JP2007014845A

JP2007014845A - 湿式塗装ブース循環水の処理方法

Info

Publication number: JP2007014845A
Application number: JP2005196749A
Authority: JP
Inventors: Yozo Yamada; 洋三山田; Yasushi Hiramatsu; 靖史平松; Toshiyuki Goto; 敏之後藤; Hiroshi Takamiya; 洋高宮
Original assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Current assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date: 2005-07-05
Filing date: 2005-07-05
Publication date: 2007-01-25

Abstract

【課題】湿式塗装ブース循環水系に適用される処理方法を提供する。
【解決手段】湿式塗装ブースにおける塗料ミストの処理剤を使用し、塗料滓を回収する処理において、回収前に一定の時間、下記(a)式および／または(b)式で表される消泡剤を添加し、塗料滓を回収性の良い状態に制御する。(化１) ＨＯ(ＣＨ_２ＣＲＨＯ)_m−(ＣＨ_２ＣＲＨＯ)_n−(ＣＨ_２ＣＲＨＯ)_LＨ (a) (Ｒは水素又はメチル基を示す) Ｒ_１Ｏ(ＣＨ_２ＣＲＨＯ)_ｎＨ (b) (Ｒ_１はアルキル基、Ｒは水素又はメチル基を示す)
【選択図】なし

Description

本発明は湿式塗装ブース循環水の処理方法に関する。詳しくは、湿式塗装ブースに適用される塗料滓の効率的回収方法に関する。

従来から自動車、建築材、あるいは家庭用電化製品等の各種の塗装において、一般に塗装効率が２０〜８０％であるために余剰ミストを循環水で捕集する湿式塗装ブースが常用されている。循環水に捕集された塗料ミストは凝集して浮上または沈降するが、粘着性が高いため、塗装ブースの循環系(例えば水膜板、シャワー、ノズル、配管、ストレーナー、ポンプ等)に塗料滓となり固着し、これらの系を閉塞させてしまう。このため塗装ブースの処理効率や塗装作業効率に大きな影響を与え、塗料滓の除去には多大な労力や経費を必要としている。このような問題に対処するために従来から塗料ミストを不粘着化させたり分散させたりする目的で種々の処理剤が使用されてきた。これまで知られている処理剤の例としては、ベントナイト等の粘土鉱物、セピオライト(特殊な繊維状鉱物)、アルカリ剤、両性金属化合物、カチオン性ポリマー、コロイダルシリカ等があり、これら２種以上を組み合わせる提案もされている（特許文献１参照）。

このような湿式塗装ブース循環水において余剰塗料は薬剤の添加によって不粘着化処理することにより微細な塗料スラッジとなるため循環水中に均一に分散されやすくなるものの、この微細な塗料スラッジのために循環水が発泡しやすいという問題があった。この発泡は循環水の汚れ具合によっても進行し、異常発泡となる場合もあった。さらに近年環境影響を配慮して使用量が増えている水溶性塗料は、顔料の親水性を向上させるために親水性の界面活性剤や樹脂が添加されていることから、循環水の発泡が著しくなっている。著しい発泡によってブースピットから循環水が溢れたり、塗料滓の回収が困難となることが問題視されている。
従来、このような湿式塗装ブース循環水系における発泡抑制対策としてシリコン系消泡剤、脂肪酸多価金属塩、疎水性有機溶剤、消泡性非イオン性界面活性剤等が挙げられるが、シリコン系消泡剤はシリコン系消泡剤を含む泡が被塗装物に付着した場合、塗装不良を起こすことから湿式塗装ブース循環水系への適用が嫌われている。シリコン系以外の消泡剤についても1)効果の持続性がなく連続的な添加を必要とする。2)連続的に多量の消泡剤を添加することは、循環水系の汚れを増大させてむしろ泡立ちを増加させるばかりでなく、処理コストが高くなる、3)連続的に多量の消泡剤を添加することで、塗料ミスト不粘着,分散処理剤薬効に悪影響を及ぼし塗料滓の回収性及び脱水性が低下する、4)消泡剤を多量に含む塗料滓は、粒子が大きくなって品質が低下するため、他用途へのリサイクルが困難となる他、脱水性が低下することにより後処理費用が増大する、といった欠点があった。

特開２００１−２２５０６８号公報

本発明の目的は従来技術における上記したような課題を解決し、塗料滓を回収性の良い状態に制御する湿式塗装ブース循環水処理方法を提供することにある。

本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、湿式塗装ブースにおける塗料ミストの処理剤（不粘着化・分散処理）を使用し、塗料滓を回収する処理において、塗料滓回収の直前３から１０時間前に消泡性非イオン界面活性剤を添加することにより、不粘着化・分散処理に影響を与えない回収性の極めて良い塗料滓ができることを見出した。さらにはこの方法により、回収した塗料滓の脱水性・乾燥性も向上し、後処理費用の削減、また、高価な消泡剤の使用量を削減できることを見出し本発明に到達した。
すなわち本発明は塗料ミストの処理剤を使用し、塗料滓を回収する処理において、回収前に一定の時間、薬剤を添加し、塗料滓を回収性の良い状態に制御することからなる湿式塗装ブースの処理方法に関するものである。

湿式塗装ブース循環水における塗料ミストの処理剤を使用し、塗料滓を回収する処理において、回収前に一定の時間、特定の消泡性非イオン界面活性剤を添加することにより、塗料滓を回収性の良い状態に制御することが可能となる。この方法により、回収した塗料滓の回収性・乾燥性も向上し、後処理費用の削減、また、高価な消泡剤の使用量も削減でき産業上有用である。

本発明における消泡性非イオン性界面活性としては(a)で表される化合物が挙げられる。具体的には、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、ポリオキシプロピレンポリオキシエチレンブロックポリマーが挙げられるが、好ましくはポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーであり、ＢＡＳＦ社製商品名Pluronic PE8100として入手することができる。

（化１）
ＨＯ(ＣＨ_２ＣＲＨＯ)_m−(ＣＨ_２ＣＲＨＯ)_n−(ＣＨ_２ＣＲＨＯ)_LＨ (a)
(Ｒは水素又はメチル基を示す)

本発明におけるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーはＨＬＢ値が１〜３のものが消泡剤としての使用に適している。ＨＬＢ値とは親水性と疎水性の強さを示す指標であり、(c)式によって求めることができる。
ＨＬＢ＝〔(親水性部分の分子量／全体の分子量)×１００〕÷５ (c)
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーの代表的な使用方法は次の通りである。塗料滓回収直前３から１０時間前にポンプで注入を始め、塗料滓回収時点において濃度として塗装ブース循環水全量に対して0.002〜0.03重量%となることが好ましい。0.002重量%未満であると塗料滓回収性向上効果及び消泡効果が弱く、0.03重量%を超えると不粘着化,分散処理に悪影響を及ぼすと共に経済的に不利である。経済的には塗料滓を回収する３時間から１０時間前に注入を始め、塗料滓回収時濃度が0.002〜0.15重量%となるように添加するのが好ましい。
本発明はポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー単独で充分な性能を得ることができるが、脂肪酸多価金属塩系、ポリグリコール系、脂肪族エーテル系等他の消泡剤と併用しても何ら差し支えない。
本発明の(b)式で示される脂肪族エーテル化合物としてはポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルエーテル、ポリオキシプロピレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンプロピレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンプロピレンノニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等が挙げられるが、市販品として入手しやすい点及び消泡効果の点からポリオキシエチレンプロピレンラウリルエーテルを用いるのが好ましく、第一工業製薬社製商品名DKSNL Dash400、ＢＡＳＦ社製Plurafac LF1300として入手することができる。
Ｒ_１Ｏ(ＣＨ_２ＣＲＨＯ)_ｎＨ (b)
(Ｒ１はアルキル基、Ｒは水素又はメチル基を示す)
本発明におけるポリオキシエチレンプロピレンラウリルエーテルはＨＬＢ値が１〜３のものが消泡剤としての使用に適している。

ポリオキシエチレンプロピレンラウリルエーテルの代表的な使用方法は次の通りである。塗料滓回収直前の３から１０時間前にポンプで注入を始め、塗料滓回収時点において濃度として塗装ブース循環水全量に対して0.002〜0.03重量%となることが好ましい。0.002重量%未満であると塗料滓回収性向上効果及び消泡効果が弱く、0.03重量%を超えると不粘着化,分散処理に悪影響を及ぼすと共に経済的に不利である。経済的には塗料滓を回収する３時間から１０時間前に注入を始め、塗料滓回収時濃度が0.002〜0.15重量%となるように添加するのが好ましい。
本発明はポリオキシエチレンプロピレンラウリルエーテル単独で充分な性能を得ることができるが、脂肪酸多価金属塩系、ポリグリコール系、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー系等他の消泡剤と併用しても何ら差し支えない。
本発明における粘土鉱物としてはカオリン、クレー、タルク、珪藻土、パーライト、活性白土、酸性白土、ベーマイト、モンモリロナイト、ムライト、ゼオライト、セピオライト等が挙げられるが、好ましくはモンモリロナイトである。
本発明におけるモンモリロナイトの代表的な使用方法は次の通りである。すなわち、モンモリロナイトの添加形態については特に制限はないが、濃度として塗装ブース循環水全量に対して0.05〜0.5重量%が好ましい。0.05%未満であると不粘着,分散効果が弱く、0.5重量%を超えると経済的に不利である。より好ましくは0.08〜0.3重量%である。
以下に本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。

連続吹きつけ試験装置を用い、消泡剤使用による塗料ミスト不粘着,分散効果への阻害性確認、回収塗料滓脱水性、消泡効果の持続性を各々評価した。本例で使用した連続吹きつけ試験装置図を図−１に示す。
連続吹きつけ試験装置は保有水量８０Ｌ、循環水量１４Ｌ／分であり、系内にはばっ気槽２基、沈降槽、保有水槽、水膜形成板を設け、水膜部分にスプレーガンで塗料ミストを噴霧した水を循環ポンプで循環することにより湿式塗装ブースを再現している。
塗料ミスト不粘着,分散効果への阻害性の判定に際しては、◎：細かく分散し粘着性極めて小、表面硬化する、○：細かく分散し粘着性小、×：分散性弱く粘着性もあり、と記した。
回収塗料滓脱水性については塗料吹きつけ時沈降槽に浮遊している塗料滓を5A濾紙上にすくい取った後、ドラフト内で２４時間自然乾燥させた際、乾燥前後の含水率差を含水率計＊で測定することにより評価した。
＊メトラー社製METTLER TOLEDO HR73、乾燥温度105℃
消泡効果持続性については沈降槽に発生する泡の高さを観測することにより評価した。

実施例１
モンモリロナイトを全保有水に対し2000mg/l均一溶解させた後、クリア塗料シンナー１.２倍希釈品を１日あたり３００g、１６日間吹きつけ続けた。塗料滓の回収を４日に１回行い、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー系消泡剤ＢＡＳＦ社製Pluronic PE8100(ＨＬＢ２、分子量２６００)を塗料回収の１０時間前からマイクロチューブポンプを用いて注入１回あたりの最終添加濃度を30mg/l、試験終了時の積算添加濃度を120mg/lとなるよう沈降槽に注入した。結果を表１に示した。

実施例２
注入する消泡剤をポリオキシエチレンプロピレンラウリルエーテル系消泡剤第一工業製薬社製DKS NL Dash400(ＨＬＢ３)とし、塗料回収の５時間前からマイクロチューブポンプを用いて注入１回あたりの最終添加濃度を20mg/l、試験終了時の積算添加濃度を80mg/lとなるよう沈降槽に注入したこと以外は実施例１と同様に評価した。結果を表１に示した。

比較例１
消泡剤を添加しないこと以外は実施例１と同様に評価した。結果を表１に示した。

比較例２
実施例１の消泡剤の注入方法を連続注入とし、試験終了時の積算添加濃度が1500mg/lとなるように注入したこと以外は実施例１と同様に評価した。結果を表１に示した。

比較例３
実施例１の消泡剤の注入方法を連続注入とし、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー系消泡剤第一工業製薬社製エパン４１０(ＨＬＢ２、分子量１３００)を試験終了時の積算添加濃度が1000mg/lとなるように注入したこと以外は実施例１と同様に評価した。結果を表１に示した。

実施例で使用した連続吹きつけ試験装置図

Claims

湿式塗装ブース循環水に塗料ミストの処理剤を使用して、塗料滓を回収する処理において、回収の３〜１０時間前に消泡性非イオン界面活性剤を添加し、塗料滓を回収性の良い状態に制御することを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
消泡性非イオン界面活性剤が下記(ａ)式及び/又は（b)式で表される化合物である請求項１記載の湿式塗装ブース循環水の処理方法。
（化１）
ＨＯ(ＣＨ_２ＣＲＨＯ)_m−(ＣＨ_２ＣＲＨＯ)_n−(ＣＨ_２ＣＲＨＯ)_LＨ (a)
(Ｒは水素又はメチル基を示す)
Ｒ_１Ｏ(ＣＨ_２ＣＲＨＯ)_ｎＨ (b)
(Ｒ_１はアルキル基、Ｒは水素又はメチル基を示す)
(a)式で表される化合物が、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーである請求項１又は２記載の湿式塗装ブース循環水の処理方法。
（ｂ)式で表される化合物が、ポリオキシアルキレンラウリルエーテルである請求項１又は２記載の湿式塗装ブース循環水の処理方法。
塗料ミストの処理剤が粘土鉱物である請求項１又は２記載の湿式塗装ブース循環水の処理方法。
粘土鉱物がモンモリロナイトである請求項５記載の湿式塗装ブース循環水の処理方法。