DE2347068A1

DE2347068A1 - Lackentklebungs- und sedimentationsmittel

Info

Publication number: DE2347068A1
Application number: DE19732347068
Authority: DE
Inventors: Carl-Heinz Adler; Ernst Ludwig Benk; Joachim Fritsch; Friedrich Girg
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Diversey GmbH
Priority date: 1973-09-19
Filing date: 1973-09-19
Publication date: 1975-04-03
Also published as: DE2347068B2; IT1021462B; DE2347068C3; NL7412193A

Description

Die Erfindung betrifft, ein neues Lackentklebungs- und Sedimentationsmittel, das dem Umlaufwasser der Farbnebel-Naßabscheidesypiteme von Lackspritzkabinen zugesetzt wird und das eine einwandfreie Sedimentation der aus der Abluft abgeschiedenen und in dem Umlaufwasser suspendierten Lackreste von fast allen lösungsraittelhaltigen Lackformulierungen bewirkt. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des Mittels sowie ein Verfahren zum Entkleben und Sedimentieren von Lackresten.

Es ist bekannt, daß zur Lackabscheidung und -entklebung zumeist anorganische Substanzen, wie Alkalihydroxide, Alkali- oder Erdalkalikarbonate, Alkaliphosphate, Alkalisilikate, Sulfate der Alkali-, Erdalkali- oder Erdmetalle, Alkali- oder Erdalkalichloride, Alkalinitrate oder -chromate eingesetzt werden. In der französischen Patentschrift 1 425 207 werden neben anorganischen Substanzen auch organische Stoffe beschrieben, die zum Ausfällen und Denaturieren* von Lackteilchen einsetzbar sind, vie Salze der Essigsäure, Zitronensäure und Weinsäure. Polymere Verbindungen, wie Polyamino, Polyacrylamide, Methacrylsäurepclymerisate oder Polyäthylenglykole, beschrieben in der französischen Patentschrift 1 513 413 sowie Polyvinylalkohole (deutsche Auslegeschrift 1 017 957) oder hochmolekulare Kohlehydrate (deutsche Auslegeschrift 1 017 958) v/erden in Verbindung mit alkalisch reagierenden Stoffen, Retzmitteln und gegebenenfalls Baktericiden als Zusatzmittel für die Lackentklebung und -abscheidung empfohlen, wobei die Polymerisate vor allem die Lackt.eilchen umhüllen und die Kohäsion herabsetzen sollen.

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Λ -

In der Praxis wird oft beobachtet, daß die in die alkalische Lösung gelangenden Lacknebel zu größeren Tropfen zusammentreten, oftmals fladenförmige Körper bilden und sich in dieser Form am Boden der Anlage absetzen. In vielen Fällen kommt es aber auch zu Lackaufrahmungen auf der Wasseroberfläche, verursacht durch geringes spezifisches Gewicht und ungenügende Benetzung des Lackes durch die Lösung sowie nicht zuletzt durch Lufteinschlüsse in dem sich bildenden Lackkuchen. Neu hinzukommende Lacknebel schlagen sich auf der zumeist eine Haut bildenden Lackaufrahmung nieder, wodurch die freie Wasserfläche in der Kabine allmählich verringert wird und ein weiteres Aufnehmen von Lacknebeln in der Lösung nicht mehr möglich ist. Dieser Vorgang führt zu starken Verschmutzungen und Verklebungen in den Kabinen. Es kommt zu Verstopfungen in Umwälzsystem durch nicht entklebte Lackpartikel. Außerdem muß .eine sehr aufwendige Reinigung der Spritzkabinen vorgenommen werden. Durch entsprechende Formulierung der auf anorganischer Basis aufgebauten Entklebungsmittel versucht man, der Vielfalt der verschiedenen Lacksysteme gerecht zu werden. Bei Umstellung auf andere Lackqualitäten können daher bei der Entklebung"und Sedimentation große Störungen auftreten, und zwar in Form von Lackaufrahmungen, geringer Entklebungswirkung und starker Schaumbildung. Infolge des zu rasch einsetzenden Koagulationsvorganges ist eine Verringerung der durch Alkalien angreifbaren Lackoberfläche gegeben, so daß trotz hoher Mengen an Alkalien die Entklebungswirkung nicht verbessert werden kann. Es besteht zudem die Gefahr, daß durch erhöhte Zusatzraengen dieser anorganischen Produkte die Schaumgefahr vergrößert wird. Eine starke Schaumentwicklung in den Spritzkabinen stört die Abluftabsaugung und hat zur Folge, daß Lacknebel sich außerhalb der Spritzkabine niederschlagen und zu Störungen führen, Eixxe Verhinderung dieser Schaumentwicklung besitzt besonders für Farbspritzanlagen, die nach dem Wirbelwäschersystem arbeiten, große Bedeutung.

Es wurde nun gefunden, daß durch Zusatz öines Entklebungsmittels aus höheren aliphatischen Carbonsäuren mit mindestens 12 C-Atomen Gder deren Alkali», Ammonium- oder Alkanolaminsalzen und gegebenenfalls

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schaumdämpfend wirkenden Stoffen zu dem Unilaufwasser der Farbnebel-Naßabscheidesysteme von Lackspritzkabinen in Gegenwart eines Alkaliüberschusses bei fast allen Lacksystemen eine vollständige Sedimentation und Entklebung der abgeschiedenen Lackreste herbeigeführt wird. Das Entklebungsmittel enthält dabei mindestens 40 Gew„ % an höheren aliphatischen Carbonsäuren oder deren Salzen. Bevorzugt werden Spermölfettsäure, Tallölfettsäure, Cocosfettsäure. Ölsäure oder deren Salze verwendet. Die in die Lösung gelangenden Lacktröpfchen koagulieren nicht wie bei den bekannten anorganischen Entklebungsmitteln zu großen fladenförmigen Teilen, sondern werden von dieser Lösung benetzt, emulgiert bzw. dispergiert. Die hierdurch gegebene feine Verteilung der Lackpartikel hat eine Vergrößerung der durch Alkalien angreifbaren Lackoberfläche zur Folge, wodurch die zur Entklebung führende chemische Reaktion mit dem Lackbindemittel unter Bildung carbonsaucer Salze und anderer Alkaliverbindungen begünstigt bzw, beschleunigt wird. Die alkalische Lösung der fettsauren Salze zeigt in Abhängigkeit von Lackart und -menge, Badbewegung, Alkaligehalt und Wasserhärte nur ein begrenztes Tragevermögen für die entklebten Lackteilchen bzw, für die durch deren Auflösung entstandenen Reaktionsprodukte und die Pigmente und Füllstoffe, so daß diese zu Boden absinken.

Alkali-, Ammonium- und Alkanolaminsalze höherer aliphatischer Carbonsäuren zeigen im Falle starker mechanischer Bewegung in wäßrigen Lösungen, besonders bei nur geringen Gehalten an Calcium» und Magnesiumsalzen, eine erhebliche Schaumbildung, Zur Dämpfung dieser Schaumentwicklung eignen sich bekannte Entschäumer, z, B, schwach oxäthylierte, nichtionogene Tenside mit 2 bis 8 Mol Ä'thylenoxid pro Mol,Kohlenwasserstoffe wie Mineralöle oder Paraffine,, höhere Fettalkohole mit 6 bis 20 C-Atomen, Silikonöle und -harze sowie Gemische aus den genannten Substanzen. Die Schaumentwicklung in wasserberieselten Lackspritzkabinen, insbesondere in solchen, die nach dem Wirbelwäscherprinzip arbeiten, wird durch folgende

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Vorgänge begünstigt:

1) Übergang der überschüssigen Alkalien in Alkalicarbonate, wodurch es zu einer Ausfällung der die Wasserhärte verursachenden Calcium- und Magnesiumverbindungen kommt,

2) Bildung von schäumenden oder zumindest die Schaumbildung fördernden Alkaliverbindungen carbonsaurer Reaktionsprodukte der Lackbii>de:nittel mit den vorhandenen Alkalien,

3) Einschluß bzw. Adsorption schaumdämpfend wirkender Substanzen im Lack bzw. auf der Lackoberfläche.

Die entschäumenden Substanzen können dem erfindungsgemäßen Entklebungsmittel in Mengen bis zu 60 Gew., % beigefügt sein oder getrennt dom Umlaufwasser in der Lackspritzkabine zugegeben werden.

Die das erfind.ungsgemäße Entklebungsmittel enthaltende Waschlösung muß alkalisch sein, ihr pH-Wert soll etwa 8 bis 14 betragen. Die Einstellung des pH-Wertes erfolgt durch Zusatz von alkalisch wirkenden Stoffen, z. B. von Alkalihydroxiden, -carbonaten, -phosphaten oder -Silikaten oder deren wäßrigen Lösungen. Im Falle der Verwendung von carbonsauren Salzen als Entklebungsmittel können die alkalisch wirkenden Stoffe entweder bereits dem Entklebungsmittel zugesetzt sein oder dem Waschwasser vor oder nach dem Zusatz des Entklebungsmittels zugesetzt werden. Werden die freien Carbonsäuren als Entklebungsmittel eingesetzt, so ist es vorteilhaft, sie - gegebenenfalls zusammen mit den schaumdämpfenden Substanzen - dem mit Alkali versetzten Waschwasser zuzugeben.

Das eriindungsgemäße Entklebungsmittel ist in Mengen von 0,1-6 %, bezogen auf das Umlaufwasser, wirksam, Folgende Vorteile gegenüber anorganisch aufgebauten Entklebungsmitteln wurden festgestellt:

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1) Vollständige EntkHebung des Lackes,

2) vollkommene Abscheidung des Lackes am Boden der Anlage,

3) individuelle Anpassung des Vex'fahrens an den verwendeten Lack und die Spritzanlage durch entsprechende Einstellung des Verhältnisses überschüssiges Alkali zu carbonsaurem Salz,

4) Sfclbstreinigende Wirkung der An.lage_t d.h_t, Anv/eichimg und Entfernung alter Lackkrusten,

5) der größte Teil aller bekannten lösungsmittelhaltigen Lacke
wird ohne Schwierigkeit entklebt und am Boden abgeschieden.
Dies erlaubt ein sicheres Arbeiten auch bei Umstellung auf
andere Lackformulierungen.

6) Die Standzeiten der Entklebungslösungen werden erheblich verlängert, so daß eine geringere Belastung der Abwasser des Betriebes erreicht wird,

7) Nach Ablassen der Entklebungslösung kann der vollständig entklebte Lackkuchen, der sich am Boden der Spritsanlage befindet, ohne Schwierigkeiten entfernt werden«.

Die Erfindung wird in den nachstehenden Beispielen (Tabelle 1)
näh er erlaut ert.

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BAD ORIGINAL

m— £*■ ·μ·

Tabelle

Zusätze,

Alkalibezogen auf Umlaufwasseriaenge in der Spritzkabine

(Natriumhydroxid)

Ο» 25 %

0,6 %

! Zusatz-
! menge
des Ent-
; klebungs-': mittels

0,5 %

Zusammensetzung

Mischung aus
54 % Tallölfettsäure 1 % Fettsäurepolyglykol-

30

estsr mit β Mol

Xthylenoxid

Paraffinöl

0,5

15 % Paraffin Schmelzbereich 35-45° C

Mischung aus

42,5 % Spermölfettsäure

42,5 % Alkylolaminäthylen-

^: oxidaddukt

15 % Kohlenwasserstoffe

> Siedebereich 200-240°C(Mischung aus ge-

■ sättigten Kohlenwasserstoffen und Aromaten) ·

Lackzu-

sats Bindemittel-: basis d,
Lackes

ausgeprüft

in

Eigenschäften nach I h Sedimentat ion

d,Lackes

: Entklebung

Älkylharz,
modifizierte
Alkydharze,
Acrylharze,
modifizierte
Acrylharze,
Epoxidharze,
Öllacke,Nitrocellulose

Spritz-

kabine

(Wirbel-

wäscher-

prinzip)

100 % sand artige Ablagerung

gut

3 %

harz mit Aiu-u.^»« Bronze pig- ^ine

prinzip)

gut"

073%

1,0 % i "Mischung aus

55 % Spermölfettsäure .

^] 30 % Paraffinöl i 10 % Paraffin Schmelzbereich 35-45⁰C

j 5 % Gemisch aus 70 % ¹Steary!alkohol mit 6,5 Mol Ethylenoxid + 30 % Oleylalkohol

% Acrylat-

Melaminharz

mit Titandi-ί oxid pigm.

Spritz-· kabine (Wirbellwäscher)

gut

CD CD OO

OO CD CD Γ-

*" 7 — Tabelle (Fortsetzung)

ei- ! Zusätze, bezogen auf Umlaufwassermenge in der Spritzkabine

Nr. Alkali- ' Zusatz- , Zusammensetzung zusatz menge '
(Natrium- des Ent- ^!
hydroxid) klebungs- ;
mittels

Lackzu- ;Bindemittelsatz '. basis d„
Lackes

ausge·" Eigenschaften d. Lackes

prüft !nach lh

in !Sedimen- Ent-

itation ; klebung

cn O co

O co cn oo

0,1 %

0,35 % Mischung aus

65 % Tallölfettsä2re>

20 % Mineralöl

14 % Paraffin, ^;

Schmelzbereich

35-45°C

\ 1 % Isotridecylal-I ^kohol mit 3 ■Mol Xthylenoxid

3 % Acrylatharz

Spritz- 100 % sandkabine artig
(konventionelle
Bauweise

gut

0,20 % 0,6 %

!Mischung aus i <60 % Cocosfettsäure! |20 % hochsiedendes j I Mineralöl JlO % Paraffin(SchmeTzj bereich 35-45°C jlO % Fettsäurepoly-: jglykolester mit 6 j jMol Ä'thylenoxid j

/0 Epoxidharz

; Labor- 100 % sandversuch artig

gui

T a b e 1

IeI (Fortsetzung)

Bei

9

Zusätze,

bezogen auf

); klebungs- i

Umlaufwass ermenge

in der Spritzkabine

¹

2 %

60 % Spermölfett

i

Bindemittel-

ausge- Eigenschaften d_o

I M , It

Lackes

Oo

»l

spiel

Alkali

j Zusatz- j

: mittels !

Zusammensetzung iLackzu-'

Mischung aus ;2 %

säure j

basis d, '·

prüft nach 1 h

Kr.

zusatz

menge

: 0,6 % ;

satz

60 % Spermöl- ;

30 % Isooctadecyl-
alkohol

Lackes i

in Sedimen

j i

Snt-

(Natrium- des Ent- \

fettsäure

10 % Fett säur epdy-i

tation ι

klebung

hydroxid'

30 % Isooctaae- ί

glykolester mit 6

I Spritz- "

It

; t

cylslkohol j

Mol Äthylenoxid

Nitro

Labor- 100 % sand- ;

ίkabine i

gut

8

0,25 %

I

10 % Fettsäure-

cellulose

vex'such artig

I(Wirbel-

polyglykolester !

;wäscher)

mit 6 Mol ι

tt

Äthylenoxid

einer ca. 15_%igeii 2 %

5 % ;

wäßrigen Kalium-

1 ;

I i

OJ

oleatlösung

^J

0,4 % j

2-Äthylhexanol

Alkyd-

" U !

CD

7

0,25 %

: o,4 %

Spermölfettsäure- 2 %

Melamin-

ι

cn

Triäthanolamin-

harz

OO

salz

^! 0,4 % ι
I

2-Xth3'lhexanol

: „

8

0,25 %

0,5 % ι

einer Mischung

I
:

j

aus

!

I

i

!Alkyd-

0,5 %

;Melamin-

j harz mit

I Alubronze

!pigmentiert
j

I
I

i
j

I
i

ί

-Λ-

Bei don Laborversuchen (Beispiel 5-8) wurden ca, 2 1 Entklebungslösung angesetzt und diese Lösung mit Hilfe einer Laborpumpe umgewälzt. Der spritxfähig eingestellte Lack wurde langsam in die Lösung eingetropft. Nach 1 Stunde wurde das Verhalten des Lackes geprüft, der in allen Fällen vollkommen entklebt auf den
Boden des Gefäßes absank.

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Claims

Patentansprüche:

1) Laekentklebungs- und Sedimentationsmittel, gekennzeichnet durch einen Gehalt an höheren aliphatischen Carbonsäuren rait mindestens 12 C-Atomen oder deren Alkali-, Ammonium- oder Alkanolaminsalzen und gegebenenfalls sohaumdämpfend wirkenden Stoffen.

2) Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an höheren aliphatischen Carbonsäuren oder deren Salzen mindestens 40 Gew. % beträgt.

3) Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es bis zu 60 Gew. % mindestens eines schaumdämpfend wirkenden

Stoffes enthält.

4) Mittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als schaumdämpfend wirkende Stoffe oxäthylierte nichtionogene Tenside mit 2 bis 8 Mol Xthylenoxid pro Mol, Mineralöle, Paraffine, Silikonöle, Silikonharze oder höhere aliphatische Alkohole mit bis 20 C-Atomen verwendet werden,

5) Verwendung eines Lackentklebungs~ und Sedimentationsmitteis nach Anspruch 1 bis 4 zusammen mit Alkalihydroxid oder anderen alkalisch wirkenden Stoffen als Zusatz zu dem Uralaufwasser der Farbnebel-Naßabscheidesysteine von Lackspritzkabinen im pH-Bereich von 8 bis 14 in Mengen von 0,1 bis 6 Gew„ %, bezogen auf das Umlauf wasser,

6) Verfahren zum Entkleben und Sedimentieren von Lackresten in dem alkalischen Uralaufwasser der Farbnebel-Kaßabscheidesysteme von Lackspritzkabineü, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Umlaufwasser ein Laekentklebungs- und Sedimentationsmittel nach Anspruch 1 bis 4 zusetzt und einen pH-Wert des Ußilaufwassers von 8 bis 14 auf~ rechterhält.

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