DE2114787A1

DE2114787A1 - Verfahren zur Konzentrierung von Anstrichmassen

Info

Publication number: DE2114787A1
Application number: DE19712114787
Authority: DE
Inventors: Brian Alfred Knotty Green Buckinghamshire Cooke (Großbritannien). M C09d7-12
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1970-03-26
Filing date: 1971-03-26
Publication date: 1971-11-04
Also published as: FR2087860A5; CA929484A; ES389617A1; US3738925A; NL7104024A; ZA711834B; GB1341701A; BE764926A

Description

PATENTAN WALTE

Dr. D. ThofTisen Dipi.-ing. H.Tiedtke G. Bühling Dipi.-ing. R. Kinne

-mg. W. Weinkauff

MÜNCHEN 15

KAISER-LUDWIG-PLATZ ■

TEL. W11/530211 530212

CABLES: THOPATENT TELEX: FOLGT

FRANKFURT (MAIN) 50 FUCHSHOHL 71

TEL. 0611/514068

Antwort erbeten nach: Please reply to:

8000 München 15 26. März 1971

Imperial Chemical Industries Limited

London/Großbritannien

Verfahren zur Konzentrierung von Anstrichmassen

Die Erfindung bezieht sich auf die Konzentrierung von Anstrichmassen.

Die Erfindung betrifft insbesondere die Konzentrierung von Anstrichmassen, welche ein kontinuierliches Medium, ein Pigment und einen ionisierbaren Binder enthalten, wobei mindestens ein Teil des Binders sich mit den Pigmentteilchen verbindet und eine ionische Ladung auf diese Teilchen überträgt. In dem kontinuierlichen

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Medium werden auch dem ionisierten Binder entsprechende Gegenionen existieren. Die Art des kontinuierlichen Mediums ist derart, daß mindestens ein Teil des Binders ionisiert ist.

Es ist erwünscht, die relativen Anteile von kontinuierlichem Medium und dispergiertem Binder und Pigment im'Anstrich einstellen zu können, da diese Anteile wichtige Eigenschaften des Anstriches, ^ wie dessen Fluß, bestimmen. Obwohl der Anteil des kontinuierlichen Mediums ohne weiteres durch weitere Zugabe einer geeigneten Flüssigkeit erhöht werden kann, ist es schwierig, den Anteil des kontinuierlichen Mediums herabzusetzen, insbesondere, wenn dies mit der Entfernung eines großen Volumens Flüssigkeit verbunden ist. Die Verflüchtigung einer solchen Flüssigkeit im großen Maßstab ist normalerweise unwirtschaftlich und kann gefährlich und bedenklich für das dispergierte Material sein.

Bei bestimmten Anstrichverfahren kann ein verdünnter Anstrich P entstehen, der einen so hohen Anteil an kontinuierlichem Medium relativ zum Pigment und zum Binder enthält, daß er praktisch wertlos ist, es sei denn er kann konzentriert werden. Es können auch Bedenken gegen diesen verdünnten Anstrich als abfließender Strom bestehen. Wenn beispielsweise Gegenstände durch Elektroabscheidung aus einem wäßrigen, kontinuierlichen Medium angestrichen bzw. gefärbt werden, ist es im allgemeinen erwünscht, den Überschuß an nicht abgeschiedenem Farbstoff von den gefärbten Gegenständen durch Ausspülen mit Wasser zu entfernen. Die Spülwasser enthalten einen

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derartig kleinen Anteil an Farbstoffbinder und Pigment, relativ zum Anteil an wäßrigem Medium, daß sie bei dem Verfahren nicht wiederverwendet werden können. Wenn sie jedoch verworfen werden, entsteht ein Verlust an wertvollen Farbbestandteilen, und die Spülwasser können auch als industrieller Abfluß unannehmbar sein.

Es würde gefunden, daß Anstrichmassen unter dem Einfluß eines elektrischen Feldes konzentriert werden können. Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zur Konzentrierung einer Masse aus einem kontinuierlichen Medium, einem ionisierten Binder, einem Pigment mit einem größeren spezifischen Gewicht als demjenigen des kontinuierlichen Mediums und einem Gegenion des ionisierten Binders vorgesehen, bestehend aus den Stufen

(a) Einführung der Masse in eine Kammer, deren beide gegenüberliegende Wandungen mit Barrieren aus Material versehen sind, das im wesentlichen undurchlässig für ionisierten Binder und Pigment, jedoch durchlässig für das Gegenion ist,

(b) Leiten eines elektrischen Stromes durch die Kammer und durch die Barrieren,

(c) Trennung derjenigen Komponenten der Masse, welche sich unter dem Einfluß des elektrischen Stromes im Bereich der Barrierenoberflächen ansammeln und

(d) Abziehen der abgetrennten Komponenten.

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Es wurde gefunden, daß unter dem Einfluß eines elektrischen Feldes ionisierter Binder und assoziierte Pigmentteilchen in Richtung eines Pols des elektrischen Feldes wandern, wobei deren Wanderung durch eine undurchlässige Barrierenoberfläche zum Stillstand gebracht wird, welche eine Wandung der Kammer begrenzt, so daß ein Anstieg der Konzentration des Binders und der Pigmentteilchen im Bereich dieser Barrierenoberfläche entsteht. Gleichzeitig wird das kontinuierliche Medium im Bereich der Oberfläche der Barriere nächst dem anderen Pol bezüglich Binder und Pigment entleert. Das Gegenion des ionisierten Binders wandert in Richtung auf den anderen Pol des elektrischen Feldes und ist zum Verlassen der Kammer frei.

Somit wird ein Verfahren zur Herstellung einer Masse aus Binder und Pigment, welche konzentrierter und wertvoller ist als die ursprüngliche Masse und außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines kontinuierlichen Mediums geschaffen, welches von Farbstoffbestandteilen so befreit ist, daß dieses kontinuierliche Medium zum Ver-™ werfen ohne ernsthaften Verlust an Materialien und mit weniger Risiko einer Beanstandung des Ausflusses als bei der ursprünglichen Masse oder zur Verwendung als Spülmittel für durch Elektroabscheidung beschichtete Gegenstände geeignet sein kann.

Bei einem Verfahren zur Abtrennung solcher Komponenten der Masse, welche sich an den Barrierenoberflächen ansammeln, werden die Barrieren im wesentlichen vertikal und im wesentlichen parallel zueinander im Abstand angeordnet, so daß die Masse mit erhöhter

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Konzentration an ionisiertem Binder und Pigment, welche sich im Bereich einer Barriere ansammelt, an der Barrierenoberfläche in Richtung auf den Boden der Kammer unter dem Einfluß der Schwerkraft absinkt, und entsprechend das bezüglich ionisiertem Binder und Pigment entleerte kontinuierliche Medium im Bereich der anderen Barriere in Richtung des oberen Teils der Kammer ansteigt. Bei diesem Verfahren können die konzentrierten und entleerten Massen leicht vom Boden bzw. vom oberen Teil der Kammer oder aus irgendeiner anderen geeigneten Stelle abgezogen werden. Das Verfahren ist in gleicher Weise auf eine Serie von Kammern anwendbar, durch welche ein elektrischer Strom geleitet wird, wobei eine Abtrennung von konzentrierter und entleerter Masse erzielt wird. In solchen Fällen kann es zweckmäßig sein, die abgetrennten Massen von Reservebehältern, die in Flüssigkeitsverbindung mit dem Boden bzw. dem oberen Teil jeder Kammer stehen, abzuziehen.

Die Abtrennung der Massen an den Barrierenoberflächen kann durch mechanische Kräfte, beispielsweise durch in geeigneter Weise angebrachte Flügelräder Reiche die Massen in eine geeignete Richtung treiben, erreicht oder beschleunigt werden.

Wie vorstehend erläutert, ist das Verfahren auf eine oder mehrere Kammern anwendbar, welche eine zu konzentrierende Anstrichmasse enthalten, und vorzugsweise umfaßt das Verfahren eine Stufe, in der die Masse in eine Mehrzahl von Kammern eingeführt wird. Die Kammern können von in Serien angeordneten Barrieren begrenzt sein, beispielsweise in der Weise, daß jede innere Barriere dieser

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Reihen für zwei Kammern gemeinsam ist, und die konzentrierte Masse, welche durch das Anlegen eines gemeinsamen elektrischen Stromes durch die Kammern entsteht, wird aus einem geeigneten Bereich, der in Flüssigkeitsverbindung mit jeder Kammer steht, abgezogen. Eine Vielzahl von Kammern in Serie besitzt, wie klar ersichtlich ist, die Vorteile der Kompaktheit und der elektrischen Wirksamkeit im Vergleich mit einer gleichen Anzahl isolierter Kammern. Alternativ können die abgezogenen Massen als getrennte Komponenten von einer Kammer oder Serien von Kammern in eine weitere Kammer oder in weitere Kammern wie in Kaskadenbetrieb eingeführt werden, um eine weitere Abtrennung unter dem Einfluß eines elektrischen Feldes zu bewirken.

Es wurde gefunden, daß, wenn eine erste Masse in eine zweite, im wesentlichen von Pigment und Binder befreite Masse und eine dritte, an Piment und Binder konzentrierte Masse aufgetrennt wird

und die zweite Masse noch restlichen Binder und/oder andere Anstrich-P bestandteile enthält, Vielehe im Ausfluß unerwünscht sind oder im Farbstoffkonzentrat erwünscht sind, es vorteilhaft sein kann, diese abgetrennte Masse in eine oder mehrere weitere Trennkammern einzuführen und die konzentrierte Masse aus einer solchen Kammer oder solchen Kammern mit der dritten abgetrennten Masse zu kombinieren.

Das kontinuierliche Medium, das weiter von Binder und/oder anderen Anstrichbestandteilen befreit ist, kann dann weiter behandelt oder als Ausfluß abgeleitet werden.

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Wenn es gefordert wird, das kontinuierliche Medium einer Masse im wesentlichen auf diejenige Kammer zu begrenzen, in welche es gegeben wurde, ist es natürlich erforderlich, Barrieren eines Materials anzuwenden, welches im wesentlichen für das kontinuierliche Medium unter den Arbeitsbedingungen undurchlässig ist, welches jedoch für das Gegenion durchlässig ist.

Nach einer bevorzugten Art der Ausführung des Verfahrens der Erfindung werden die im Abstand zueinander angeordneten, gegenüberliegende Wandungen begrenzenden Barrieren einer Kammer zwischen und quer zu den Elektroden einer elektrolytischen Zelle angebracht. Die elektrolytische Verbindung zwischen den Elektroden der Zelle und durch die Kammer kann durch Zugabe eines geeigneten Elektrolyten in diejenigen Bereiche der Zelle, welche die Eltroden umgeben, verbessert werden, z.B. durch Zugabe von Salzen oder Alkalien. Vorzugsweise wird in die Bereiche der Zelle, welche die Elektroden enthalten, ^eiⁿ Elektrolyt zugegeben, der ein Ion hat, welches mit dem Gegenion des Binders identisch ist.

Wenn der elektrische Strom zwischen die Zellenelektroden geleitet wird, wird das Gegenion im Bereich einer Elektrode entleert und sammelt sich im Bereich der anderen Elektrode an. Es können geeignete Mittel zur Aufrechterhaltung eines Elektrolytanteils im Bereich der einen Elektrode erforderlich sein, wie beispielsweise die Kreislaufführung eines Elektrolyten vom Eereich der anderen Elektrode in den Bereich der erstgenannten Elektrode.

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Es kann zweckmäßig' sein, im Verlaufe der Konzentrierung eine periodische Umkehrung der Fließrichtung des elektrischen Stromes zu bewirken. Es wurde gefunden, daßStromumkehr die Schwergewichtsabtrennung der konzentrierten Masse im Bereich einer Barriere fördert, und auch die erforderliche Leistungsaufnahme kann geringer sein als wenn Strom einer Richtung verwendet wird.

Da bestimmte als Barrieren brauchbare Membranen flexibel sind und ihnen Dimensionsstabilität fehlt, kann es schwierig sein, einen erwünschten Trennungsabstand zwischen den Barrieren, welche gegenüberliegende Wandungen für eine Kammer bilden, zu halten. Es wurde gefunden, daß es zur Erzielung der erforderlichen Trennung vorteilhaft ist, die die gegenüberliegenden Wandungen bildenden Barrieren durch einen perforierten und vorzugsweise gerippten Abstandshalter aus Kunststoff oder ähnlichem chemisch-resistenten Material zu trennen. Vorzugsweise sind die Riffelungen des Abstandhalters in vertikaler Richtung angeordnet, um vertikale Rinnen zu bilden, wenn die Trennung der konzentrierten Masse lediglich unter dem Einfluß der Schwerkraft bewirkt wird.

Der Ausdruck "Pigment" schließe färbende oder eine Trübung bildende Pigmente, Streckpigmente, Füllstoffe und anderes unlös» liches teilchenförmiges Material ein, welches nicht als in dem ■ Ansatz der Anstrichmittel verwendeter Binder zu betrachten ist.

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Geeignete färbende oder trübende Pigmente sind beispielsweise die Eisenoxyde, sowohl schwarz, gelb, rot als auch braun, Bleichromat, basisches Bleisilicochromat, Strontiumchromat, Chromgrün, Chromoxydgrün, Phthalocyaninblau, Phthalocyaningrün, Rotblei, Kobaltblau, Graphit, pflanzlicher Ruß, mineralischer Ruß, metallisches Aluminium, metallisches Blei, metallisches Zink, weißes Bleisulfat, weißes Bleicarbonat, Zinkoxyd, Rutil-Titandioxyd, Anatas-Titandioxyd, Zinksulfid und Zirkonoxyd.

Geeignete Streckpigmente oder Füllstoffe sind beispielsweise Bariumsulfat, Calciumsulfat, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Calciumsilikat, Magnesiumsilikat und Siliciumdioxyd.

Die besonders geeigneten teilchenförmigen Pigmente sind solche mit hohem spezifischem Gewicht, relativ zu dem kontinuierlichen Medium, und im allgemeinen haben die bevorzugten Pigmente ein spezifisches Gewicht von mindestens 0,5 größer als dasjenige des kontinuierlichen Mediums. Bevorzugte Pigmente sind die Eisenoxyde,Titandioxyd, Zinkoxyd, Zinksulfid und basisches Bleisilicochromat.

Der ionisierte Binder wird in dem kontinuierlichen Medium in irgendeiner geeigneten, stabilen Form dispergiert, und die Dispersion kann beispielsweise in Form einer scheinbaren, wahren, micellaren oder kolloidalen Lösung oder als Teilchendispersion oder -emulsion vorliegen.

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Bestimmte Binder sind zur Ionisation in organischen Flüssigkeiten, insbesondere in stark polaren Flüssigkeiten fähig, beispielsweise Mischpolymere von Styrol und Maleinsäureanhydrid in Dimethylformamid, und diese können den ionisierten Binder bzw. das kontinuierliche Medium in Massen enthalten, auf welche die Erfindung angewendet werden kann. ^x

Besonders geeignete ionisierbare Binder sind jedoch solche, die in einem wäßrigem Medium ionisieren. Solche Binder in wäßrigen Medien werden normalerweise in gut eingestellten Färbeverfahren, beispielsweise in Eintäuch- und Elektroabscheidungsverfahren, verwendet. Geeignete ionisierbare Gruppen In diesen Bindern sind beispielsweise Carboxyl-,SuIfön- oder Phosphonsäuregruppen, und die Ionisation dieser Gruppen in dem kontinuierlichen Medium wird vorzugsweise in Gegenwart einer Base, beispielsweise einer anorganischen Base oder einem organischen Amin erzielt, wobei das Basenion dann das Gegenion darstellt, welches die Barrieren durchdringen kann, welche mindestens einen Teil der bei dem Verfahren der Erfindung verwendeten Kammer begrenzen. Andere geeignete ionisierbare Gruppen, welche in filmbildenden Bindern vorhanden sein können, sind basische stickstoffhaltige Gruppen, welche in einem wäßrigen kontinuierlichen Medium in Anwesenheit einer Säure ionisiert sein können, wobei der ionisierte Säurerest dann das Gegenion darstellt.

Die bevorzugten filmbildenden Binder sind die Polycarbonsäure- harzbinder, und zu diesen gehören beispielsweise Alkydharze, die

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mit trocknenden oder nicht trocknenden ölresten, modifiziert oder auch nicht modifiziert sind, maleinisierte trocknende öle, Ester von Polyolen mit gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren, Epoxyharzeester mit gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren und Vinylpolymere, welche Säuregruppen enthalten. Beispiele für Alkydharze sind solche auf Basis von Trimellitanhydrid, Beispiele für Polyolester, einschließlich Epoxyharzester sind in der britischen Patentschrift 1 069 8Ul angegeben und Beispiele für Vinylpolymere sind die Mischpolymere von Acrylsäure, ein HydroxyalkyImethacrylat und Styrol.

Diese Polycarbonsäureharzbxnder können in wäßrigem Medium in Gegenwart einer anorganischen Base, beispielsweise Natrium- oder Kaliumhydroxyd, Ammoniak oder eines organischen Amins, beispielsweise Triäthylamin, Diäthanolamin oder Butylamin, ionisiert sein.

Bestimmte filmbildende Binder können eine ionische Ladung

infolge ihrer Assoziation mit einem ionischen oberflächenaktiven Mittel, d.h. einem anionisch oder kationischen oberflächenaktiven Mittel, tragen, um dem Binder in einem wäßrigen Medium Dispergierbarkeit zu verleihen. Filmbildende Binder, welche in wäßrigem Medium in Gegenwart eines ionischen oberflächenaktiven Mittels dispergiert sind, sind beispielsweise Styrol/Butadien-Mischpolymere und MethyImethacrylat/Styrol-Mischpolymere.

In der Ans-crichmasse können auch andere Materialien vorhanden sein, welche in dem kontinuierlichen Medium löslich oder unlöslich

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sind und zu einer schließlichen Anstrichbeschichtung beitragen, beispielsweise Vernetzungsmittel, wie Melamin/Formaldehyd-, Harnstoff/Formaldehyd- und Phenol/Formaldehyd-Harze.

Unter einem wäßrigen Medium ist im vorliegenden Zusammenhang zu verstehen, daß das Medium mindestens 25 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mediums und vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% V/asser enthält. Das wäßrige Medium kann auch eine organische Flüssigkeit enthalten, die wasser-mischbar oder wasserlöslich ist, beispielsweise niedere aliphatisch^ Alkohole, wie Propanol oder Butanol, niedere Glycole und deren Äther, wie die Monomethylather von Äthylenglycol, und aliphatische Kohlenwasserstoffe. Ein kleiner Anteil einer wasser-unmischbaren oder wasserunlöslichen organischen Flüssigkeit kann ebenfalls vorhanden sein.

Die Barrieren aus für ionisierten Binder und dispergiertes Pigment undurchdringbarem·Material können übliche Dialysemembrane mit einer Porengröße im Bereich von 10 000 bis 50 % sein. Diese Barrieren können beispielsweise aus regenerierter Cellulose, Celluloseestern, wie die Celluloseacetate und-Nitrate, oder porösen thermoplastischen Bahnmaterialien, wie Polyvinylchloridfolie, hergestellt sein. Diese Üblichen Dialysemembrane v/erden jedoch von dee kontinuierlichen Medium in verschiedenem Ausmaß je nach ihrer Porengröße durchdrungen, und es besteht ein großer Wasserdurchfluß infolge von Elektroosmose. Wenn eine übliche Dialyse-

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membran mit kleiner Porengröße verwendet wird, um der Elektroosmose entgegenzuwirken und den Durchgang von ionisiertem Binder und dispergiertem Pigment zu verhindern, haben diese üblichen Membrane normalerweise einen hohen elektrischen Widerstand, welcher eine hohe Leistungsaufnahme während des KonzentrierungsVerfahrens erfordert.

Bevorzugte Membrane, welche eine kleine Porengröße besitzen·, so daß sie für ionisierten Binder und Pigment und im wesentlichen auch für kontinuierliches Medium undurchlässig sind, sind solche, die Ionenaustauschmaterial enthalten. Diese Membrane besitzen niedrigen elektrischen Widerstand. Vorzugsweise haben sie eine Porengröße von weniger als 20 Ä. Geeignete Ionenaustauschmembrane sind solche, die durch Einverleibung eines feinteiligen Ionenaustauschharzes in ein- inertes Polymer-Grundmaterial einverleibt sind, beispielsweise solche aus feinen Kügelchen von sulfonierten! vernetztem Polystyrol in Polyäthylen. Andere geeignete Membrane sind solche, die eine Folie oder eine Bahn aus Ionenaustauschmaterial enthalten, gegebenenfalls mit einer Tuchunterlage.

Das Verfahren der Erfindung zur Konzentrierung von Anstrichmassen ist besonders geeignet zur Konzentrierung der verdünnten wäßrigen Masse, welche durch Ausspülen überschüssiger Farbe aus einem durch Elektroabscheidung gefärbten Gegenstand entsteht. Um eine brauchbare konzentrierte Anstrichmasse aus der verdünnten Masse herzustellen, ist es erwünscht, überschüssiges V/asser ohne unangemessene Beeinträchtigung der Stabilität der Dispersion von

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Pigment und filmbildendem Binder zu entfernen, und gleichzeitig

ist es erwünscht, einen wäßrigen Abfluß zu verwerfen, welcher nur ein Minimum an Farbbestandteilen enthält. Es wurde gefunden, daß nach dem Verfahren gemäß der Erfindung diese erwünschten Merkmale erreicht werden können, wenn geeignete Arbeitsbedingungen ausgewählt werden. \

Ionisierten Binder und Pigment enthaltendes Spülwasser, welches ™ in der Spülstufe entsteht, kann direkt durch das Verfahren der Erfindung in einer Kammer oder einer Reihe von anliegenden Kammern behandelt werden. Das resultierende Konzentrat kann dann zum Farbtank zurückgeführt werden, gegebenenfalls mit Hilfe einer Mischeinheit zur Einverleibung dieser Dispersion in eine konzentriertere Dispersion, oder es kann alternativ erst weiter im Kreislauf durch eine ödere mehrere breitere Konzentrationskammern geführt werden. Alternativ kann das AnfangsSpülwasser direkt zum Farbtank zurückgeführt werden und kann der Tankinhalt durch das Verfahren der fc Erfindung konzentriert werden. Auf gleiche Weise kann das bezüglich ionisierten Binder und Pigment entleerte kontinuierliche Medium erforderlichenfalls im Kreislauf geführt werden, um vor der Behandlung als Abfluß ein Produkt zu erhalten, das im wesentlichen frei von brauchbaren Farbbestandteilen ist. Das Verfahren ist auch zur Behandlung eines beliebigen Elektroabscheidungsbades in situ geeignet und zwar sowohl mit Spülwasser verdünnt als auch nicht verdünnt.

Die Erfindung wird durch folgende Beispiele näher erläutert, in denen Teile und Prozentsätze auf das Gewicht bezogen sind, falls

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IS

nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

In diesem Beispiel wurde ein verdünnter wäßriger Anstrich aus ionisiertem Binder und Pigment in Fraktionen getrennt. Eine Fraktion enthielt mehr Farbstoffbinder und Pigment und eine weitere Fraktion weniger Farbstoffbinder und Pigment, relativ zum wäßrigen Medium, als der ursprüngliche verdünnte Anstrich.

Vier Folien aus kationischer Austauschmembrane, von der angenommen wird, daß sie Sulfonatgruppen enthält und die.im Handel als "Ionac" MC 3470 erhältlich ist ("Ionac" ist ein Warenzeichen), von denen jede Dimensionen von 12 cm χ 10 cm besaß, wurden vertikal und parallel zueinander im Abstand voneinander angeordnet, so daß ein Abstand von 9,5 mm zwischen den Folien bestand. Es wurden Seitenwandungen und ein Boden für jede der drei Kammern zwischen den gegenüberliegenden Membranfolien durch eine undurchlässige Polymethylmethacrylatbahn vorgesehen, wobei die Kammern oben zur Atmosphäre geöffnet waren. Die Anordnung wurde zwischen rostfreie Stahlelektroden einer elektrolytischen Zelle, welche 0,2 η Kaliumhydroxyd enthielt, und mit quer gerichteten Membranfolien gebracht.

In jede der drei Kammern wurden I2o ml eines stabilen, Q verdünnten wäßrigen Anstrichs mit o,82% Feststoffgehalt gegeben.

oo Dieser verdünnte Anstrich war repräsentativ für eine Masse, <" hergestellt durch Ausspülen überschüssiger Farbe aus einem durch ^ Elektroabscheidung unter Verwendung eines Anstrichs mit lo% ίο Feststoffgehalt beschichteten Gegenstand. Der Farbstoffbinder war Epoxyharzester von dehydrierter

OWÖINAL INSPECTED

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Rizinusölfettsäure und maleinisierter Leinsamenölfettsäure mit einer Säurezahl von 85, worin 60% der freien Säuregruppen mit Kaliumhydroxyd neutralisiert waren. Der Pigmentgehalt des Anstrichs war ein 4:1-Gemisch aus Rutil-Titandioxyd und rotem Eisenoxyd, wobei die Pigmentvolumenkonzentration relativ zum Binder 6% betrug.

Ein Strom von 120 Milliampere wurde während 30 Minuten zwischen den Zellenelektroden geleitet, wobei die Spannung zwischen 8 und 9 Volt betrug. Nach Beendigung dieses Zeitabschnittes enthielten Proben der aus dem höchsten Abschnitt jeder der drei Kammern abgezogenen Dispersion durchschnittlich 0,15% Feststoffe, wogegen Proben, die aus dem untersten Bereich jeder der drei Kammern abgezogen waren, durchschnittlich 3,4% Feststoffe enthielten.

Beispiel 2

Nach diesem Beispiel wurde ein verdünnter wäßriger Anstrich konzentriert, indem er in die unteren Bereiche einer Reihe von Kammern zirkuliert wurde, das im wesentlichen von Binder und Pigment befreite kontinuierliche Medium vom oberen Abschnitt der Kammern abgezogen und der relativ konzentrierte Anstrich aus dem Boden der Kammern abgezogen wurde.

Dreizehn der nach Beispiel 1 verwendeten Bahnen aus kationischer Austauschmembran , jedoch mit Dimensionen von 16,5 cm χ 11,5 cm, wurden in vertikaler Anordnung parallel im Abstand voneinander montiert, so daß ein Abstand von 4,5 mm zwischen den Bahnen vorlag.

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Eine Reihe von zwölf oben und am Boden offenen Kammern wurde aus diesen Membranen hergestellt, indem Seitenwandungen aus Polymethylmethacrylatbahn gebildet wurden und die KammeranOrdnung zwischen den rostfreien Stahlelektroden einer elektrolytischen Zelle, enthal tend o_r2 η Kaliumhydroxyd, mit in Querrichtung hierzu befindlicher Membran eingesetzt wurde. Die Elektroden wurden jeweils durch eine Kationaustauschmembran von der Kammeranordnung getrennt.

Ein verdünnter wäßriger Anstrich (repräsentativ für eine durch Ausspülen von überschüssigem Anstrich aus einem durch Elektroabscheidung bestrichenen Gegenstand hergestellte Masse), enthaltend 1,13% Feststoffe, wobei die Feststoffe die gleiche Zusammensetzung wie der Anstrich von Beispiel 1 hatten, wurde in die unteren Bereiche der Kammern zirkuliert, während ein Strom von 150 Milliampere zwischen den Elektroden der elektrolytischen Zelle geleitet wurde. Gleichzeitig wurde relativ konzentrierter Anstrich vom Boden der Kammern abgezogen und rezirkuliert, während wäßriges Medium, welches im wesentlichen frei von dispergiertem Pigment war, so daß es als Abfluß behandelt werden konnte, vom oberen· Abschnitt der Kammern entfernt wurde. Das Niveau des verdünnten Anstriches in den Kammern wurde durch eine geeignete konstante Nivellierungseinrichtung, welche die Zirkulation von Anstrich und die Entfernung von Flüssigkeit aus dem oberen Abschnitt der Kammern im Gleichgewicht hielt, konstant gehalten.

Nach Zirkulierung von 8 1 verdünnten Anstrichs, welcher zu

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Beginn 1,13% Feststoffe enthielt, während 31/2 Stunden und Führung dieses Anstriches in die Kammern mit einer Geschwindigkeit von 1,7 1/Std. besaß der zirkulierende Anstrich einen Feststoffgehalt von 1,7%.

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Claims

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Patentansprüche

1. Verfahren zur Konzentrierung einer Anstrichmasse aus einem kontinuierlichen Medium, einem ionisierten Binder, einem Pigment mit einem größeren spezifischen Gewicht als demjenigen des kontinuierlichen Mediums und einem Gegenion des ionisierten Binders, dadurch gekennzeichnet, daß man

(a) die Masse in eine Kammer, deren beide gegenüberliegende Wandungen durch Barrieren aus im wesentlichen für den ionisierten Binder und das Pigment undurchlässigem, jedoch für das Gegenion durchlässigem Material gebildet sind, einführt,

(b) einen elektrischen Strom quer durch die Kammer und durch die Barrieren leitet,

(c) diejenigen Komponenten der Masse, welche sich unter dem Einfluß des elektrischen Stromes im Bereich der Barrierenoberflächen ansammeln, abtrennt und

(d) die abgetrennten Komponenten abzieht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Barrieren im wesentlichen vertikal und im wesentlichen parallel zueinander und im Abstand voneinander anordnet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Masse in mehrere Kammern einführt.

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U. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern durch Reihen von Barrieren umgrenzt werden, wobei die innere Barriere der Reihen für zwei Kammern gemeinsam sind.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man eine als separate Komponente aus einer oder mehreren Kammern abgezogene Masse in eine weitere Kammer oder in weitere Kammern einführt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man eine erste Masse in eine zweite, bezüglich Pigment und Binder entleerte Masse und in eine dritte, bezüglich Pigment und Binder konzentrierte Masse trennt und die zweite Masse anschließend in eine weitere Kanuner oder in weitere Kammern einführt und eine daraus erhaltene vierte, bezüglich Pigment und Binder konzentrierte Masse mit der dritten Masse kombiniert.

ψ 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Barrieren zwischen und quer zu den Elektroden einer elektrolytischen Zelle anordnet.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Elektrolyten in die Bereiche der Zelle, welche die Elektroden umgeben, zugibt.

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9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Elektrolyten hinzugibt, der ein Ion der gleichen Konstitution wie das Bindergegenion besitzt.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fließrichtung des elektrischen Stromes periodisch umkehrt.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens als eine der Barrieren aus für ionisierten Binder und Pigment undurchlässigem Material eine solche vorsieht, die aus üblicher Dialysemembran mit einer Porengröße im Bereich von 10 000 bis 50 8 besteht.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens als eine der Barrieren aus für ionisierten Binder und Pigment undurchlässigem Material eine solche vorsieht, die eine Membran aus Ionenaustauschmaterial ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man als Membran eine solche mit einer Porengröße von weniger als 20 8 vorsieht.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei aneinandergrenzende Barrieren

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durch einen perforierten Abstandshalter voneinander getrennt werden.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Pigment verwendet, dessen spezifisches Gewicht mindestens 0,5 größer ist als dasjenige des kontinuierlichen Mediums,

~ 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,

daß man als Pigment Titandioxyd oder Eisenoxyd verwendet.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als kontinuierliches Medium ein wäßriges Medium verwendet.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als ionisierten Binder ein Polycarbonsäureharz, insbesondere ein Epoxyesterharz verwendet.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß man als Gegenion ein Aminion oder ein anorganisches Basenion, insbesondere Kalium verwendet.

20. Verfahren nach Ansprüchen 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Masse ein Vernetzungsmittel verwendet.

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21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Konzentrierung an dem Tankinhalt eines für die Beschichtung von Gegenständen durch Elektroabscheidung verwendeten Anstriches vornimmt.

22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Konzentrierung an einer verdünnten Anstrichmasse vornimmt, die durch Abspülen überschüssigen Anstrichs von einem durch Elektroabscheidung beschichteten Gegenstand entstanden ist.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß man die verdünnte Anstrichmasse erst in einen Tank leitet, aus welchem Gegenstände durch Elektroabs leidung beschichtet werden.

24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß man die konzentrierte Anstrichmasse in einen Anstrichtank zurückleitet.

25. Verwendung der nach einem der vorhergehenden Ansprüche erhaltenen bezüglich Pigment und Binder entleerten Hasse zum Abspülen überschüssiger Anstrichmasse von durch Elektroabscheidung beschichteten Gegenständen.

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