DE3889147T2 - Abbeiz-Zusammensetzung auf der Basis von Melamin-Formaldehyd/Styrol-Acrylat. - Google Patents
Abbeiz-Zusammensetzung auf der Basis von Melamin-Formaldehyd/Styrol-Acrylat.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entkleben von Farbe (Lack) in einer Farbspritzkabine.
- In den Achtziger Jahren hat die Lackierungstechnologie in der Automobilindustrie sowie in der Industrie allgemein Fortschritte gemacht von der Verwendung von niedrigdispersen Lacken (Farben) bis zu Einbrennlacken mit hohem Feststoffgehalt. Dies war erforderlich, um die Lösungsmittelemission und die Abfälle zu vermindern. Diese Einbrennlacke mit hohem Feststoffgehalt sind insbesondere nützlich in der Grundierlack/Klarlack- Technologie.
- Mit fortschreitender Lack-Technologie wurde mehr Wert gelegt auf Spritzkabinen-Entklebungsmittel, da Einbrennlacke mit hohem Feststoffgehalt viel schwieriger zu entkleben sind als niedrigdisperse Lacke.
- Aus US-A-4 656 059 ist ein Verfahren zur Behandlung einer Naßsprühkabine bekannt, bei dem eine Melamin-Aldehyd-Säurekolloid- Lösung als Naß-Spritzkabinen-Behandlungsmittel verwendet wird. Diese Melamin-Aldehyd-Säurekolloid-Lösung wird dem im Kreislauf geführten Wasser in einer Menge innerhalb des Bereiches von 1000 bis 3 000 000 ppm, bezogen auf die Menge des zu behandelnden Lacks (Farbe), zugesetzt.
- In US-A-4 629 572 ist ein Verfahren zum Entkleben von Spritzkabinen-Abfällen beschrieben, die bestehen aus Beschichtungsteilchen auf Ölbasis, die im wesentlichen frei von unlöslichen Pigmenten und Füllstoffen sind, die in einem Wasserwaschstrom gesammelt worden sind, und zum Reinigen (Klären) des die Abfälle enthaltenden Waschwasserstromes durch Zugabe und Aufrechterhaltung in dem Waschwasserstrom von mindestens etwa 5 ppm eines Melamin-Formaldehyd-Harzes und mindestens etwa 10 ppm eines mit Wasser guellbaren Tons wie Bentonit.
- Der Entklebungseffekt dieser bekannten Verfahren ist jedoch noch unbefriedigend.
- Ein Ziel dieser Erfindung ist es daher, ein Entklebungsmittel zu finden, mit dessen Hilfe Automobil-Grundierlack/Klarlack- Farbanstriche nicht-klebrig gemacht (killed) und während des gesamten Verfahrens nicht-klebrig gehalten werden können, das einen entklebten Lackschlamm mit einem minimalen Volumen und einer hohen Entwässerbarkeit ergibt, und der eine geringe Toxizität aufweist.
- Es wurde gefunden, daß dieses Ziel erfindungsgemäß erreicht werden kann durch Verwendung einer Mischung aus einem Melamin- Formaldehyd-Polykondensat und einem Styrol-Acrylat-Copolymer, die das Melamin-Formaldehyd-Polykondensat und das Styrol- Acrylat-Copolymer in einem Molverhältnis in dem Bereich von 2:1 bis 4:1 enthält.
- Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Entkleben von Farbe (Lack) in einer Farbspritzkabine (Lackierkabine), das umfaßt die Stufen der Einführung von mindestens 25 ppm einer Mischung aus einem Melamin-Formaldehyd-Polykondensat und einem Styrol-Acrylat-Copolymer, die das Melamin-Formaldehyd-Polykondensat und das Styrol-Acrylat-Copolymer in einem Molverhältnis in dem Bereich von 2:1 bis 4:1 enthält, in das Farbspritzkabinen (Lackierkabinen)-Sammelsystem.
- Vorzugsweise wird die obengenannte Mischung in einer Menge von mindestens 25 ppm und höchstens 800 ppm einem wässrigen System zugesezt.
- In der Praxis wird erfindungsgemäß ein geeignetes Melamin-Formaldehyd-Harz verwendet, das unter dem Warenzeichen MAGNIFLOC 515C (ein Warenzeichen der Firma American Cyanamid Company) erhältlich ist. Im allgemeinen sollten geeignete Melamin-Formaldehyd-Harze ein gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht von mindestens 2 000 haben und in Wasser bei einem p-Wert unter 2,5 löslich sein. Vorzugsweise liegt das Molekulargewicht in dem Bereich von 2 500 bis 4 000.
- Das Molekulargewicht ist hier definiert als das gewichtsdurchschnittliche Molekulargewicht.
- Ein geeignetes Styrol-Acrylat-Harz ist erhältlich unter dem Warenzeichen ESICRYL R-11 , (ein Warenzeichen der Firma Emulsion System Company) oder OPACIFIER 11 (ein Warenzeichen der Firma Essential Chemical Company). Erfindungsgemäß können allgemein beliebige Styrol-Acrylat-Harze verwendet werden. Das am meisten bevorzugte Styrol-Acrylat-Harz hat jedoch ein Molekulargewicht innerhalb des Bereiches von 50 000 bis 100 000.
- Im allgemeinen wird das Styrol-Acrylat-Copolymer von dem Melamin-Formaldehyd-Polykondensat getrennt hergestellt und getrennt verpackt. Die beiden werden dann in das System eingeführt. Das Styrol-Acrylat-Copolymer kann so wie es gekauft worden ist verwendet werden. Das Melamin-Formaldehyd-Polykondensat kann ebenfalls so wie es gekauft worden ist verwendet werden.
- Es wurden Labortests durchgeführt unter Verwendung eines Ton/Amin-Produkts, das ein Standard in der heutigen Industrie ist, das über 60 % des U.S.-Entklebungs-Marktes für Farbsysteme (Lacksysteme) mit hoher Dichte repräsentiert.
- Es wurden die gewünschten Mengen an Entklebungsmitteln dem Wasser manuell oder unter Verwendung einer Chemikalienpumpe zugesetzt, um den Chemikalien-Bedarf zu überwachen. Diese Entklebungsmittel wurden in dem Tank sich mischen gelassen durch 5- minütige Zirkulation von Wasser. Die getestete Farbe (Lack) wurde dann in einer Rate von 2 ml/min mittels einer Luftzerstäubungs-Sprühpistole, die 30,48 cm (12 inches) oberhalb des Zentrums des Waschabschnittes angeordnet war, in die Kammer gesprüht. Ein Sauggebläse, das Luft aus dem unteren Abschnitt der Waschkammer abzog, sorgte dafür, daß die Luft durch das Wasser strömte, und erhöhte den Wasch-Wirkungsgrad. Dieses Sauggebläse unterstützte auch die Eliminierung des Farbnebels (Lacknebels) während des Tests und sorgte dafür, daß die gesamte Einheit in dieser Atmosphäre betrieben werden konnte.
- Die Testfarbe wurde 10 min lang versprüht und die Farboberfläche wurde dann auf ihre Klebrigkeit oder Haftung getestet. Die Haftung oder Klebrigkeit wurde bestimmt durch Benetzen der Hand der den Test durchführenden Person mit der Wasser lösung in dem Testtank und Entnehmen einer Probe des schwimmenden Lackschlammes aus dem Wassertank und leichtes Zusammenpressen und Reiben desselben zwischen seinen Fingern, bis der Grad der Klebrigkeit ermittelt war. Der Test ist etwas subjektiv. Das ist jedoch das beste derzeit verfügbare Verfahren.
- Nach Beendigung eines guten Farb-Kill (paint kill) wird die Farbe (der Lack) kontinuierlich versprüht und die Farbschlammbedingungen werden alle 10 min getestet. Zu irgendeinem gegebenen Zeitpunkt, wenn eine Spur von Klebrigkeit des Schlammes vorhanden ist, wird das Farbsprühen unterbrochen und das Programm wird erneut überprüft. Die Menge an versprühter Farbe (Lack), die Chemikalien-Dosierung und der Zustand des Schlammes werden aufgezeichnet. Es werden weitere Chemikalien zugegeben und das Farbsprühen wird wieder aufgenommen. Dieses Verfahren wurde mindestens viermal wiederholt.
- Nachstehend wird anhand eines hypothetischen Testbeispiels gezeigt, wie das Produkt-Aufrechterhaltungs-Verhältnis errechnet wird: ml versprühte Farbe (Lacke) ml zugegebene Chemikalien Bemerkungen oder Beginn des Versprühens anfänglicher Kill #8 End-Kill #6 erneute Zufuhr von Chemikalien erneute Zufuhr von Chemikalien versprühtes Finish
- In diesem Falle beträgt die Anfangs-Charge der Chemikalie 19 ml oder 1000 ppm (bezogen auf 18,9 l (5 gallons) Wasser) und das Produkt-Aufrechterhaltungs-Verhältnis beträgt 3:1 Farbe/Produkt.
- In den folgenden Tests repräsentiert das Aufrechterhaltungs- Verhältnis das Verhältnis von Farbe (Lack) zu Produkt, das erforderlich ist, um akzeptable Werte der Klebrigkeit oder Haftung für das Farb-Kill aufrechtzuerhalten.
- Farbe: Weißer Grundanstrich DuPont 706-AC 301
- Feststoffe: 59 Gew.-%
- Versprühungsrate: 2,0 ml/min
- Wasserzirkulationsrate: 2 GPM
- Produkt-Verwendung: Polyamin und Bentonit-Ton-Aufschlämmung im Molverhältnis 1:3, bezogen auf aktives Material (alle Zugabemengen sind, wenn nichts anderes angegeben ist, auf aktive Materialien bezogen).
- Anfangs-Charge: 300 ppm
- Aufrechterhaltungs-Charge: Farbe: Produkt 3:1
- Farbe: Weißer Grundanstrich DuPont 706-AG 301
- Feststoffgehalt: 59 Gew.-%
- Versprühungsrate: 2,0 ml/min
- Wasserzirkulationsrate: 2 GPM
- Produkt-Verwendung: Melamin-Formaldehyd-Polycondensat/Styrol- Acrylat-Copolymere in einem Molverhältnis 2,4:1
- Anfangs-Charge: 820 ppm
- Aufrechterhaltungs-Charge: Farbe: Produkt 15:1
- Farbe: Farbloser Lack Du Pont RK-3840
- Feststoffgehalt: 60,0 Gew.-%
- Versprühungsrate: 2,0 ml/min
- Wasserrezirkulationsrate: 2 GPM
- Produkt-Verwendung: Melamine-Formaldehyd-Polycondensat/Styrol- Acrylate-Copolymer in einem Molverhältnis 4:1
- Anfangs-Charge: 900 ppm
- Aufrechterhaltungs-Charge: Farbe:Produkt 10:1
- Farbe: In Mont E12 CK002
- Feststoffgehalt: 35 Gew.-%
- Versprühungsrate: 2,0 ml/min
- Wasserrezirkulationsrate: 2 GPM
- Produkt-Verwendung: Melamin-Formaldehyd-Polycondensat/Styrol- Acrylat-Copolymere in einem Molverhälnis 3:1
- Anfangs-Charge: 70 ppm
- Aufrechterhaltungs-Charge: Farb:Produkt 35:1
- Allgemein wurde gefunden, daß die Labortestergebnisse höhere Entklebungs-Anforderungen erfüllen als auf diesem Gebiet in der Praxis erforderlich. Die Diskrepanz ist in erster Linie zurückzuführen auf den Unterschied in bezug auf die Versprühungsrate gegenüber der Wasserströmungsrate unter Laborbedingungen und unter Feldbedingungen.
- In der Praxis arbeitet das Polymer am besten, wenn es einem System mit einem pH-Wert innerhalb des Bereiches von 7,5 bis 9,5 zugesetzt wird.
- Im allgemeinen sollte das System vor dem Entklebungsverfahren damit versetzt werden. Eine vorherige Zugabe scheint die Bildung von Flocken und ein ausreichendes Dispergieren des Entklebungsmittels innerhalb des Systems zu ermöglichen.
- Vorzugsweise werden Flocken innerhalb des Bereiches von 0,1 bis 1 um gebildet. Im allgemeinen sind Flocken innerhalb des Bereiches von 0,5 - 0,75 um am meisten erwünscht.
- Bei den Entklebungssystemen handelt es sich im allgemeinen um Wasser, das die Entklebungsmittel-Zusammensetzungen enhält.
- Das erfindungsgemäß verwendete Entklebungsmittel ist ein schwimmendes/untersinkendes Entklebungsmittel, je nach Verhältnis zwischen den beiden Komponenten A/B.
- Das Entklebungsmittel verbindet sich mit der Farbe (dem Lack) und beseitigt die Klebrigkeit der Farbe (des Lackes). Wenn die Erfindung arbeitet und in geeigneter Weise dosiert wird, fühlt es sich im allgemeinen nicht klebrig an und es haftet keine Farbe (kein Lack) an Oberflächen, die mit Wasser in Kontakt kommen und bei der Filtration, wie sie allgemein in Farbentklebungs-Entfernungssystemen angewendet wird.
Claims (1)
- Verfahren zum Entkleben von Farbe in einer Farbspritzkabine, das umfaßt die Stufen der Einführung von mindestens 25 ppm einer Mischung aus einem Melamin-Formaldehyd-Kondensatz und einem Styrol-Acrylat-Copolymer, die das Melamin-Formaldehyd- Kondensat und das Styrol-Acrylat-Copolymer in einem Molverhältnis in dem Bereich von 2:1 bis 4:1 enthält, in das Farbspritzkammer-Sammelsystem.
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