JP2002501825A - 塗装装置からの循環水の処理方法 - Google Patents
塗装装置からの循環水の処理方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract
(57)【要約】
塗装ラインからの循環水の処理方法。塗料が、溶剤を伴って、または溶剤を伴わずに塗装ラインから出る廃棄空気から洗浄除去され、循環水から分離される。本発明は、ポリアスパラギン酸を、好ましくはアニオン性界面活性剤と共に循環水と混合することを特徴とする。また本発明は、該方法を適用するための、ポリアスパラギン酸およびアニオン性界面活性剤の組合せを含む薬剤にも関する。
Description
【０００１】 本発明は、塗装装置の廃棄（または排気）空気から洗浄除去される塗料を少な
くとも定期的に除去する、塗装装置からの循環水を処理する方法に関する。
くとも定期的に除去する、塗装装置からの循環水を処理する方法に関する。
【０００２】 塗装装置内に蓄積する過剰な塗料であって、塗装室から廃棄空気と共に排出さ
れ、廃棄空気から洗浄除去される塗料を回収することを可能とするために、塗料
含有（paint-laden）洗浄水をマルチステージ式の膜濾過プロセスに供すること ができることが知られている（欧州特許公開公報第０ ６７５ ０８０ Ａ２号
）。この膜濾過プロセスの結果、除去される塗料は、その組成および濃度の点で
、この既知の塗装装置で使用される水性塗料（waterborne paint）にほぼ対応し
、他方、処理済の、即ちきれいな水は塗装装置へ再循環され、これにより、膜濾
過ステージを介して水の循環（または回路）が確立される。残念なことに、循環
水から洗浄除去される過剰な塗料を除去するためのこの既知のプロセスの欠点は
、塗料粒子が互いに固着し（またはくっつき）易く、そして硬化する（または固
まる）ことにある。その結果、循環水によって輸送される塗料がパイプおよびポ
ンプに部分的に堆積し、これらは次第に閉塞されるようになる。同様に、塗装装
置の廃棄空気システムにも塗料が堆積し得、その結果、メンテナンス費用が比較
的高くつくだけでなく、塗料の堆積物のために運転上の問題が起こることが予測
され得る。加えて、塗料の消費量が増加し、質のロスが生じ得る。
れ、廃棄空気から洗浄除去される塗料を回収することを可能とするために、塗料
含有（paint-laden）洗浄水をマルチステージ式の膜濾過プロセスに供すること ができることが知られている（欧州特許公開公報第０ ６７５ ０８０ Ａ２号
）。この膜濾過プロセスの結果、除去される塗料は、その組成および濃度の点で
、この既知の塗装装置で使用される水性塗料（waterborne paint）にほぼ対応し
、他方、処理済の、即ちきれいな水は塗装装置へ再循環され、これにより、膜濾
過ステージを介して水の循環（または回路）が確立される。残念なことに、循環
水から洗浄除去される過剰な塗料を除去するためのこの既知のプロセスの欠点は
、塗料粒子が互いに固着し（またはくっつき）易く、そして硬化する（または固
まる）ことにある。その結果、循環水によって輸送される塗料がパイプおよびポ
ンプに部分的に堆積し、これらは次第に閉塞されるようになる。同様に、塗装装
置の廃棄空気システムにも塗料が堆積し得、その結果、メンテナンス費用が比較
的高くつくだけでなく、塗料の堆積物のために運転上の問題が起こることが予測
され得る。加えて、塗料の消費量が増加し、質のロスが生じ得る。
【０００３】 塗料粒子は、凝固剤（coagulating agent）を用いることによって互いに固着 することが防止され得る。しかしながら、ワックス、高分子電解質またはクレイ
製品から成るような凝固剤は塗料と共に濾過分離され、このため、使用する凝固
剤をかなりの濃度で連続的に供給しなければならない。しかしながら、凝固剤の
使用にもかかわらず、凝固した残留物および塗料粒子の堆積物を防止することは
できない。
製品から成るような凝固剤は塗料と共に濾過分離され、このため、使用する凝固
剤をかなりの濃度で連続的に供給しなければならない。しかしながら、凝固剤の
使用にもかかわらず、凝固した残留物および塗料粒子の堆積物を防止することは
できない。
【０００４】 従って、本発明が取扱う問題は、冒頭で述べたタイプの、塗装装置からの循環
水を処理する方法（またはプロセス）であって、塗料粒子が互いに固着すること
が無事に防止され、よって、わずかなメンテナンスで十分に問題のない操作を提
供するような方法を設計することであった。
水を処理する方法（またはプロセス）であって、塗料粒子が互いに固着すること
が無事に防止され、よって、わずかなメンテナンスで十分に問題のない操作を提
供するような方法を設計することであった。
【０００５】 本発明によれば、上述の問題に対する解決策は、ポリアスパラギン酸を循環水
に添加することを特徴とする。
に添加することを特徴とする。
【０００６】 既知の方法（ドイツ国特許公開公報第４３ ０５ ３６８ Ａ１号、同第４３
０６ ４１２ Ａ１号、同第４３ １０ ５０３ Ａ１号、同第４３ ２３
１９１ Ａ１号、同第４４ ２７ ２３３ Ａ１号、同第４４ ２８ ６３９
Ａ１号）で製造され、特に洗剤添加剤として使用されるポリアスパラギン酸の新
規な使用は、驚くべきことに、塗料粒子が互いに固着することを防止し、よって
、パイプ、ポンプ、または塗料含有循環水と接触するようになる、塗装装置の設
備の他の部材を堆積物がない状態に維持する。加えて、ポリアスパラギン酸が水
に溶解し、従って、循環水と共に循環するため、水の蒸発を通じて、あるいは塗
料と共に除去される極少量の水によって失われたポリアスパラギン酸を補充する
ことを要するだけである。特に強調する必要もないであろうが、必要とされるい
ずれの助剤、例えば可溶化剤、湿潤剤、腐蝕防止剤または殺生物剤ならびに、特
に水性塗料の場合には泡消し剤をポリアスパラギン酸と共に循環水に添加しても
よい。
０６ ４１２ Ａ１号、同第４３ １０ ５０３ Ａ１号、同第４３ ２３
１９１ Ａ１号、同第４４ ２７ ２３３ Ａ１号、同第４４ ２８ ６３９
Ａ１号）で製造され、特に洗剤添加剤として使用されるポリアスパラギン酸の新
規な使用は、驚くべきことに、塗料粒子が互いに固着することを防止し、よって
、パイプ、ポンプ、または塗料含有循環水と接触するようになる、塗装装置の設
備の他の部材を堆積物がない状態に維持する。加えて、ポリアスパラギン酸が水
に溶解し、従って、循環水と共に循環するため、水の蒸発を通じて、あるいは塗
料と共に除去される極少量の水によって失われたポリアスパラギン酸を補充する
ことを要するだけである。特に強調する必要もないであろうが、必要とされるい
ずれの助剤、例えば可溶化剤、湿潤剤、腐蝕防止剤または殺生物剤ならびに、特
に水性塗料の場合には泡消し剤をポリアスパラギン酸と共に循環水に添加しても
よい。
【０００７】 ポリアスパラギン酸は、好ましくは、ポリアスパラギン酸のアルカリ金属塩ま
たはアンモニウム塩の水性溶液（または水溶液）の形態で循環水に添加する。こ
の目的のために、例えば、ポリアスパラギン酸のナトリウム塩の４０重量％溶液
を使用し得、好ましくは０．５〜５体積％の量で循環水に添加する。
たはアンモニウム塩の水性溶液（または水溶液）の形態で循環水に添加する。こ
の目的のために、例えば、ポリアスパラギン酸のナトリウム塩の４０重量％溶液
を使用し得、好ましくは０．５〜５体積％の量で循環水に添加する。
【０００８】 特に好ましいプロセス条件は、循環水中のポリアスパラギン酸濃度を、循環の
損失分に応じて補充することによって一定に保持する場合に確保される。循環水
中のポリアスパラギン酸濃度を２〜５体積％とすると、通常の要件を都合よく満
足することが経験的に判った。このようなポリアスパラギン酸濃度では、循環水
中の塗料含量が１０体積％またはそれ以上となるまでは、塗料粒子が互いに固着
することを容易に防止することが可能である。必要であれば、ポリアスパラギン
酸濃度を、循環水の特定の塗料含有量に合わせて調節することが可能である。
損失分に応じて補充することによって一定に保持する場合に確保される。循環水
中のポリアスパラギン酸濃度を２〜５体積％とすると、通常の要件を都合よく満
足することが経験的に判った。このようなポリアスパラギン酸濃度では、循環水
中の塗料含量が１０体積％またはそれ以上となるまでは、塗料粒子が互いに固着
することを容易に防止することが可能である。必要であれば、ポリアスパラギン
酸濃度を、循環水の特定の塗料含有量に合わせて調節することが可能である。
【０００９】 特に溶剤型塗料（solvent-based paint）を分離する場合、ならびに場合によ っては水系塗料（water-based paint）(「水性塗料」）の場合でも、ポリアスパ
ラギン酸に加えて、１種またはそれ以上のアニオン性界面活性剤を循環水に添加
することが推奨される。これらのアニオン性界面活性剤は、例えばアルキルスル
フェート、アルキルスルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、およびアル
キルエーテルスルフェートから選択され得る。アルキルスルホネートが特に好ま
しい。
ラギン酸に加えて、１種またはそれ以上のアニオン性界面活性剤を循環水に添加
することが推奨される。これらのアニオン性界面活性剤は、例えばアルキルスル
フェート、アルキルスルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、およびアル
キルエーテルスルフェートから選択され得る。アルキルスルホネートが特に好ま
しい。
【００１０】 アニオン性界面活性剤は、好ましくは、循環水基準で約０．０２〜０．７５重
量％の量で循環水に添加する。水系塗料の場合には、より低い濃度範囲、例えば
約０．０２〜約０．３５重量％のアニオン性界面活性剤の添加で十分であり、他
方、溶剤型塗料の場合には約０．０５〜０．７５重量％の量が好ましい。
量％の量で循環水に添加する。水系塗料の場合には、より低い濃度範囲、例えば
約０．０２〜約０．３５重量％のアニオン性界面活性剤の添加で十分であり、他
方、溶剤型塗料の場合には約０．０５〜０．７５重量％の量が好ましい。
【００１１】 また、本発明は、本発明による方法を実施するために使用され得る組成物にも
関する。この組成物は、ポリアスパラギン酸またはそのアルカリ金属塩もしくは
アンモニウム塩（例えばそのナトリウム塩）と、１種またはそれ以上のアニオン
性界面活性剤との両方を含む。ａ）ポリアスパラギン酸またはそのアルカリ金属
塩もしくはアンモニウム塩と、ｂ）１種またはそれ以上のアニオン性界面活性剤
との重量比は、好ましくは４：１〜２０：１（ａ：ｂ）の範囲にある。この組成
物を水系塗料に対して用いる場合、重量比は好ましくは１０：１〜２０：１の範
囲にあり、これに対して溶剤型塗料の場合、重量比は４：１〜１０：１の範囲に
あることが好ましい。組成物は、成分ａ）およびｂ）のみからなっていてよい。
しかしながら、これは、示した量比の成分ａ）およびｂ）の溶液、好ましくは水
性溶液であってもよい。この組成物においては、アニオン性界面活性剤は、例え
ばアルキルスルフェート、アルキルスルホネート、アルキルベンゼンスルホネー
トおよびアルキルエーテルスルフェートから選択され得る。アルキルスルホネー
トが特に好ましい。組成物は、可溶化剤、湿潤剤、腐蝕防止剤または殺生物剤、
ならびに特に水系塗料の場合には泡消し剤を含んでいてもよい。
関する。この組成物は、ポリアスパラギン酸またはそのアルカリ金属塩もしくは
アンモニウム塩（例えばそのナトリウム塩）と、１種またはそれ以上のアニオン
性界面活性剤との両方を含む。ａ）ポリアスパラギン酸またはそのアルカリ金属
塩もしくはアンモニウム塩と、ｂ）１種またはそれ以上のアニオン性界面活性剤
との重量比は、好ましくは４：１〜２０：１（ａ：ｂ）の範囲にある。この組成
物を水系塗料に対して用いる場合、重量比は好ましくは１０：１〜２０：１の範
囲にあり、これに対して溶剤型塗料の場合、重量比は４：１〜１０：１の範囲に
あることが好ましい。組成物は、成分ａ）およびｂ）のみからなっていてよい。
しかしながら、これは、示した量比の成分ａ）およびｂ）の溶液、好ましくは水
性溶液であってもよい。この組成物においては、アニオン性界面活性剤は、例え
ばアルキルスルフェート、アルキルスルホネート、アルキルベンゼンスルホネー
トおよびアルキルエーテルスルフェートから選択され得る。アルキルスルホネー
トが特に好ましい。組成物は、可溶化剤、湿潤剤、腐蝕防止剤または殺生物剤、
ならびに特に水系塗料の場合には泡消し剤を含んでいてもよい。
【００１２】 本発明による方法を添付の図面を参照しながら以下により詳細に説明する。こ
の図面は、塗装装置からの循環水を処理する設備のブロックダイアグラムである
。
の図面は、塗装装置からの循環水を処理する設備のブロックダイアグラムである
。
【００１３】 塗装装置１において、塗装されるべき物品２がスプレーノズル３によって塗装
される。噴霧して使用された塗料の過剰分（物品２上に付着しない塗料）は、吸
引ファン４によって塗装装置１から除去され、水を用いてそのように取り出され
た空気から洗浄除去される。この目的のために、水の膜が吸引スロット５を通っ
て流れ、減圧によって微細な液滴へと小さくされ、廃棄（または排気）空気スト
リームとなる。このようにして形成された水のミスト（霧）は、塗料粒子を洗浄
除去するために使用される。この塗料粒子は、塗装装置１から廃棄空気と共に排
出され、そしてデフレクタープレートまたは液滴分離器を用いて、空気ストリー
ムに同伴された水滴と共に廃棄空気から分離されてタンク６に集められる。タン
ク６からは、除去された液体がポンプ６ａによって吸引スロットへ再循環される
。塗料含有洗浄水は、タンク６から濃縮タンク８へ移送され（ポンプ７により）
、水／塗料混合物がタンク８から分離器９（例えばシングルステージまたはマル
チステージ式の膜濾過モジュールの形態のもの）へポンプ１０によって配送され
る。分離器９に保持される塗料は、戻りパイプ１１を通って濃縮タンク８へ戻さ
れ、そして塗料は、濃縮タンク８にて濃縮されて所定の塗料濃度に達した後、濃
縮物がドレン抜きバルブ１２を通して濃縮タンク８から除去される。
される。噴霧して使用された塗料の過剰分（物品２上に付着しない塗料）は、吸
引ファン４によって塗装装置１から除去され、水を用いてそのように取り出され
た空気から洗浄除去される。この目的のために、水の膜が吸引スロット５を通っ
て流れ、減圧によって微細な液滴へと小さくされ、廃棄（または排気）空気スト
リームとなる。このようにして形成された水のミスト（霧）は、塗料粒子を洗浄
除去するために使用される。この塗料粒子は、塗装装置１から廃棄空気と共に排
出され、そしてデフレクタープレートまたは液滴分離器を用いて、空気ストリー
ムに同伴された水滴と共に廃棄空気から分離されてタンク６に集められる。タン
ク６からは、除去された液体がポンプ６ａによって吸引スロットへ再循環される
。塗料含有洗浄水は、タンク６から濃縮タンク８へ移送され（ポンプ７により）
、水／塗料混合物がタンク８から分離器９（例えばシングルステージまたはマル
チステージ式の膜濾過モジュールの形態のもの）へポンプ１０によって配送され
る。分離器９に保持される塗料は、戻りパイプ１１を通って濃縮タンク８へ戻さ
れ、そして塗料は、濃縮タンク８にて濃縮されて所定の塗料濃度に達した後、濃
縮物がドレン抜きバルブ１２を通して濃縮タンク８から除去される。
【００１４】 塗料をほとんど含まない分離器９内の洗浄水は、循環水としてタンク６へ戻さ
れる。この回路において生じる水の損失を補充できるように、水添加用の接続パ
イプ１５が、きれいな循環水を加えるために戻りパイプ１３内へバルブ１４を介
して通じている。このような水の損失は、蒸発の結果として、あるいはドレン抜
きバルブ１２を通して濃縮物を排出するときに生じる。また、蒸発した洗浄液は
、吸引ファン４に接続された塗装装置１の廃棄空気システム１６を通しても除去
される。
れる。この回路において生じる水の損失を補充できるように、水添加用の接続パ
イプ１５が、きれいな循環水を加えるために戻りパイプ１３内へバルブ１４を介
して通じている。このような水の損失は、蒸発の結果として、あるいはドレン抜
きバルブ１２を通して濃縮物を排出するときに生じる。また、蒸発した洗浄液は
、吸引ファン４に接続された塗装装置１の廃棄空気システム１６を通しても除去
される。
【００１５】 膜濾過に代えて、塗料粒子を洗浄水から機械的に、例えば遠心分離器またはセ
パレーターを連続的または非連続的に運転することによって分離してもよい。
パレーターを連続的または非連続的に運転することによって分離してもよい。
【００１６】 塗料粒子が互いに固着することを防止し、よって、パイプおよびポンプ内、な
らびに廃棄空気システム１６内に塗料の残留物が堆積することを回避するために
、ポリアスパラギン酸が、好ましくは２〜５体積％の濃度で循環水に加えられる
。このアスパラギン酸の添加は、塗料粒子が互いに固着することを防止し、これ
により、塗装装置の設備の、洗浄水または循環水と接触するようになる部分で塗
料粒子が堆積することを回避する。添加したポリアスパラギン酸は水に溶解する
ため、これは循環水と共に循環し、水の損失が起こる場合に補充しさえすればよ
い。この目的のために、ポリアスパラギン酸を添加して、処理済の、即ちきれい
な循環水用の戻りパイプ１３へ補充するように、ディスペンサー１７が設けられ
る。助剤、例えば可溶化剤、湿潤剤、腐蝕防止剤または殺生物剤が循環水に加え
られる場合には、もちろんこれらもまた同様にそれに応じて補充される。
らびに廃棄空気システム１６内に塗料の残留物が堆積することを回避するために
、ポリアスパラギン酸が、好ましくは２〜５体積％の濃度で循環水に加えられる
。このアスパラギン酸の添加は、塗料粒子が互いに固着することを防止し、これ
により、塗装装置の設備の、洗浄水または循環水と接触するようになる部分で塗
料粒子が堆積することを回避する。添加したポリアスパラギン酸は水に溶解する
ため、これは循環水と共に循環し、水の損失が起こる場合に補充しさえすればよ
い。この目的のために、ポリアスパラギン酸を添加して、処理済の、即ちきれい
な循環水用の戻りパイプ１３へ補充するように、ディスペンサー１７が設けられ
る。助剤、例えば可溶化剤、湿潤剤、腐蝕防止剤または殺生物剤が循環水に加え
られる場合には、もちろんこれらもまた同様にそれに応じて補充される。
【００１７】 所望の効果を得るために有用であると判明した、実質的に一定のポリアスパラ
ギン酸濃度を、先に記載した方法によって容易に維持することができる。ポリア
スパラギン酸を循環水に添加することによって、使用した塗料は、その性質に従
って都合よく浮遊、沈殿または分散することがある。このことは、例えば沈降分
離または遠心分離によって、あるいは膜濾過によって塗料を分離するのに非常に
重要である。
ギン酸濃度を、先に記載した方法によって容易に維持することができる。ポリア
スパラギン酸を循環水に添加することによって、使用した塗料は、その性質に従
って都合よく浮遊、沈殿または分散することがある。このことは、例えば沈降分
離または遠心分離によって、あるいは膜濾過によって塗料を分離するのに非常に
重要である。
【００１８】 完全性の観点から、必要に応じて、タンク６をパイプ１８を通して空にするこ
とができることが指摘される。加えて、タンク６はポンプレシーバーのようなも
う１つのタンクを伴うこともできる。最後に、塗料は、連続的にだけでなく、必
要ならば、所定の濃度に達した後に間隔を置いて循環水から除去することもでき
ることが指摘される。
とができることが指摘される。加えて、タンク６はポンプレシーバーのようなも
う１つのタンクを伴うこともできる。最後に、塗料は、連続的にだけでなく、必
要ならば、所定の濃度に達した後に間隔を置いて循環水から除去することもでき
ることが指摘される。
【図１】 塗装装置からの循環水の処理設備のブロックダイアグラムである
。
。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＲ，Ｃ Ａ，ＣＮ，ＣＺ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＮ，ＪＰ，ＫＲ，ＭＸ ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＲ，ＵＡ，ＵＳ， ＵＺ (72)発明者 カール・マンダーシャイト ドイツ連邦共和国デー−50935ケルン、モ ンムゼンシュトラーセ30番 Ｆターム(参考） 4D062 BA19 BB05 CA08 DB33 DB43 EA04 EA37 EA39
Claims (9)
- 【請求項１】 塗装装置の廃棄空気から洗浄除去される塗料を少なくとも定
期的に除去する、塗装装置からの循環水を処理する方法であって、ポリアスパラ
ギン酸を循環水に加えることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 循環水中のポリアスパラギン酸濃度が一定に維持されること
を特徴とする、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 ポリアスパラギン酸が、Ｎａ塩の４０重量％水性溶液基準で
、０．５〜５体積％の量で循環水に加えられることを特徴とする、請求項１また
は２に記載の方法。 - 【請求項４】 ポリアスパラギン酸が２〜５体積％の量で循環水に加えられ
ることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つまたはそれ以上に記載の方法
。 - 【請求項５】 アニオン性界面活性剤が更に循環水に加えられることを特徴
とする、請求項１〜４のいずれか１つまたはそれ以上に記載の方法。 - 【請求項６】 アニオン性界面活性剤が、アルキルスルフェート、アルキル
スルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、およびアルキルエーテルスルフ
ェートから選択されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 アニオン性界面活性剤が、循環水基準で、０．０２〜０．７
５重量％の量で循環水に加えられることを特徴とする、請求項５または６に記載
の方法。 - 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１つまたはそれ以上に記載の方法に
て使用するための組成物であって、ａ）ポリアスパラギン酸またはそのアルカリ
金属塩もしくはアンモニウム塩と、ｂ）１種またはそれ以上のアニオン性界面活
性剤とを、４：１〜２０：１のａ：ｂの重量比で含む組成物。 - 【請求項９】 アニオン性界面活性剤が、アルキルスルフェート、アルキル
スルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、およびアルキルエーテルスルフ
ェートから選択されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
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