JP2002235196A - 電着塗装システム - Google Patents

電着塗装システム

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JP2002235196A
JP2002235196A JP2001032197A JP2001032197A JP2002235196A JP 2002235196 A JP2002235196 A JP 2002235196A JP 2001032197 A JP2001032197 A JP 2001032197A JP 2001032197 A JP2001032197 A JP 2001032197A JP 2002235196 A JP2002235196 A JP 2002235196A
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JP
Japan
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water
electrodeposition
washing
coating
coated
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JP2001032197A
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English (en)
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Nozomi Yoshihara
望 吉原
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Nippon Paint Co Ltd
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Nippon Paint Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 システム内での水の収支のバランスがとれ、
塗料濃度が一定に保たれ、最終水洗系に持ち出された塗
料の回収と節水を可能にする電着塗装システムを提供す
ること。 【解決手段】 塗装前の被塗物の表面に水を掛ける被塗
物水掛け手段;被塗物の表面に電着塗膜を形成する電着
槽;得られた塗装物を水洗する塗装物水洗手段;水洗廃
液を回収する経路;電着槽の電着塗料を塗料成分を含む
濃縮液と濾過水とに分離するフィルタ;該濃縮液を電着
槽に導入する手段;該濾過水を2つに分ける手段;該濾
過水の一方を塗装物水洗手段に導入する手段;及び該濾
過水の他方を塗装前の被塗物水掛け手段に導入する手
段;を備える電着塗装システム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電着塗装システムに
関し、特に水及び塗料の使用効率が高い電着塗装システ
ムに関する。
【0002】
【従来の技術】電着塗装はその管理面の容易さ、経済性
等の特徴を生かして広く応用され、技術の進歩にも著し
いものがある。中でもアニオン電着塗料からカチオン電
着塗料への転換が計られてから15年余が経過し、特に
自動車分野では今日でほぼ100%がカチオン電着塗料
になってきている。カチオン電着塗料は自動車分野にと
どまらず建材、一般金属製品、電機製品、産業機械など
の広い分野に導入されてきている。
【0003】このように自動車等の塗装に好適なものと
してのカチオン電着塗装の発展をもたらした背景にはU
F(限外濾過)特性に優れたカチオン電着塗料の開発、
カチオン電着塗装に適したUF膜の開発及びこれらを使
いこなすUFシステムの開発があった。
【0004】このように発展を遂げてきた電着塗装シス
テムは、一般に、図1に示す構成を有している。すなわ
ち、被塗物15の表面に水を掛ける被塗物水掛け手段
1;被塗物15の表面に電着塗膜を形成する電着槽2;
得られた塗装物16を水洗する塗装物水洗手段3を備え
ている。
【0005】被塗物の表面に電着塗膜を形成する前に被
塗物の表面に水を掛ける目的は被塗物を均一に濡らすこ
とで塗装外観の仕上がりを良くすることである。また、
電着塗装において、洗浄を高度に行うことは、仕上がり
を良くするために極めて重要である。
【0006】しかしながら、水掛けや洗浄のために必要
とされる水は極めて大量で、しかも水洗廃液中には塗料
の成分が含まれているため、そのまま外部へ排出するこ
とは好ましくない。そのため、電着塗装システムには、
洗浄水を回収再利用するシステム11、及び塗装物を高
度に水洗する最終水洗システム12等が備えられてい
る。
【0007】洗浄水を回収再利用するシステム11は、
一般に、図1に示すように、水洗廃液を回収する経路
4;電着槽の電着塗料を塗料成分を含む濃縮液と濾過水
とに分離するフィルタ5;該濃縮液を電着槽に導入する
手段6;及び該濾過水を塗装物水洗手段に導入する手段
7を有する。
【0008】最終水洗システムとは、電着塗装直後の塗
装物水洗手段と独立して設けられた最終仕上洗浄に用い
られる水洗システムをいう。最終水洗システム12は、
図1に示すように、回収した水とは別系の清浄水を用い
て塗装物を水洗する最終水洗手段8;最終水洗手段の水
洗廃液を回収する水洗槽9;及び水洗槽の水洗廃液を塗
料成分を含む濃縮液と濾過水とに分離する第2フィルタ
19;該濃縮液を電着槽に導入する手段20;及び該濾
過水を清浄水として最終水洗手段に導入する手段21を
有する。
【0009】ところで、洗浄水を回収再利用するシステ
ム11は、かなりの量で塗料の成分を含む廃水が外部へ
排出されるのを防止するため電着槽2、洗浄槽13及び
水洗廃液を回収する経路4等とから閉じた回路を構成す
る。従って、電着塗装工程において塗装物の洗浄を行な
っても原則として水の量は一定に保たれる。その一方、
水掛けにより被塗物の表面に付着した水が一定のペース
で電着槽に持ち込まれる。その結果、電着塗装システム
内での水の収支のアンバランスが生じている。
【0010】つまり、従来の電着塗装システムでは、洗
浄水はシステム外に排出させない一方で、被塗物と共に
水がシステム内に持ち込まれる。従って、システム内の
水量が徐々に増大し、電着槽の液量が過剰になる、塗料
濃度が低下する等の問題が生じている。さらには、最近
環境対策、経済対策の目的で使用されている、最終水洗
水の濃縮液を電着槽に回収する装置を備えた電着塗装シ
ステムでは、システム内の水量がより増大するので、回
収量の制限がありその装置の特徴を十分に発揮すること
ができない問題も生じている。
【0011】電着槽の液量が経時的に増大すると、塗料
を補給するに当り、その補給量を塗装物に付着して持ち
出された量に一致させることが困難となり、また、塗料
濃度が経時的に低下すると、電着条件の調節や塗料を一
部廃棄するなどして濃度調節を定期的に行なわなければ
ならず、塗装作業が煩雑となる。また、塗料ロスや塗装
物の仕上がりにもばらつきが生じる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の問
題を解決するものであり、その目的とするところは、シ
ステム内での水の収支のバランスがとれ、塗料濃度が一
定に保たれ、最終水洗水の濃縮液を最大限に電着槽に回
収することで廃水負荷と塗料補給量を低減する電着塗装
システムを提供することにある。
【0013】
【課題を解決する手段】本発明は、塗装前の被塗物の表
面に水を掛ける被塗物水掛け手段;被塗物の表面に電着
塗膜を形成する電着槽;得られた塗装物を水洗する塗装
物水洗手段;水洗廃液を回収する経路;電着槽の電着塗
料を塗料成分を含む濃縮液と濾過水とに分離するフィル
タ;該濃縮液を電着槽に導入する手段;該濾過水を2つ
に分ける手段;該濾過水の一方を塗装物水洗手段に導入
する手段;及び該濾過水の他方を塗装前の被塗物水掛け
手段に導入する手段;を備える電着塗装システムを提供
する。
【0014】また、本発明は、塗装前の被塗物の表面に
水を掛ける被塗物水掛け手段;被塗物の表面に電着塗膜
を形成する電着槽;得られた塗装物を水洗する塗装物水
洗手段;水洗廃液を回収する経路;電着槽の電着塗料を
塗料成分を含む濃縮液と濾過水とに分離する第1フィル
タ;該濃縮液を電着槽に導入する手段;該濾過水を2つ
に分ける手段;該濾過水の一方を塗装物水洗手段に導入
する手段;及び該濾過水の他方を塗装前の被塗物水掛け
手段に導入する手段;別系の清浄水を用いて塗装物を水
洗する最終水洗手段;水洗廃液を回収する水洗槽;該水
洗槽の水洗廃液を塗料成分を含む濃縮液と濾過水とに分
離する第2フィルタ;及び該濃縮液を電着槽に導入する
手段;を備える電着塗装システムを提供する。
【0015】かかる電着塗装システムによって上記目的
が達成される。
【0016】
【発明の実施の形態】説明をより解り易くするために、
本発明を次に図2によって説明する。
【0017】カチオン電着塗装では、コンベア14に取
り付けられた被塗物15が連続的に流される。はじめ
に、例えば、シャワーノズルのような被塗物水掛け手段
1により被塗物15に水が噴霧され、次いで、被塗物1
5は電着槽2に入れられる。ここで被塗物15の表面に
電着塗膜が形成されて塗装物16となる。塗装物16は
水洗槽13に運ばれて、例えば、シャワーノズルのよう
な塗装物水洗手段3により水洗される。
【0018】水洗廃液は塗装物と向流方向に流れ、回収
経路4を経て電着槽に回収される。電着塗料はフィルタ
5(以下「第1フィルタ5」ということもある。)によ
って塗料成分を含む濃縮液と濾過水とに分離される。
【0019】フィルタとしては半透膜を用いることが好
ましい。このような半透膜としては、RO(逆浸透)
膜、UF膜、MF(精密濾過)膜がある。廃液の濾過を
行う際にはUF膜が最適である。RO膜は塗料成分を除
去する能力に優れるが、単位時間当りの処理能力が小さ
く経済的に好ましくない。逆にUF以上の孔径を有する
例えばMF膜においては膜処理能力に優れるが塗料成分
が濾液中に多く入り込み、排水するには排水用水質基準
を満たさなくなり、濾液を最終水洗水として再利用する
際には洗浄効果が悪く被塗物上に塗料の微細な固まり、
いわゆるブツを生じて塗膜を汚す問題がある。
【0020】UF膜は処理能力、濾液中の成分の両者と
も実用に用いる際に問題がない。UF膜としては分画分
子量3,000〜1,000,000程度、材質として
はポリアクリロニトリル、ポリスルホン、ポリオレフィ
ン、及びそれらの化学的修飾物等いかなる物であっても
よい。材質、分画分子量等については液質により適性が
異なるため、事前調査し選択することが好ましい。
【0021】より純水に近い濾液を得る必要がある場合
には、UF処理した濾液を更にRO処理してもよい。こ
れによって、よりBODの低い水を得ることができる。
最終水洗槽からの廃液の処理には、半透膜の前に適当な
プレフィルターをつけることも何ら差し支えない。
【0022】フィルターから出た濃縮液は、例えば、ラ
イン6’により回収経路4から電着槽に回収される。濾
過水は、例えば、ライン分枝17により2つに分けられ
る。そして、濾過水の一方はライン7’により塗装物水
洗手段3に導入され、他方はライン18により被塗物水
掛け手段1に導入される。
【0023】このように水洗廃液の濾過水の一部を抜い
て被塗物水掛け手段の水として用いると、システムの外
から水が持ち込まれなくなり、電着塗装システム内での
水の収支のバランスがとれる。その結果、システム内の
水量は一定か、蒸発により減少することとなり、電着槽
の液量が過剰になる、塗料濃度が低下する等の従来の問
題が解消する。更に、従来から水掛けに使用されてきた
水を節約することができる。
【0024】水洗された塗装物16は更に最終水洗を行
なう。塗装物16は引き続き水洗槽9に運ばれ、ここ
で、例えば、シャワーノズルのような最終水洗手段8に
より純水、工水、等回収した水とは別系の清浄水で水洗
されたり、この別系の清浄水と最終水洗システムから回
収された濾過水との併用で水洗されたり、この濾過水で
のみ水洗されたりする。
【0025】水洗廃液は水洗槽9に集められる。この水
洗廃液は第2フィルタ19によって塗料成分を含む濃縮
液と濾過水とに分離される。
【0026】フィルターから出た濃縮液は、例えば、ラ
イン20により電着槽2に導入される。濾過水は適当な
処理を行なってシステム外に廃却される。
【0027】最終水洗システムを閉じた系としてもよ
い。その場合は、濾過水は、ライン21により最終水洗
手段8に導入される。
【0028】上述のように、最終水洗をしないで電着塗
装を行った場合、本発明の電着システムでは電着槽の液
量は増大せず、むしろ水の蒸発や塗装物による固形分の
持出の分量だけ減少していく。
【0029】そこで、最終水洗システムによって最終水
洗を行なうと、最終水洗廃液の濃縮液を電着層に導入す
ることでこの減少を補うことができる。このように、最
終水洗廃液の濃縮液を電着層に回収することで電着層に
補給する塗料使用量の低減を図ることができる。
【0030】最終水洗の後、塗装物16は乾燥、焼付さ
れて塗装工程が完結する。
【0031】
【実施例】以下の実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はこれらに限定されない。
【0032】実施例1 図1で構成される電着塗装ラインで塗装前の被塗物15
に水掛けをしながら、最終水洗廃液の濃縮液を電着槽へ
回収することを開始した。被塗物面積当たりの水掛量は
0.2リットル/m、濃縮液回収量0.02リットル
/mとした。
【0033】1週間継続した後、電着槽の液量変化を調
べると3500kg増加した。電着塗料の濃度は0.2
5%低下した。
【0034】ついで図2のように水掛けを電着塗料のU
F濾液に代えて同じく1週間継続した。
【0035】電着槽の液量変化は無かった。電着塗料の
濃度変化もなかった。この結果、電着塗料の節約量は2
g/mとなり、水の節約量は0.2リットル/m
なった。UF濾液に代えたことで被塗物の外観品質の変
化はなく、本来の目的は維持できている。
【0036】
【発明の効果】システム内での水の収支のバランスがと
れ、塗料濃度が一定に保たれ、塗装物と共に持ち出され
た塗料の量だけ液量が減少する電着塗装システムが提供
された。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来の電着塗装システムの一例を示す模式図
である。
【図2】 本発明の電着塗装システムの一例を示す模式
図である。
【符号の説明】
1…被塗物水掛け手段、 2…電着槽、 3…塗装物水洗手段、 4…水洗廃液を回収する経路 8…最終水洗手段、 9…水洗槽、 5、19…フィルタ、 6、6’、7、7’、18、20、21…ライン、 17…ライン分枝、 15、16…被塗物、 11…洗浄水を回収再利用するシステム、 12…最終水洗システム。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C25D 13/24 301 C25D 13/24 301A

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塗装前の被塗物の表面に水を掛ける被塗
    物水掛け手段;被塗物の表面に電着塗膜を形成する電着
    槽;得られた塗装物を水洗する塗装物水洗手段;水洗廃
    液を回収する経路;電着槽の電着塗料を塗料成分を含む
    濃縮液と濾過水とに分離するフィルタ;該濃縮液を電着
    槽に導入する手段;該濾過水を2つに分ける手段;該濾
    過水の一方を塗装物水洗手段に導入する手段;及び該濾
    過水の他方を塗装前の被塗物水掛け手段に導入する手
    段;を備える電着塗装システム。
  2. 【請求項2】 塗装前の被塗物の表面に水を掛ける被塗
    物水掛け手段;被塗物の表面に電着塗膜を形成する電着
    槽;得られた塗装物を水洗する塗装物水洗手段;水洗廃
    液を回収する経路;電着槽の電着塗料を塗料成分を含む
    濃縮液と濾過水とに分離する第1フィルタ;該濃縮液を
    電着槽に導入する手段;該濾過水を2つに分ける手段;
    該濾過水の一方を塗装物水洗手段に導入する手段;及び
    該濾過水の他方を塗装前の被塗物水掛け手段に導入する
    手段;別系の清浄水を用いて塗装物を水洗する最終水洗
    手段;水洗廃液を回収する水洗槽;該水洗槽の水洗廃液
    を塗料成分を含む濃縮液と濾過水とに分離する第2フィ
    ルタ;及び該濃縮液を電着槽に導入する手段;を備える
    電着塗装システム。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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