetzten Stoffen nicht in Berührung kommt.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 eine prinzipielle Behandlungsmöglichkeit nach der Erfindung sowie in den,

Fig. 2 bis 4 die Pendelführung des Lösungsmittels und in den,

Fig. 5 bis 7 die Pendelführung des Waschwassers.

Die allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung zur Reinigung von nicht näher dargestellten Gegenständen weist einen ge­ schlossenen Behandlungsraum 2 auf, in den angedeutet ein Behälter 3 eingebracht ist, der z. B. mit zu reinigenden Ob­ jekten befüllt ist.

Die Vorrichtung 1 weist darüber hinaus einen Lösungsmittel­ behälter 4 und einen Waschwasserbehälter 5 auf, deren In­ halte über Pumpen 6, wobei hier nur eine Pumpe angedeutet ist, dem Behandlungsraum 2 zugeführt werden können. Die Verfahrensweise ist dabei die folgende:

Nach Füllen des Behandlungsraumes 2 mit Gegenständen wird der Behandlungsraum aus dem Lösungsmitteltank 4 geflutet oder besprüht. Wird besprüht, wird der Behandlungsraum 2 vorher evakuiert mittels einer nicht näher dargestellten Vakuumpumpe. Ist der Reinigungsschritt abgeschlossen, wird das Lösungsmittel in den Tank 4 zurückgefördert. Hierbei kann es über Filter, Siebe od. dgl. geführt werden, um Grobverunreinigungen zu entfernen, dies ist in der Fig. 1 nicht näher dargestellt.

Anschließend wird der Behandlungsraum 2 vom Waschwasser 5 geflutet oder mit Waschwasser besprüht, um alle Restverun­ reinigungen durch Lösungsmittel od. dgl. zu entfernen. Da­ nach wird das Waschwasser, ggf. wieder über Filter, Siebe od. dgl., in den Waschwassertank 15 zurückgeleitet. Die ge­ reinigten Gegenstände können danach mit dem Behälter 3 nach Öffnen des Behälterdeckels 7 entnommen werden.

Angedeutet ist in Fig. 1 auch noch, daß Tanks, hier z. B. ein Frischwassertank 8 und ein Brauchwassertank 8a, vorge­ sehen sein können, in den folgenden Figuren gilt dies auch für das Lösungsmittel, d. h. ein Frischlösungsmitteltank 9 und ein Schmutzlösungsmittelbehälter 9a. Erkennbar kann ei­ nem Benutzer einer solchen Anlage jeweils eine Doppelbehäl­ tereinheit 8, 8a bzw. 9, 9a zur Verfügung gestellt werden, die an die Vorrichtung 1 angeschlossen wird, das Lösungs­ mittel und das Waschwasser kann dann bis zur Erreichung ei­ nes endgültigen Verschmutzungsgrades im geschlossenen Kreislauf geführt werden.

Eine solche Führung des Lösungsmittels bzw. des Waschwas­ sers ist in den Fig. 2 bis 4 bzw. 5 bis 7 angedeutet:
In Fig. 2 ist dargestellt, daß frisches Lösungsmittel aus dem Tank 9 zunächst unmittelbar in den Behandlungsraum 2 eingebracht werden kann, was durch einen strichpunktierten Pfeil 10 angedeutet ist, oder in den Zwischentank 4, was durch einen gestrichelten Pfeil 11 angedeutet ist.

In Fig. 3 ist die Verfahrensweise mit einem Doppelpfeil 12 angedeutet, die darin besteht, daß in mehreren Schritten Vorwaschstufen vorgenommen werden können. Die letzte Reini­ gungswaschstufe erfolgt dann durch unmittelbare Zuführung zwischen Lösungsmittel etwa gemäß Pfeil 10 in Fig. 2. Durch die mehrfachen Schritte verschmutzt sich das Lösungsmittel im Zwischentank 4, so daß es schließlich dem zunächst lee­ ren und sich nach und nach füllenden Auffangtank 9a zuge­ führt wird, was durch einen Pfeil 13 angedeutet ist.

Ist alles Lösungsmittel gebraucht worden, wird die Doppel­ behältereinheit 9, 9a zum Recyceln gegen eine entsprechen­ de, mit frischem Lösungsmittel befüllte Doppelbehälterein­ heit ausgetauscht.

Bei der Waschwasserführung kann ähnlich vorgegangen werden, wie bei der Lösungsmittelführung nach den Fig. 2 bis 4, diese Waschwasserführung ist in den Fig. 5 bis 7 darge­ stellt. Zunächst kann Frischwasser beim ersten Waschgang aus dem Tank unmittelbar gemäß Pfeil 14 dem Behandlungsraum 2 zugeführt werden oder mittelbar über den Zwischenbehälter 5, was durch den Pfeil 15 angedeutet ist. Auch hier kann wiederum ein Waschwasser-Pendeln vorgenommen werden, was durch den Doppelpfeil 16 in Fig. 6 angedeutet ist. Schließ­ lich wird das Waschwasser, wenn es vollständig verschmutzt ist, dem Auffangtank 8a zugeleitet, die letzte Waschstufe kann dann noch mit Frischwasser durchgeführt werden, wobei es sich zweckmäßig um vollentsalztes Wasser handelt.

Auch hier wird die Doppelbehältereinheit aus Frischwasser­ tank 8 und Brauchwassertank 8a beim Kunden abgeholt und durch eine neue Einheit ersetzt. Das verschmutzte Brauch­ wasser kann dann z. B. durch Strippen zurückgewonnen werden.

Claims (9)

1. Verfahren zum Reinigen, Entschichten, Entlacken, Entfetten od. dgl. von Gegenständen mit Lösungsmitteln in einem ge­ schlossenen Behandlungsraum, wobei die Gegenstände durch Fluten des Behandlungsraumes oder durch Aufsprühen mit Lö­ sungsmittel benetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß wassermischbare Lösungsmittel und/oder deren Formulie­ rungen eingesetzt werden und zur Nachreinigung der Gegen­ stände und/oder des Gasraumes eine Wäsche mit Wasser vorge­ nommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Lösungsmittel aus einem Lösungsmitteltank dem Behandlungsraum unmittelbar zugeführt wird, teilverschmutztes Lösungsmittel in einen Zwischentank geführt und aus diesem zur Durchführung von Vorwaschstufen entnommen und vollverschmutztes Lösungsmittel einem Auffangtank zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Waschwasser in einem geschlossenen System aus Frischwasserbehälter, einem dem Behandlungsraum zugeordne­ ten Zwischenbehälter und einem Schmutzwasserbehälter ge­ führt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor Einbringen des Lösungsmittels der Behandlungsraum mittels Schutzgas inertisiert oder mit einem solchen Vakuum versehen wird, daß bei Einsprühen von Lösungsmittel keine explosiblen Gemische entstehen.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Lösungsmittel reaktionsbeschleunigende oder -ver­ bessernde Additive beigemischt werden.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Wasser, insbesondere für die letzte Waschstufe, vollentsalztes Wasser eingesetzt wird.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Fluten des Behandlungsraumes durch mehrfaches Be­ füllen und Entleeren eine die Reinigung beschleunigende Strömung erzeugt wird.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösungsmittelstufe und/oder die Wasserwaschstufe mit einer gegenüber der Umgebungstemperatur erhöhten Tempe­ ratur zur Beschleunigung des Reinigungsvorganges bzw. zur Beschleunigung der Trocknung durchgeführt wird.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder den Wasserwaschstufen wenigstens eine Trock­ nungsstufe nachgeordnet wird.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel und/oder das Waschwasser zur Bildung eines geschlossenen Kreislaufes zurückgewonnen und dem Pro­ zeß wieder zugeführt werden.