DE60208141T2

DE60208141T2 - Verfahren zur Wiederverwendung von Pulverlackabfällen

Info

Publication number: DE60208141T2
Application number: DE2002608141
Authority: DE
Inventors: Rene Graewe; Marek Nowak; Volker Paschmann
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 2001-10-10
Filing date: 2002-10-07
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2022-10-08
Also published as: US6881762B2; JP2003201447A; EP1302505B1; EP1302505A3; EP1302505A2; US20040072919A1; DE60208141D1

Description

BEREICH DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft die Wiederverwendung von Pulverlackabfall.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Herstellung von Pulverlacken wird überwiegend durch Extrudieren des Pulverlackes ausgeführt, der bereits durch Trockenmischen aller erforderlichen Komponenten (Frischmaterial für Pulverlack) in Form einer pastenähnlichen Schmelze angesetzt ist, Abkühlen der Schmelze, Grobzerkleinerung zu sogenannten Pulverlackschnitzeln, Feinzerkleinern (Mahlen) und anschließendem Sieben und Klassifizieren zu der gewünschten Kornfeinheit (Pulverlack-Klassifikation). Pulverlackmaterial, das beim Sieben zu grobkörnig ist (hohes Korn), lässt sich nochmals fein mahlen. Pulverlackmaterial, das zu feinkörnig ist, (geringes Korn), stellt Abfall dar.
Pulverlackabfall entsteht außerdem in Form von Überspritznebel während des Pulverlackauftrags.
Pulverlackabfall sollte nach Möglichkeit als Pulverlack zurückgewonnen werden, um nicht nur aus ökologischen Erwägungen seiner ursprünglichen Nutzung zugeführt zu werden, sondern auch deshalb, weil Pulverlacke wertvolle Materialien sind.
In der Patentliteratur werden zahlreiche Verfahren beschrieben, mit denen die Rückführung von Pulverlackabfall in den Kreislauf möglich ist, um für den ursprünglichen Zweck verwendet zu werden.
Die DE-A-40 28 567 beschreibt die direkte Wiederverwendung von Pulverlack-Überspritznebel durch Zusatz des Überspritznebels zu frischem Material vor oder während der Extrusion, wodurch der Prozess kompliziert zu handhaben ist.
In der WO 96/15891 wird das Verpressen von Pulverlackabfall zu bröckeligen Tabletten beschrieben, die anschließend zusammen mit frischem Pulverlackmaterial extrudiert werden.
Aus der EP-A-0 683 199 ist die Erzeugung einer Lage aus Pulverlackabfall bekannt, die an Wärme exponiert wird und worin die Pulverlackpartikel ohne Abbau oder Vernetzen des Pulverlackes koaleszieren. Als Wärmequelle können IR-Strahler dienen. Die koaleszierten Pulverlackpartikel werden sodann nochmals allein oder gemeinsam mit Pulverlack-Frischmaterial extrudiert.
Die aus den DE-A-40 28 567, WO 96/15891 und EP-A-0 683 199 schließen eine erneute Extrusion des Pulverlackmaterials ein. Dieses ist mit der Gefahr einer zu hohen thermischen Belastung verbunden.
Die WO 98/33848 beschreibt die Agglomeration von feinteiligen Pulverlackrückständen unter dem Einfluss von Druck. Die Agglomerate können in den Herstellungsprozess für Pulverlack zurückgeführt werden.
Die WO 99/23068 und WO 99/23176 beschreiben ein Kompaktieren von Pulverlackabfall durch Anwendung von Druck. Der kompaktierte Pulverlackabfall lässt sich zusammen mit frischem Pulverlackmaterial, das gemahlen werden soll, vermahlen.
Die Pulverlackpresslinge, die nach den bekannten Verfahren der WO 98/33848, WO 99/23068 und WO 99/23176 hergestellt werden, sind nur einschränkend für die Herstellung daraus durch Mahlen von Pulverlacken geeignet, die über die gewünschte Partikelgrößenverteilung verfügen.
Die US-P-6 162 861 beschreibt die Herstellung von Pulverlackpartikeln mit einer Partikelgröße, die zur Anwendung durch Agglomeration von Pulverlack-Feinkorn mit Hilfe von Wärme und vorzugsweise unter Anwendung von Hilfsprodukten geeignet ist, die die Agglomeration fördern. Das Verfahren ist außerordentlich schwer zu steuern, was auf die strengen Anforderungen im Zusammenhang mit der Partikelgrößenverteilung des für den Auftrag geeigneten Pulverlackes zurückzuführen ist.
Es besteht ein Bedarf zur Bereitstellung eines wirksamen Verfahrens für die Wiedergewinnung von Pulverlackabfall. Das zurückzugewinnende Pulverlackmaterial sollte daher so wenig wie möglich Wärme ausgesetzt werden. Jegliche Veränderung der Zusammensetzung des Pulverlackes sollte vermieden werden. In ähnlicher Weise sollte auch die Zugabe von beispielsweise Hilfsprodukten vermieden werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Das Problem wird durch die Erfindung derart gelöst, dass der Pulverlackabfall zuerst zu Pulverlackpresskörpern unter Anwendung von Druck gepresst wird, die Presskörper anschließend zu durchglasierten Pulverlackkörpern in einem rotierenden Behälter unter Anwendung geringer und gleichförmiger Wärme umgewandelt werden.
Die Erfindung umfasst daher ein Verfahren zur Wiederverwendung von Pulverlackabfall durch Pressen von Pulverlackabfällen zu Pulverlackpresskörpern in einem ersten Schritt, die ein Volumen von 0,5 mm³ bis 15 cm³ haben, indem Druckkräfte angewendet werden; sowie in einem zweiten Schritt die erzeugten Pulverlackpresskörper in einen Behälter geben, den Behälter um eine in einem Winkel von 20 bis 70° zur horizontalen geneigten Drehachse rotieren; sowie Erhitzen der Pulverlackpresskörper, bis durchglasierte Pulverlackkörper erzeugt sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird Pulverlackabfall in den Kreislauf zurückgeführt. Pulverlackabfall ist Pulverlack mit Partikelgrößen oder Partikelgrößenverteilungen, die für den Pulverlackauftrag nicht geeignet sind oder die von dem theoretischen Wert abweichen. Pulverlackabfälle haben mittlere Partikelgrößen (d₅₀) im Bereich von beispielsweise 1 bis 100 μm. Der Begriff (d₅₀) ist der arithmetische Mittelwert in der Kurve der Partikelgrößenverteilung, worin 50% der Partikel unterhalb dieses Wertes liegen. Beispiele für Pulverlackabfälle sind Pulverlack-Überspritznebel, der beispielsweise eine mittlere Partikelgröße (d₅₀) im Bereich von 10 bis 100 μm hat, geringes Korn im Sinne der Pulverklassifikation mit beispielsweise einer mittleren Partikelgröße (d₅₀) im Bereich von 1 bis 20 μm, fehlerhafte Pulverlackchargen mit Partikelgrößenverteilungen, die nicht innerhalb der theoretischen Werte liegen, oder Pulverlacke, die den theoretischen Werten der Partikelgrößenverteilung nicht genügen, beispielsweise aufgrund einer fehlerhaften oder zu langen Lagerung. Der Pulverlackabfall, der in dem Verfahren gemäß der Erfindung der Wiederverwendung zugeführt werden soll, kann aus thermoplastischen oder speziell duroplastischen Pulverlackmaterialien bestehen, die beispielsweise durch Strahlung härtbar sind oder speziell thermisch härtbar sind. Der Pulverlackabfall kann Pigment enthaltender Pulverlack sein oder Pulverklarlack.
Duroplastische Harze sind vernetzte Harze oder Materialien, die hart sind, die nur ein gering elastisches Verhalten zeigen, die nicht schmelzen und gegenüber Lösemitteln mehr oder weniger beständig sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich speziell für die Wiederverwendung von Pulverlackabfall hoher Qualität, wie er beispielsweise bei der Herstellung oder dem Auftrag von Pulverlacken anfällt, die in der Automobilindustrie verwendet werden, z.B. Kfz-Pulverklarlacke.
Pulverlacke lassen sich nach dem charakteristischen Temperaturverhalten jedes Pulverlackes beschreiben, d.h. für jeden Pulverlack gibt es mehrere charakteristische Temperaturen oder diskrete Temperaturbereiche. Die Lage und Breite dieser Temperaturen oder Temperaturbereiche hängen von der Zusammensetzung des jeweiligen Pulverlackes ab und lassen sich mit Hilfe geeigneter physikalischer Methoden bestimmen. Eine der üblicherweise zur Anwendung gelangenden Bestimmungsmethode ist beispielsweise die DSC (Differentialscanningkalorimetrie). Pulverlacke haben eine Glasübergangstemperatur, unterhalb deren sie gelagert werden. Die Glasübergangstemperatur von Pulverlacken ist normalerweise keine genau festgelegte Glasübergangstemperatur, sondern beispielsweise ein breiter Bereich der Glasübergangstemperatur von 20° bis 40°C. Bei Temperaturen oberhalb des Bereichs der Glasübergangstemperatur gehen Pulverlacke beispielsweise in einen kautschukelastischen Zustand über, bevor der Bereich der Schmelztemperatur der Pulverlacke mit einem weiteren Temperaturanstieg erreicht wird. Die Breite des Bereichs der Schmelztemperatur von Pulverlacken beträgt beispielsweise 20° bis 150°C, wobei die untere Grenze des Bereichs der Schmelztemperatur beispielsweise bei 20° bis 50°C oberhalb der oberen Grenze des Bereichs der Glasübergangstemperatur liegt. Das chemische Vernetzen eines thermisch härtbaren Pulverlackes beginnt innerhalb oder oberhalb des Bereichs der Schmelztemperatur wahrnehmbar zu werden. Besondere Bedeutung kommt daher beispielsweise einem schnellen Durchgang des schmelzflüssigen Pulverlackes in dem Extruder bei der Herstellung von thermisch härtbaren Pulverlacken zu. Im Fall thermisch härtbarer Pulverlacke liegt die zum härten gewählte Ausheiztemperatur oberhalb des Bereichs der Schmelztemperatur. Das Fließen eines thermisch härtbaren Pulverlackes lässt sich mit Hilfe des Wertes der Ausheiztemperatur kontrollieren. Einerseits fällt die Viskosität einer Pulverlackschmelze mit zunehmender Temperatur ab, während die Geschwindigkeit des chemischen Vernetzens eines thermisch härtbaren Pulverlackes andererseits zunimmt und damit die Viskosität.
Wendet man beispielsweise eine DSC mit einer Heizgeschwindigkeit von 10°C/min an, so kann ein Temperaturverhalten derzeitiger Kfz-Pulverklarlacke ermittelt werden, das sich im Allgemeinen mit breiten Bereichen der Glasübergangstemperatur von 20° bis 30°C mit einem Zentrum im Bereich von 30° bis 60°C charakterisieren lässt, 40° bis 50°C breite Bereiche für den kautschukelastischen Zustand mit einem Zentrum im Bereich von 50° bis 100°C sowie 20° bis 100°C breite Bereiche der Schmelztemperatur mit einem Zentrum im Bereich von 90° bis 190°C.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise ein Pulverlackabfall mit nur einer einzigen Qualität wiederverwendet. "Einzelqualität-Pulverlackabfälie" sind auf der Grundlage einer identischen chemischen Zusammensetzung durch ein identisches Temperaturverhalten im Sinne der vorstehenden Beschreibung gekennzeichnet. Im Falle von Pigment enthaltenden Pulverlackabfällen sind sie in identischer Weise mit Pigment versehen. Mit anderen Worten wird das Verfahren vorzugsweise nicht mit Mischungen von Pulverlackabfällen unterschiedlicher Zusammensetzung ausgeführt.
Der erste Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens – die Herstellung von Pulverlackpresskörpern aus Pulverlackabfall durch Anwenden von Druckkräften – ist in der Fachwelt gut bekannt. Der Schritt des Verpressens kann beispielsweise in Werkzeugen ausgeführt werden, die konventionell zum Pelletisieren oder zur Tablettenerzeugung eingesetzt werden, wie beispielsweise Tabletten- oder Zylinderpressen. Die Werkzeuge, die Verfahren und die Verfahrensbedingungen, wie sie in den WO 96/15891, WO 98/33848, WO 99/23068 und WO 99/23176 offenbart wurden, sind beispielsweise zur Anwendung in dem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Herstellung von Pulverlackpresskörpern geeignet.
Die Pulverlackpresskörper können jede gewünschte Form haben; sie können beispielsweise Stäbchen sein, Tabletten, Zylinder, Ellipsoide, Kugeln und dergleichen. Vorzugsweise haben die Pulverlackpresskörper rotationssymmetrische Formen und speziell sind sie Kugeln oder Ellipsoide. Die Pulverlackpresskörper sind nicht sehr groß und haben ein Volumen von 0,5 mm³ bis 15 cm³ und bevorzugt von 0,5 mm³ bis 5 cm³ entsprechend einer Größe von beispielsweise 1 mm bis 3 cm und bevorzugt 1 mm bis 2 cm, das heißt, ihr Durchmesser in Richtung ihrer größten Abmessungsbereiche reicht z.B. von 1 mm bis 3 cm und bevorzugt von 1 mm bis 2 cm.
Die Pulverlackpresskörper können wiederum unter Anwendung relativ geringer Kräfte zerkleinert werden. Sofern sie als Ausgangsmaterialien für die Erzeugung von Pulverlacken verwendet werden, werden Pulverlacke mit einer Partikelgrößenverteilung, die nicht den gewünschten theoretischen Werten entspricht, beim Feinmahlen der Pulverlackpresskörper erhalten.
In dem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt ein "Durchglasieren" der Pulverlackpresslinge zu Pulverlackkörpern. Die Formulierung "durchglasiert" bezeichnet einen Pulverlack, der oberhalb seiner Glasübergangstemperatur und jedoch unterhalb seiner Schmelztemperatur erhitzt worden ist und mikroskopisch homogen ist. Die Pulverlackpresskörper werden in einem um eine um einen Winkel von 20 bis 70° zur Horizontalen geneigten Drehachse rotierenden Behälter bewegt. Der rotationsfähige Behälter wird mit den Pulverlackpresskörpern bis zu beispielsweise 10% bis 50 Vol.% und bevorzugt 20% bis 40 Vol.% gefüllt. Gewöhnlich ist der Füllanteil bezogen auf das untere nutzbare Fassungsvermögen des Behälters, das von dem Prozess vorgegeben wird, größer und beträgt beispielsweise 75% bis 100 Vol.% des Füllvolumens, welches theoretisch möglich ist. Die Prozentangaben beziehen sich jeweils auf das Gesamtvolumen, das von den Pulverlackpresskörpern und den dazwischen befindlichen Hohlräumen eingenommen wird.
Von den Behältern, die um eine in einem Winkel von 20 bis 70° zur Horizontalen geneigten Drehachse rotieren können, kann das konventionelle Gerät verwendet werden, das in der chemischen oder pharmazeutischen Technologie zur Anwendung gelangt, wie beispielsweise Trommelmischer, Trommelmischer mit zwiebelförmiger Gestalt, Granulierteller, Granuliertrommeln oder Kegelgranulatoren. Die Behälter können in Kombination angewendet werden, was den Transport des Pulverlackmaterials von einem Behälter in einen anderen im Verlaufe des erfindungsgemäßen Verfahrens bedeutet. Die Behälter oder Innenwände der Behälter bestehen vorzugsweise aus einem Material, das ein leichtes Reinigen ermöglicht und das im Bereich der in dem erfindungsgemäßen Verfahren auftretenden Temperaturen keinerlei Änderungen unterliegt. Bevorzugt sind Behälter aus Sonderstahl mit einer glatten Innenfläche. Die Behälter können in einem offenen oder geschlossenen Zustand betrieben werden.
Nach dem Füllen mit Pulverlackpresskörpern wird der Behälter um eine in einem Winkel von 20 bis 70° und bevorzugt 30 bis 60° zur Horizontalen geneigten Drehachse in Rotation versetzt. Die Rotationsgeschwindigkeit ist ausreichend gering, so dass ein schädlicher Einfluss auf die Pulverlackpresskörper im Bezug auf das gewünschte Ergebnis vermieden wird. Insbesondere ist eine Verteilung der Pulverlackpresskörper auf der gesamten Gefäßwandung zu vermeiden, die durch zu hohe Zentrifugalkräfte zustande kommt oder durch ein zu starkes Zerfallen der Pulverlackpresskörper. Die durch die Umfangsgeschwindigkeit festgelegte Drehgeschwindigkeit beträgt beispielsweise 20 bis 75 m/min.
Während die Pulverlackpresskörper durch die Drehung des Behälters gleichförmig bewegt werden, werden sie so lange der Wärme ausgesetzt, bis sich durchglasierte Pulverlackkörper gebildet haben. Es ist vorteilhaft, dass aufgrund der konstanten Zirkulation die Wärmebelastung des Pulverlackmaterials außerordentlich gleichförmig erfolgt.
Bei der Erzeugung der durchglasierten Pulverlackkörper wird die Wärmewirkung auf die sich in Bewegung befindlichen Pulverlackpresskörper so vorgesehen, dass eine Temperatur (theoretische Temperatur) festgelegt wird, die sich innerhalb des Bereichs der Glasübergangstemperatur bis unterhalb des Bereichs der Schmelztemperatur befindet und bevorzugt oberhalb des Bereichs der Glasübergangstemperatur. Vorzugsweise wird im Inneren des Pulverlackmaterials eine gleichförmige Temperatur mit einer Temperaturabweichung von beispielsweise nicht mehr als ±5°C vorgegeben. Der Bereich der Schmelztemperatur darf in keinem Fall erreicht werden, was in gleicher Weise auch für eine erwähnenswerte chemische Reaktion des vernetzenden Systems im Falle von thermisch härtbarem Pulverlackmaterial gilt. Die Temperatur des sich in Bewegung befindenden Pulverlackmaterials kann entweder im Inneren des Pulverlackmaterials direkt bestimmt werden oder kontaktfrei beispielsweise an dessen Oberfläche pyrometrisch. Dementsprechend lässt sich die Wärmezufuhr regeln.
Die Dauer der beschriebenen Wärmeeinwirkung wird so gewählt, dass aus den Pulverlackpresskörpern durchglasierte Pulverlackkörper gebildet werden. Die Dauer hängt unter anderem von der Chargengröße ab, wobei der Prozess nach dem Erreichen der theoretischen Temperatur in dem Pulverlackmateriai bei Chargengrößen von 50 bis 100 kg Pulverlackpresskörpern 5 bis 40 min und bevorzugt 15 bis 30 min dauern kann. Die Beendigung des Durchglasierens der Pulverlackpresskörper zu Pulverlackkörpern und damit das Ende des Prozesses können mühelos dadurch festgestellt werden, dass man das Bruchverhalten der Pulverlackkörper mit dem von Pulverlackschnitzeln in dem Pulverlack-Mahlprozess vergleicht. Faktisch entspricht das Bruchverhalten der durchglasierten Pulverlackkörper den von Pulverlackschnitzeln.
Für die Wärmeeinwirkung auf die Pulverlackpresskörper kann mit Hilfe unterschiedlicher Methoden der Wärmezuführung gesorgt werden, beispielsweise durch Zuführung von Heißluft entsprechend der gewünschten Temperatur auf der Oberfläche und/oder unterhalb der Oberfläche des sich in Bewegung befindenden Pulverlackmaterials und/oder über einer entsprechend temperierten Gefäßinnenwand. Es lässt sich Heißluft vorteilhaft unterhalb der Oberfläche des sich in Bewegung befindlichen Pulverlackmaterials z.B. über ein Rohr zuführen, das über eine gekühlte Wandung und mehrere Bohrungen verfügt.
Vorzugsweise wird die Wärme in Form von Strahlungswärme zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Methoden der Wärmezuführung oder speziell anstelle dieser zugeführt. Die Oberfläche des sich in Bewegung befindlichen Pulverlackmaterials kann mit Wärmestrahlung bestrahlt werden. Die Position und Entfernung der Quelle für die Wärmestrahlung wird vorteilhaft so gewählt, dass der größte Teil der Oberfläche des sich in Bewegung befindlichen Pulverlackmaterials bestrahlt wird, wobei die Quelle für die Wärmestrahlung beispielsweise 30 bis 100 cm oberhalb der Oberfläche des Pulverlackmaterials angeordnet werden kann. Die Quelle für die Wärmestrahlung lässt sich im Inneren oder außerhalb des Behälters betreiben. Wärmestrahlungsquellen, die im Inneren des Behälters betrieben werden, werden bevorzugt mit einem Luftmantel gespült, um deren Verunreinigung zu vermeiden. Im offenen Zustand betriebene Behälter oder Behälter, die im geschlossenen Zustand mit einem Deckel betrieben werden, der die Wärmestrahlung überträgt, werden im Fall von Wärmestrahlungsquellen verwendet, die außerhalb des rotierenden Behälters betrieben werden. Konventionelle Quellen für Infrarot- oder Nahe-Infrarotstrahlung können als Wärmestrahlungsquellen verwendet werden, wobei die Temperatur in dem sich in Bewegung befindlichen Pulverlackmaterial am einfachsten über den Stromverbrauch geregelt werden und/oder über eine Zeitschaltuhr der Wärmestrahlungsquellen.
Nachdem sich durchglasierte Pulverlackkörper gebildet haben, werden diese bis unterhalb des Bereichs der Glasübergangstemperatur und vorzugsweise, während sich der Behälter noch in Rotation befindet, abgekühlt. Die Abkühlung kann nach einer Unterbrechung der Wärmezufuhr durch Temperaturausgleich mit der Umgebung erfolgen oder kann durch Wärmeabfuhr unterstützt werden, wie beispielsweise durch Zufuhr von trockener Kaltluft auf der Oberfläche und/oder unterhalb der Oberfläche der in Bewegung befindlichen durchglasierten Pulverlackkörper, indem flüchtige Kühlmittel zugegeben werden, wie beispielsweise Trockeneis oder verflüssigte Inertgase und/oder über eine entsprechend gekühlte Innenwand des Gefäßes. Sofern eine zusätzliche Kühlung angewendet wird, ist darauf zu achten, dass keine Feuchtigkeitskondensate in den Pulverlackkörpern vorhanden sind.
Das hierin als ein chargenweise betriebenes Verfahren beschriebene erfindungsgemäße Verfahren kann auch kontinuierlich ausgeführt werden. Bei einem kontinuierlichen Prozess kann es nützlich sein, von einem zylindrischen Drehrohr mit einer Heizeinrichtung Gebrauch zu machen. Das zylindrische Drehrohr kann anstelle eines Behälters oder zusätzlich zu einem Behälter verwendet werden, indem beispielsweise ein Teil der Wärmebehandlung der Pulverlackpresskörper in einem Behälter ausgeführt und das Pulverlackmaterial aus diesem Behälter in das zylindrische Drehrohr im Verlaufe des Prozesses übertragen wird und die Wärmebehandlung dort beendet wird.
Die Erfindung betrifft außerdem durchglasierte Pulverlackkörper, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten werden können. Die durchglasierten Pulverlackkörper dürfen nicht mit Pulverlackpresskörpern, die aus Pulverlackpartikeln bestehen, die zusammengepresst oder wahlweise miteinander gesintert sind, verwechselt werden. Derartige Pulverpresskörper bekannter Ausführung sind nicht homogen, was zumindest aus mikroskopischer Sicht der Fall ist. Die Pulverlackpresskörper bestehen eher aus einzelnen Pulverlackpartikeln, die mehr oder weniger fest miteinander verbunden sind. Mit anderen Worten enthält der einzelne Pulverlackpresskörper mit Luft zwischen den Pulverlackpartikeln gefüllte Hohlräume und Kanäle, die miteinander verbunden sind, und/oder die Pulverlackpartikel sind selbst während der Herstellung des Pulverlackpresskörpers nicht genug oder ausreichend gleichförmig der Wärme ausgesetzt worden. Im Gegensatz zu den Pulverlackpresskörpern sind die Pulverlackkörper, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt werden, durchglasiert und daher aus mikroskopischer Sicht homogen.
Während sich Pulverlackpresskörper ohne größeren Kraftaufwand zerkleinern lassen, unterscheiden sich davon die durchglasierten Pulverlackkörper in ihrem Bruchverhalten, welches dem Bruchverhalten von Pulverlackschnitzeln entspricht. Die Aufbringung von Kräften, wie sie beispielsweise beim Mahlen von Pulverlackschnitzeln erforderlich sind, werden für ihre Zerkleinerung benötigt. Dieses Bruchverhalten, das dem Bruchverhalten von Pulverlackschnitzeln entspricht, ist der entscheidende Faktor zur Erzeugung der durchglasierten Pulverlackkörper, die für die Herstellung von Pulverlacken besonders geeignet sind.
Pulverlacke, die über Partikelgrößenverteilungen verfügen, die für die Anwendung innerhalb des theoretischen Wertebereichs geeignet sind, können aus durchglasierten Pulverlackkörpern hergestellt werden. Die durchglasierten Pulverlackkörper können allein oder gemeinsam mit Pulverlackschnitzeln direkt dem Feinmahlen zugestellt werden. Die konventionellen Verfahrensschritte vor dem Feinmahlen in dem Herstellungsprozess für den Pulverlack können vermieden werden. Die Pulverlacke, die aus durchglasierten Pulverlackkörpern hergestellt werden, entsprechen den Pulverlacken, die ausschließlich aus frischem Material hergestellt worden sind und zwar sowohl hinsichtlich ihres Verhaltens im Rahmen der Auftragstechnologie als auch hinsichtlich der technologischen Eigenschaften der damit hergestellten Beschichtungen. Die Wiedergewonnenen Pulverlacke lassen sich daher für ihre ursprüngliche Aufgabe verwenden und ihre Anwendung ist nicht mehr für Aufgaben von geringerem Wert beschränkt.
In dem Wiedergewinnungsverfahren gemäß der Erfindung wird der Pulverlackabfall lediglich einer reduzierten und gleichförmigen Wärme unter mäßigen Prozessbedingungen exponiert.
Es tritt keine Änderung in der Zusammensetzung des wiedergewonnenen Materials im Vergleich zu frischem Pulverlack auf. Die Pulverlackkörper sind Produkte, die sich im Bezug auf ihre Weiterverarbeitung leicht handhaben lassen und zur Herstellung eines Pulverlackes verwendet werden können, der in seiner Qualität dem entsprechenden Original-Pulverlack vergleichbar ist.
BEISPIEL
Es wurden 45 kg Kfz-Pulverlack-Autoklarlack mit geringem Korn entsprechend der Pulverlack-Klassifikation (mit einem Bereich der Glasübergangstemperatur von 26° bis 52°C und einem Bereich der Schmelztemperatur von 90° bis 120°C, ermittelt mit Hilfe der DSC mit einer Heizgeschwindigkeit von 10°C/min), der über eine mittlere Partikelgröße (d₅₀) von 10 μm hatte, zu ellipsoidförmigen Pulverklarlack-Presskörpern mit einer Größe von 0,5 cm × 2 cm unter Anwendung einer Zylinderpresse verpresst.
Die ellipsoidförmigen Pulverklarlack-Presskörper wurden in einen Trommelmischer aus Sonderstahl mit einem Volumen von 500 l gefüllt, der eine zwiebelförmige Kontur hatte. Der Mischer wurde mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 45 m/min um seine in einem Winkel von 45° zur Horizontalen geneigten Drehachse in Rotation versetzt. Die Oberfläche des sich in Bewegung befindlichen Pulverklarlackmaterials wurde durch die Öffnung in den Mischer mit einem Infarotstrahler bestrahlt, der in einem Abstand von 50 cm (maximale Leistungsaufnahme 6 kW) von oben bestrahlt. Nach Erreichen einer Temperatur von 75°C in dem Pulverklarlackmaterial wurde das Material bei dieser Temperatur für weitere 25 min gehalten. Danach wurde der Infrarotstrahler abgeschaltet und die Charge für 30 min gekühlt, währenddessen sich der Mischer in Rotation befand. Es wurden durchglasierte ellipsoidförmige Pulverklarlackkörper erhalten, die sich weiter zu einem Pulverklarlack verarbeiten ließen, der nach dem Mahlen und Klassifizieren hinsichtlich seiner Eigenschaften von dem Original-Pulverklarlack nicht unterscheiden ließ.

Claims

Verfahren zur Wiederverwendung von Pulverlackabfällen, umfassend die Schritte: (1) Zusammenpressen von Pulverlackabfällen zu Pulverlackpresskörpern, die ein Volumen von 0,5 mm³ bis 15 cm³ haben, indem Druckkräfte angewendet werden; (2) die erzeugten Pulverlackpresskörper in einen Behälter geben, den Behälter um eine in einem Winkel von 20 bis 70° zur Horizontalen geneigten Drehachse rotieren und (3) Erhitzen der Pulverlackpresskörper, während sie in dem rotierenden Behälter bewegt werden, bis durchglasierte Pulverlackkörper erzeugt sind.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Pulverlackpresskörper ein Volumen von 0,5 mm³ bis 5 cm³ haben.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Pulverlackpresskörper eine Form haben, die ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Stäbchen, Tabletten, Zylindern, Ellipsoiden und Kugeln.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei welchem der Pulverlackabfall ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus thermoplastischem Pulverlack- und duroplastischem Pulverlackmaterial.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem der Pulverlackabfall ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Pigment enthaltendem Pulverlack und Pulverklarlack.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem der Pulverlackabfall ein Pulverlackabfall mit nur einer einzigen Qualität ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem der Behälter ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Trommelmischer, aus einem Trommelmischer, der eine zwiebelförmige Gestalt hat, aus einem Granulierteller, aus einer Granuliertrommel und aus einem Kegelgranulator.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem die Pulverlackpresskörper auf einer Temperatur innerhalb des Bereichs der Glasübergangstemperatur bis zu einer Temperatur unterhalb des Bereichs der Schmelztemperatur des Pulverlackmaterials erhitzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem die Pulverlackpresskörper bis zu einer Temperatur oberhalb des Bereichs der Glasübergangstemperatur und jedoch unterhalb des Bereichs der Schmelztemperatur des Pulverlackmaterials erhitzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem die Wärme auf das Pulverlackmaterial mit Hilfe einer Heizquelle aufgebracht wird, die ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus trockener Heißluft, einer erhitzten Innenwand des Behälters, Wärmestrahlung und Kombinationen davon.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner umfassend den Schritt des Kühlens der Pulverlackkörper bis zu einer Temperatur unterhalb des Bereichs der Glasübergangstemperatur.
Pulverlackpresskörper aus wiederverwendetem Pulverlackabfall, hergestellt mit Hilfe des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11.