JP2015003277A - Ｕｖ塗料スプレーミストの処理方法。 - Google Patents

Abstract

【解決課題】ＵＶ塗料のスプレーミストを水とスラッジに分離しスラッジを回収する処理方法を提供する。【解決手段】ＵＶ塗料のスプレーミストの捕集を行う方法に於いて、水に直接高速で接触させ衝突させて、あるいはシャワーなどの方法で接触させて該スプレーミストを捕集する工程と、前記固形分を分離する際、ＵＶ塗料のスプレーミストを捕集するための水を、貯留するタンク内で水中に向けて紫外線（ultraviolet rays）を照射することによって水中に分散浮遊しているＵＶ塗料のスプレーミストを水中で硬化し凝集・固形化する工程を前記固形分を分離捕集する際に使用する水を貯留するタンク内で水中に分散浮遊しているＵＶ塗料のスプレーミストを、水と共に撹拌する事によって紫外線（ultraviolet rays）の照射を万遍無く受け、より効果的に硬化し凝集・固形化する工程を含むことを特徴とするＵＶ塗料のスプレーミストの処理方法。【選択図】 図１

Description

本発明は紫外線（ultraviolet rays）を照射することによって硬化するＵＶ塗料の塗装方法に於いて、余剰の塗料スプレーミストの捕集を行うとき、水に直接高速で接触させ衝突させて該スプレーミストを捕集する工程と、引き続きこの該スプレーミストを水から固形分として分離する工程を含むことを特徴とするＵＶ塗料のスプレーミストの処理方法に関する。

従来から、例えば金属塗装、プラスチック塗装、等の分野において、紫外線（ultraviolet rays）を照射することによって硬化するＵＶ塗料を噴霧して被塗物の塗装を行う方法が知られている。
このような方法では、実際に噴霧された塗料の全てが被塗物に塗着するのではなく、２０〜８０％が塗着せずに余剰塗料スプレーミストとなるのが現状である。

このような余剰塗料スプレーミストはそのままでは放置できないため、塗料ミストを捕集して何らかの処理をする必要があり、余剰塗料スプレーミスト（以下、単に塗料ミストと言う事が有る）を捕集する方法として、通常、多くは塗装ブース（湿式塗装ブース）が用いられる。
この塗装ブース（湿式塗装ブース）には塗装ミストを処理する装置が併設され、水道水、工業用水、地下水などを循環水として蓄えたプールを用意し、そこに塗料ミストを接触・捕集することにより塗料ミストを処理する方法が知られている。

循環水に混入した塗料ミストを固形分として水から分離するために、一般塗料の場合では循環水に凝集剤（アルカリ性薬剤もしくは酸性薬剤）を添加し、更には変性剤を添加して塗料ミストを固形化させスラッジ化していた。

しかし、ＵＶ塗料は紫外線に反応するように設計されており、固形化するのに効果的な凝集剤や変性剤はなく、仮に該塗料ミストと比較的に相性が良い薬剤であったとしても、その効果を発揮するためには、循環水に含まれる薬剤の濃度を常に正しく管理する必要があり、仮に巧くいっている状態でも、常に強固な粘性と刺激の強い臭気に悩まされているのが現状である。

そして、従来のＵＶ塗料の塗料ミストの処理方法で処理されたスラッジは、循環水を再利用する経路などの配管やフィルターやポンプ、配管などに付着したり詰まったりして装置の不具合発生が常態化している。（特許文献１参照）

従来の前記方法の湿式塗装ブースで使用されている水は単に市水、工業用水、地下水などである。

特開平５−１９２６９６

本発明は、紫外線（ultraviolet rays）を照射することによって硬化するＵＶ塗料の塗装方法に於いて、スプレーミストの捕集を行うとき、水に直接高速で接触させ衝突させて該スプレーミストを捕集する工程と、引き続きこの該スプレーミストを水から固形分として分離する工程を含むことを特徴とするＵＶ塗料のスプレーミストの処理方法に関する。

従来の塗装ブースで循環水を用いて塗料ミストを処理する方法によれば、塗料ミストは微細な塗料粒が寄り集まった状態で凝集してスラッジ状になり、このスラッジは上記したように常に強固な粘性と臭気が残った状態のスラッジである。
このようなスラッジはハンドリングが難しく、強固な粘性のためスラッジ回収の自動化も巧くいかず遅れていて、スラッジの分離回収には作業者の手作業に頼るしかなく労働力の負担は膨大である。

本発明は、以下の通りのものである。
（１）
紫外線（ultraviolet rays）を照射することによって硬化するＵＶ塗料（以下ＵＶ塗料と言う）のスプレー塗装の際に発生する余剰の塗料スプレーミストを捕集する方法において、該スプレーミストを水に捕集する工程と、引き続き該スプレーミストを捕集した水に紫外線（ultraviolet rays）を照射して水中で該スプレーミストに硬化反応を起こし凝集・固形化し、その固形分を分離する工程を含むことを特徴とするＵＶ塗料のスプレーミストの処理方法。
（２）
前記スプレーミストを水に捕集する工程が、該スプレーミストを水に直接高速で接触させ衝突させて捕集する工程を含むことを特徴とする上記１に記載のＵＶ塗料のスプレーミストの処理方法。
（３）
前記ＵＶ塗料の固形分を分離する工程が、該スプレーミストを捕集するための水を貯留・流動するタンク内で該スプレーミストを捕集した水に向けて紫外線（ultraviolet rays）を照射することによって水中に分散浮遊している該ＵＶ塗料ミストを水中で硬化し、凝集・固形化する工程を含むことを特徴とする上記１又は２に記載のＵＶ塗料のスプレーミストの処理方法。
（４）
上記３に記載のＵＶ塗料スプレーミストの処理方法において、該スプレーミストを捕集した水を撹拌する事によって水中に分散浮遊している該ＵＶ塗料ミストが紫外線の照射を万遍無く受け、より効果的に硬化、凝集・固形化する工程を含むことを特徴とするＵＶ塗料のスプレーミストの処理方法。
（５）
前記固形分を分離した水を循環させ再利用することを特徴とする上記１〜４のいずれか１項に記載のＵＶ塗料のスプレーミストの処理方法。
（６）
前記水として、強アルカリ電解水を含みＰＨが９以上でＯＲＰが２００mV以下に保たれた水を使用することを特徴とする上記１〜５のいずれか１項に記載のＵＶ塗料のスプレーミストの処理方法。

本発明によれば、ＵＶ塗料ミストが水と直接高速で接触させ衝突させて攪拌し、さらには、貯留するタンク内で水中に向けて紫外線（ultraviolet rays）を照射することによって水中に分散浮遊しているＵＶ塗料のスプレーミストを水中で硬化し凝集・固形化する工程と、その際水中に分散浮遊しているＵＶ塗料のスプレーミストを、水と共に撹拌する事によってＵＶ塗料のスプレーミストが紫外線（ultraviolet rays）の照射を万遍無く受け、より効果的に硬化し凝集・固形化して、ＵＶ塗料のスプレーミストを効率的に処理することができる。

本発明の処理工程によれば、更に硬化し凝集・固形化する事により周辺環境に悪臭を拡散することがなく、よりよい作業環境及び周辺環境を提供することができ、また分離した塗料スラッジは、それぞれ手動、もしくは自動的に分別することが甚だ容易になり、分別した塗料スラッジは脱水性が極めて良好になり、濃縮・乾燥などの後、セメントなどの副材料に利用できる。

本発明の一つの実施形態に係る攪拌混合式ＵＶ塗料のスプレーミスト処理装置の断面を示す図。 図１・図３の循環水の流れ及び撹拌機、紫外線照射機を示す平面図。 本発明の一つの実施形態に係るシャワー式ＵＶ塗料のスプレーミスト処理装置の断面を示す図。 水中に分散浮遊しているＵＶ塗料のスプレーミストのサンプル・イメージを示す図。 水中に硬化し凝集・固形化したＵＶ塗料のスプレーミストのサンプル・イメージを示す図。 図５の写真

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は実施形態に係る中・小型のスプレー装置を含むＵＶ塗料のスプレーミスト処理装置の断面図である。
同図に示すように、該処理装置は、貯留槽４とスクラバー(吸引・排気塔)６の排気フアン１５、紫外線照射器
１１と撹拌機１０から成る。

オーバースプレーしたＵＶ塗料のスプレーミスト２は、スクラバー(吸引・排気塔)６の排気フアン１５によって作られる空気流１２に乗せられて貯留槽４に満たされた循環水５と共にスクラバー６の最下部に設けられた隙間７から強力に吸い込まれ、混合撹拌部８で空気とＵＶ塗料のスプレーミストと循環水が混ざり合う。
余剰塗料スプレーミストを含んだ水はスクラバー(吸引・排気塔)６内に吸い上げられ、その内壁に設けられたエリミネータ（衝突板）２８に衝突し、水滴１３となって落とし口９から落下して浮遊槽２９(貯留槽 ４)に回遊する。

また、図３のシャワーブースと称される処理装置に於いては、シャワー室（図３の２７参照）で
空気流１２に乗った余剰塗料スプレーミスト２が循環水のシャワー２２と接触・混合し、たたき落とされ浮遊槽２９(貯留槽 ４)に回遊する。
それと同時に排気フアン１５によって作られる空気流１２がシャワー室内に設けられたエリミネータ（衝突板）２３を通過する際、余剰塗料スプレーミストを含んだ水が水滴となって落下し浮遊槽２９(貯留槽 ４)に回遊する。

浮遊槽２９の外側には紫外線照射器１１が取り付けられていて、紫外線は水面下に取り付けられたガラス越しに水中を照射する。

図２に示す様に浮遊槽２９を回遊する循環水流１７は撹拌モーター１６によって回転する撹拌機１０によって撹拌され、余剰塗料スプレーミストを含んだ循環水５は紫外線照射器１１の前を回転しながら通過する事によって、余剰塗料スプレーミストを均一に硬化反応させることが出来る。

浮遊槽２９には水槽の底より上、水面より１／４程下がって没した堰１８と、槽上部より下で水槽の底より１／４程上がった堰２３が設けられている。

ＵＶ塗料のスプレーミストが硬化反応し凝集・固形化したスラッジは循環水流１７によって運ばれる際、浮きあがったスラッジは堰１８に、沈降するスラッジは堰２３に阻まれ、スラッジはその上流に留まり集積するので、自動もしくは手動にて排出する事が出来る。

本発明者はＵＶ塗料のスプレーミストが水と直接高速で接触させ、もしくはシャワーなどによって衝突させて攪拌し、さらには、貯留するタンク内で水中に向けて紫外線（ultraviolet rays）を照射することによって水中に分散浮遊しているＵＶ塗料のスプレーミストを水中で硬化し凝集・固形化する工程と、その際水中に分散浮遊しているＵＶ塗料のスプレーミストを、水と共に撹拌する事によってＵＶ塗料のスプレーミストが紫外線（ultraviolet rays）の照射を万遍無く受け、より効果的に硬化し凝集・固形化して、ＵＶ塗料のスプレーミストを効率的に処理することが出来る処理方法を見出し、本発明を完成させたものである。
本発明者が鋭意検討したところでは、従来の循環水に凝集剤を添加し、更には変性剤を添加してＵＶ塗料のスプレーミストを粘着性の残るスラッジ化していた捕集とは異なり、紫外線（ultraviolet rays）の照射を万遍無く受け、より効率的かつ有効に硬化し凝集・固形化して回収することが可能となったものである。

本発明は、例えば図１の攪拌混合型の湿式塗装ブースと称されるような処理装置に於いては、ＵＶ塗料のスプレーミスト２は排気フアン（吸引フアン）（図１の１５参照）により吸引される気流１２に乗って捕集され、混合撹拌部８で水と直接高速で接触させ衝突させて撹拌されることにより、水中に分散浮遊しているＵＶ塗料のスプレーミストとなり、図２のように紫外線（ultraviolet rays）を照射することによって水中に分散浮遊しているＵＶ塗料のスプレーミストを水中で硬化し凝集・固形化することにより循環水５とスラッジ１４に分離する。
また、図３のシャワーブースと称される処理装置に於いてはシャワー室（図３の２７参照）で空気流１２に乗ったＵＶ塗料のスプレーミスト２が循環水のシャワー２２と接触し、たたき落とされ更に紫外線が照射されて循環水５とスラッジ１４に分離する。
本発明で用いることが出来るＵＶ塗料にはアクリル樹脂系、エポキシ樹脂系、ポリウレタン樹脂系、不飽和ポリエステル樹脂系などのものが有り、これらに対して適用可能である。

本発明に使用する循環水には生成された強アルカリ電解水を使用するとよい。
強アルカリ電解水はその特徴として電子を多量に持った溶液で強力な分子間引力（電子剥離作用）が有り、その作用によって殺菌効果を有し、また溶存水素量が多く溶存酸素量は少ないため電解水自身の腐敗を防止し消臭作用がある。
溶存酸素量が純水の1/10以下であるところから、金属表面に不動態皮膜を形成し、金属の腐食を抑制する効果がある。

本発明に用いる紫外線照射ランプの出力は１〜３ｋｗ、波長は２００〜４５０ナノメートルが適している。
紫外線照射ランプの照射は水面上部からもしくは側面よりガラス越しで良いが、水深距離は１００〜５００ミリメートル程度が適当である。
その形状は電球型、蛍光管型などが有るが何れの形状も問わない。

なお、以上説明した実施形態は本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

1 スプレーガン
2 塗料スプレーミスト
3 被塗装物
4 貯留槽 (浮遊槽)
5 循環水
6 スクラバー
7 隙間
8 混合撹拌部
9 落とし口
10 撹拌機
11 紫外線照射機 （型式ユーブイ・テクニカ製 ＡＧＭ−３ランプ）
12 空気流
13 水滴
14 スラッジ
15 排気ファン
16 撹拌モーター
17 循環水流
18 堰１
19 シャワーポンプ
20 配管
21 シャワーノズル
22 シャワー
23 堰２
24 ケーシング
25 ガラス容器
26 水中で硬化し、凝集・固形化したスラッジ
27 シャワー室
28 エリミネータ
29 浮遊槽(貯留槽)

Claims (6)

1. 紫外線（ultraviolet rays）を照射することによって硬化するＵＶ塗料（以下ＵＶ塗料と言う）のスプレー塗装の際に発生する余剰の塗料スプレーミストを捕集する方法において、該スプレーミストを水に捕集する工程と、引き続き該スプレーミストを捕集した水に紫外線（ultraviolet rays）を照射して水中で該スプレーミストに硬化反応を起こし凝集・固形化し、その固形分を分離する工程を含むことを特徴とするＵＶ塗料のスプレーミストの処理方法。
2. 前記スプレーミストを水に捕集する工程が、該スプレーミストを水に直接高速で接触させ衝突させて捕集する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のＵＶ塗料のスプレーミストの処理方法。
3. 前記ＵＶ塗料の固形分を分離する工程が、該スプレーミストを捕集するための水を貯留・流動するタンク内で該スプレーミストを捕集した水に向けて紫外線（ultraviolet rays）を照射することによって水中に分散浮遊している該ＵＶ塗料ミストを水中で硬化し、凝集・固形化する工程を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のＵＶ塗料のスプレーミストの処理方法。
4. 請求項３に記載のＵＶ塗料スプレーミストの処理方法において、該スプレーミストを捕集した水を撹拌する事によって水中に分散浮遊している該ＵＶ塗料ミストが紫外線の照射を万遍無く受け、より効果的に硬化、凝集・固形化する工程を含むことを特徴とするＵＶ塗料のスプレーミストの処理方法。
5. 前記固形分を分離した水を循環させ再利用することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のＵＶ塗料のスプレーミストの処理方法。
6. 前記水として、強アルカリ電解水を含みＰＨが９以上でＯＲＰが２００mV以下に保たれた水を使用することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のＵＶ塗料のスプレーミストの処理方法。