DE3936974C1 - Treatment of paint coagulate - comprises mixing fibres with coagulate, forming layer and heat treating - Google Patents
Treatment of paint coagulate - comprises mixing fibres with coagulate, forming layer and heat treatingInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten von
Lackkoagulat zu Gegenständen, wie es beispielsweise aus
der GB-OS 20 48 288 als bekannt hervorgeht.
In industriellen Großlackieranlagen fällt eine erhebliche
Menge an Lackkoagulat an, weil etwa 20 bis 30% des auf
dem industriellen Erzeugnis niedergeschlagenen Lackes zu
nächst als Farbnebel in der Lackkabine an den zu den lak
kierenden Gegenständen vorbeigesprüht wird; dieser Lack
nebel wird abgesaugt und aus dem Luftstrom ausgewaschen.
Die im Wasser suspendierten Lacknebeltröpfchen koagulie
ren; das Lackkoagulat sedimentiert und wird auf unter
schiedliche Arten weiter eingedickt. Dieses Lackkoagulat
stellt den Betreiber der Lackieranlagen vor Entsorgungs-
und Umweltprobleme, die dadurch beseitigt werden können,
daß das Lackkoagulat als Rohstoff für die Herstellung von
Gegenständen verwendet wird.
Die eingangs erwähnte GB-OS 20 48 288 sieht zu diesem
Zweck ein zweistufiges Entwässern des Lackkoagulates vor,
wobei als zweite Entwässerungsstufe Pressen, Rollen oder
Extrudieren vorgesehen ist. In noch feuchtem Zustand des
Lackkoagulates werden Fasern zugemischt, wobei diese lose
oder in mattengebundener Form vorliegen können. Um dieses
Mischen zu erleichtern, d. h. um die Viskosität des
Schlammes zu reduzieren, kann das Lackkoagulat beim Zu
mischen erhitzt werden. Anschließend wird das Gemisch in
einer Formpresse getrocknet und ausgehärtet, wobei die
erwähnten Gegenstände geformt werden. Nachteilig an dieser
Vorgehensweise ist, daß das Lackkoagulat beim Einbringen
in die Formpresse einen relativ hohen Feuchtigkeitsgehalt
hat, so daß das Koagulat in der Formpresse zunächst erst
ausgetrocknet werden muß, was relativ lange Formpreß
zeiten erforderlich macht. Nachteilig ist ferner, daß
aufgrund des relativ hohen Wassergehaltes im Lackkoagulat
in dem dem Formpressen unmittelbar vorausgehenden Zustand
dieses Lackkoagulat relativ schwer und voluminös ist.
Häufig findet nämlich das Zumischen der Fasern und das
Formpressen in einem anderen Betrieb als dem Lackierbe
trieb statt, so daß das entwässerte Lackkoagulat über
möglicherweise große Entfernungen transportiert werden
muß. Hierbei macht sich das hohe Gewicht und das hohe Vo
lumen des noch sehr feuchten Lackkoagulates störend be
merkbar.
Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsgemäß zugrunde
gelegte Verfahren dahingehend weiterzubilden, daß kürzere
Preßzeiten erzielbar sind und daß das Transportgewicht
und -volumen des entwässerten Lackkoagulates möglichst
gering sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich
nenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Dank einer ther
misch vorsichtigen Trocknung des Lackkoagulates bis zu
einem rieselfähigen Pulver kann dem Lackkoagulat nahezu
vollständig die Feuchtigkeit entzogen werden, wodurch das
Transportvolumen und das Transportgewicht des Lackkoagu
lates reduziert und wodurch ferner die Taktzeiten beim
anschließenden Formpressen verkürzt werden. Außerdem läßt
sich das Pulver sehr gut mit Fasern - sei es in loser
Form, sei es in mattengebundener Form - vermischen. Dank
des Entklebens des Lackkoagulates in noch sehr wässriger
Phase wird die spätere Entwässerung durch Sedimentation
und durch Fliehkrafteinfluß ganz wesentlich erleichtert.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Un
teransprüchen entnommen werden. Im übrigen ist die Erfin
dung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfüh
rungsbeispieles näher erläutert; dabei zeigt die einzige
Figur ein Verfahrensschema zur Entsorgung des Lackkoagu
lates von Lackierkabinen zu Massenartikeln.
In dem zeichnerisch dargestellten Verfahrensschema ist
links oben eine Lackierkabine 2 gezeigt, in der eine Ka
rosserie 3 für Personenkraftwagen als Beispiel eines Lak
kiergutes mittels Lackzerstäubereinrichtungen 4 lackiert
wird. Über Zuluftgebläse 5 wird die Kabinenatmosphäre und
mit ihr der in der Kabine enthaltene Lacknebel nach unten
geblasen, tritt durch ein Gitterrost 7 in eine unterhalb
der Aufstellebene der Karosserie 3 angeordnete Farbnebel
auswaschung ein, in welcher der in der Luft enthaltene
Nebel durch Wasser aus ihr herausgewaschen wird. Die ein
gefangenen Farbnebeltröpfchen sind in dem Auswaschwasser 8
suspendiert. Aus dem Lacknebel-Sammelraum wird die von
Lacknebel weitgehend gereinigte Spritzkabinenluft mittels
des Absauggebläses 6 abgesaugt.
Die im Auswaschwasser suspendierten Lacknebeltröpfchen
sind sehr klebrig und setzen sich überall fest, was ins
besondere dann störend ist, wenn die Lacknebeltröpfchen zu
größeren Klumpen koaguliert sind. Um ein solches Festkle
ben der Koagulate bei der Weiterbehandlung des Auswasch
wassers zu verhindern, wird diesem ein sogenanntes Ent
klebungsmittel zugesetzt. Und zwar wird beim dargestellten
Ausführungsbeispiel aufgeschlemmte Tonerde 10 als Beispiel
eines Koaguliermittels aus einem Behälter mittels einer
Dosierpumpe einem Mischer 9 zugesetzt, wo sich die Tonerde
innig mit dem Auswaschwasser vermischt. Die Tonerde lagert
sich an die suspendierten Lackpartikelchen an und nimmt
ihnen ihre Klebewirkung. Auch andere Entklebungsmittel
sind möglich, z.B. Natronlauge, Calciumchlorid usw. die
aber nicht so wirkungsvoll sind. Nach dem Entkleben wird
das Auswaschwasser 8 in ein Absetzbecken 11 geleitet, in
welchem sich das Auswaschwasser beruhigt und die darin
enthaltenen, durch Anlagerung von Tonerde beschwerten und
entklebten Lacknebeltröpfchen schwerkraftbedingt zu einem
stark wasserhaltigen Koagulationsschlamm 12 absetzen.
Diesem dünnen und leicht fließenden Koagulationsschlamm 12
wird ein Flockungsmittel in einem Reaktionsgefäß zugegeben
um sein Entwässerungsverhalten zu verbessern; anschließend
wird dieses Gemisch einer Zentrifuge 14 zugeleitet, in
welcher das Lackkoagulat durch Fliehkrafteinfluß weiter
entwässert wird. An der Zentrifuge tritt ein stichfester
Koagulationsschlamm 13 mit einer Restfeuchte von etwa 50%
aus. Sowohl am Absetzbecken 11 als auch an der Zentrifuge
14 fällt laufend an der Klarwasserrinne 28 bzw. an der
Ringkammer 29 von Lacknebeltröpfchen befreites Wasser an.
Die Wasserfraktion der Zentrifuge wird in das Absetzbecken
zurückgeleitet, wogegen der Überlauf der Klarwasserrinne
28 am Absetzbecken über eine Waschwasserpumpe 30 in den
Waschkreislauf für Lackkabinenluft zurückgespeist wird.
Das solcherart entwässerte Lackkoagulat wird zu Massenar
tikel 1 nach dem nachfolgend beschriebenen, sich an
schließenden Verfahren weiterverarbeitet. Der an der Zen
trifuge 14 austretende Koagulationsschlamm 13 wird über
eine z. B. als Förderschnecke ausgebildete Dickstoffpumpe
25 in einem Trocknungsofen 15 gepumpt, in welchem das Ko
agulat thermisch vorsichtig getrocknet wird. Und zwar muß
darauf Acht gegeben werden, daß die Reaktionsfähigkeit des
im Lackkoagulat noch enthaltenen Binders des Lackes noch
erhalten bleibt. Das bedeutet, daß die beim Trocknen im
Lackkoagulat herrschenden Spitzentemperaturen unter 125°
bis 130°C bleiben, mögen die Wandungstemperaturen des
Ofens selber auch geringfügig darüber liegen. Der Ofentyp
selber ist von sekundärer Bedeutung; beim dargestellten
Ausführungsbeispiel ist ein Drehrohrofen gezeigt, der mit
Dampf beheizt ist. Durch förderwirksame Inneneinbauten
z. B. Schaufeln oder Schnecken, die jedoch nicht gezeigt sind
und/oder durch eine Neigung des Drehrohrofens in Schwer
kraftrichtung wird der eingebrachte Koagulationsschlamm
langsam in Axialrichtung durch den Ofen hindurch gefördert
und tritt schließlich am Ende getrocknet aus dem Ofen aus.
Dabei fällt ein rieselfähiges Pulver an; in jedem Fall
sollte die Prozeßführung und Garnierung des Ofens derart
ausgebildet sein, daß das getrocknete Produkt nicht ver
klumpt, sondern - wie gesagt - zu einem Pulver oder einem
feinkörnigen Granulat zerfällt. Gegebenenfalls kann auch
ein Mahlvorgang nachgeschaltet werden. Das aus dem Trock
nungsofen 15 austretende getrocknete Lackkoagulat ist mit
17 bezeichnet; es kann nach kurzer Zwischenlagerung in
Silos oder entsprechenden Lagerstätten anschließend un
mittelbar weiterverarbeitet oder auch zu entsprechenden
Verarbeitungsbetrieben verfrachtet werden.
Bei der Trocknung des Lackkoagulates fällt die im Koagu
lationsschlamm 13 zunächst noch enthaltene Feuchtigkeit
als Dampf in der Ofenatmosphäre an. Diese Ofenluft wird
laufend über eine Absaughaube 16 und ein entsprechendes
Absauggebläse aufgefangen und aus dem Ofen abgeführt, wo
bei am anderen Ofenende entsprechende Frischluft zugeführt
wird. Zweckmäßigerweise kann die Frischluft über einen
Wärmetauscher 26 vorgewärmt werden, wobei dieser wärme
aufnahmeseitig von der abgesaugten Abluft gespeist wird.
Aufgrund der Abkühlung der abgesaugten Ofenatmosphäre in
dem Wärmetauscher 26 kondensiert darin weitgehend das zu
nächst dampfförmig in der abgesaugten Ofenluft enthaltene
Wasser, welches sich in dem Kondensatsammler 27 sammelt.
Dieses Wasser kann ebenfalls - und zwar aus Umweltschutz
gründen - in den Wasserkreislauf des Kabinenwaschwassers
zurückgespeist werden.
Nachdem das getrocknete Lackkoagulat 17 zu Massenartikeln
1 weiterverarbeitet werden soll und diese letztlich voll
ständig von Feuchtigkeit befreit sein müssen, ist es
zweckmäßig, diese im Endeffekt vollständige Trocknung auch
im Trocknungsofen 15 vorzunehmen. Aus diesem Grunde wird
man zweckmäßigerweise das Lackkoagulat 17 in dem Trock
nungsofen auf eine Restfeuchte von 10 bis 2% trocknen. Je
geringer die Restfeuchte in dem Lackkoagulat 17 ist, um so
kürzere Taktzeiten können in dem späteren
Weiterverarbeitungsprozeß eingehalten werden. Andererseits
ist es nicht zweckmäßig, das Lackkoagulat absolut trocken,
also ohne jegliche Restfeuchte auszutrocknen, weil dann
die Gefahr einer Überhitzung des Lackkoagulates in der
Endphase des Trockenvorganges besteht. Dieses absolute
Austrocknen des Lackkoagulates sollte auf den Formge
bungsprozeß, in welchem das Lackkoagulat zu einem formbe
ständigen Körper verpreßt und ausgehärtet wird, beschränkt
bleiben.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden Fahr
zeugkarosserien lackiert. Dabei fallen je produziertem
Fahrzeug erfahrungsgemäß etwa 1,6 kg nahezu vollständig
trockenes Lackkoagulat an. Man wird zur Vermeidung von
Transportwegen nach Möglichkeiten suchen, Massenartikel
herzustellen, die bei dem Produkt verbaut werden können,
welches in der Lackieranlage lackiert worden ist, die den
Lackschlamm hervorbringt. Bei der Lackierung von Kraft
fahrzeugkarosserien wird man daher zweckmäßigerweise Mas
senartikel produzieren, die sich in dem Kraftfahrzeug
verbauen lassen. Dies könnten beispielsweise Verklei
dungsteile oder auch Dämmmatten sein. Soweit - aus welchen
Gründen auch immer - eine Weiterverarbeitung des anfal
lenden Lackkoagulates 17 innerhalb des gleichen Fabrika
tionsbetriebes zu verbaubaren Einzelteilen nicht möglich
ist, ist selbstverständlich auch eine Weiterverarbeitung
zu anderen Artikeln, die nicht innerhalb des Fabrikati
onsbetriebes verbaut werden können, möglich, die jedoch
dann als fertige Artikel an andere Betriebe weiter
geliefert werden. Daneben ist es auch denkbar, überschüs
siges Lackkoagulat 17 in Pulverform zu anderen
Weiterverarbeitungsbetrieben zu verfrachten. Ein solcher
Transportweg ist aus Kostengründen viel eher zu vertreten,
weil es sich bei dem getrockneten Lackkoagulat 17 weniger
um einen Abfallstoff, als vielmehr um einen durchaus noch
wiederverwendbaren Rohstoff handelt.
Die Weiterverarbeitung des pulverförmigen oder feingranu
lierten Lackkoagulates 17 geschieht grundsätzlich durch
Heißpressen in einem formgebenden Werkzeug, wobei eine
sehr starke Volumenreduzierung zustandekommt. Durch das
Heißpressen in dem formgebenden Werkzeug werden die Körner
des Lackkoagulates zu einem homogenen Werkstoffverbund
verpreßt, der thermisch aufgrund der noch verbliebenen
Reaktionsfähigkeit des darin enthaltenen Binders zu einem
stabilen Körper abbindet.
Die unten im Verfahrensschema gezeigte Weiterverarbeitung
betrifft ein formstabiles Verkleidungsteil, beispielsweise
eine Verkleidungsplatte für Kraftfahrzeugtüren. Ausgangs
stoff hierfür ist eine aufgewickelte Faserbahn 19 aus Ju
te, die eine eingenadelte Wirrlage von Jutefasern in einer
Stärke von etwa 30 mm enthält. Die aufgenadelten Jutefa
sern liegen dabei sehr locker und weitmaschig. In diese
lockere und weitmaschige Faserstruktur wird, nach einem
Einsprühen eines Klebers, das pulverförmige Lackkoagulat
über einen Einschüttrichter zunächst auf der einen Seite
zu einer Aufschüttung 20 und - nach Umlenkung über eine
Walze - auch auf die andere Seite aufgeschüttet - Auf
schüttung 20′. Dank des vorher eingesprühten Klebers
haften die Aufschüttungen an der Faserstruktur fest. Die
solcherart gebildete lockere Rohbahn wird in einer Quer
schneideeinrichtung 21 zu formentsprechenden Stanzlingen
geschnitten, die in ein geeignetes Formpreßwerkzeug 22
eingegeben werden. Die Formhälften des Formpreßwerkzeuges
sind mit einer Heizung 23 versehen. Durch Schließen des
Formpreßwerkzeuges und Zusammenpressen der Werkzeughälften
unter hohem Druck bei gleichzeitiger Anwendung von Hitze
wird der Zuschnitt aus der Rohbahn sehr stark verdichtet
und unter der Hitzeeinwirkung ausgehärtet. Durch die An
wendung von hohem Preßdruck und hoher Temperatur wird ein
formstabiler Massenartikel 1 als Endprodukt erzeugt, der
durch die eingelagerten Fasern eine gute Festigkeit hat
und beispielsweise als Verkleidungsteil innerhalb eines
Fahrzeuges verbaut werden kann.
Bei dem erwähnten Beispiel der Herstellung von Türver
kleidungsplatten wurden je Plattenseite etwa 200 g, also
etwa 400 g je Türverkleidungsplatte verpreßt. Bei einem
viertürigen Kraftfahrzeug könnten unter Umständen auf
diese Weise 1600 g Lackkoagulat je Fahrzeug verarbeitet
werden. Bisher wurden derartige Türverkleidungsplatten aus
kunstharzgebundenen Holzfasern - sogenannte Hartfaser
platten - hergestellt. Die aus Lackkoagulat hergestellten
Türverkleidungsplatten entsprechen in vieler Hinsicht
durchaus den an solche Bauteil zu stellenden Anforde
rungen, so daß die ersten Erprobungen durchaus ermutigend
sind. Vorteilhaft an den aus Lackkoagulat hergestellten
Türverkleidungsplatten ist ihre glatte Oberfläche, die
sich für die spätere Kaschierung der Türverkleidungs
platten mit Dekorfolien gut eignet.
Selbstverständlich ist es auch denkbar, andere Innenaus
bauteile, die ebenfalls später mit Dekorfolie überzogen
werden, unter Verwendung von Lackkoagulat herzustellen.
Hierbei ist es denkbar, dem Lackkoagulat auch andere
faserartigen Stoffe, wie z.B. Holzfasern zuzumischen. Bei
dem Erfordernis höherer Festigkeiten ist es auch denkbar,
dem pulverförmigen Lackkoagulat vor seiner
Weiterverarbeitung Verstärkungsfasern, beispielsweise
Glasfasern, in Längen zwischen wenigen Millimetern und
einigen Zentimetern zuzumischen.
Auch Dämmatten lassen sich unter der Verwendung von ge
trocknetem Lackkoagulat herstellen. Hierbei wird zunächst
auch von einer Fasermatte ausgegangen, die mit einer
Mischung aus Bitumen und Lackkoagulat getränkt und unter
mäßiger Preßkraft und Hitze zu einem relativ formstabilen
aber gleichwohl noch flexiblen Formkörper verpreßt wird.
Die solcherart vorgefertigte Dämmatte wird innenseitig auf
eine Karosserie aufgeklebt, die anschließend noch einmal
die Endlackierung durchläuft. Beim Einbrennen einer Zwi
schen-Lackschicht wird dann auch die Dämmatte noch einmal
ausgehärtet, wobei sie sich aufgrund ihrer Flexibilität
eng an die Karosserieoberfläche anschmiegt und dabei aus
härtet. Auch in dieser Hinsicht sind erste Versuche er
folgversprechend verlaufen.
Claims (3)
1. Verfahren zum Verarbeiten von aus dem Lackauswasch
wasser von Lackierkabinen stammenden, entwässerten und
getrockneten Lackkoagulat zu formbeständigen Gegenständen,
- - wobei dem weitgehend getrockneten Lackkoagulat Fasern zugemischt werden oder das Lackkoagulat auf in Mattenform gebundenen Fasern verteilt wird und
- - eine solche Stoffgemischlage unter Wärmeeinwirkung bei
Temperaturen von mindestens 130°C und unter Druck in
einem Formpreßwerkzeug zu einem der Gegenstände gepreßt
wird, gekennzeichnet durch folgende Ausgestaltung von
Verfahrensschritten:
- a) in das von der Lackierkabine abgezogene Lackaus waschwasser wird eine Aufschwemmung kleinster Partikel mit großer Oberfläche, insbesondere Tonerde als physi kalisch wirkendes Entklebungsmittel und/oder Koagula tionsmittel für den koagulierenden Lack zugemischt,
- b) das lediglich durch Massewirkung, nämlich durch Schwerkraft- und Fliehkraftabscheidung bewirkte Ent wässern des Lackkoagulates wird - gegebenenfalls unter Einsatz von Entwässerungschemikalien - bis zu einem Wassergehalt von etwa 50% betrieben,
- c) das entwässerte Lackkoagulat wird thermisch vor sichtig, d. h. unter zumindest teilweise Aufrechter haltung der Reaktionsfähigkeit des enthaltenen Binders bei Temperaturen im Bereich zwischen 90 und 110°C bis zu einem rieselfähigen Pulver und einer Rest feuchte von etwa 2 bis 10% getrocknet;
- d) erst in dem Zustand des rieselfähigen Pulvers wird das Lackkoagulat mit den Fasern zusammengebracht.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zu einer Matte gebundenen Fasern in Form eines
lockeren Schlingenteppichs oder losen Filzes mit ober- und
unterseitig abstehenden Schlingen ausgebildet sind, daß
die Schlingen vor dem Mischen mit Lackkoagulat mit Kleb
stoff versehen und daß das rieselfähige Lackkoagulat
beidseitig in die Schlingen eingestreut oder eingeblasen
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Lackkoagulat mit Bitumen vermischt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893936974 DE3936974C1 (en) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | Treatment of paint coagulate - comprises mixing fibres with coagulate, forming layer and heat treating |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19893936974 DE3936974C1 (en) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | Treatment of paint coagulate - comprises mixing fibres with coagulate, forming layer and heat treating |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3936974C1 true DE3936974C1 (en) | 1990-09-27 |
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ID=6392996
Family Applications (1)
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DE19893936974 Expired - Lifetime DE3936974C1 (en) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | Treatment of paint coagulate - comprises mixing fibres with coagulate, forming layer and heat treating |
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