JP4220890B2

JP4220890B2 - 塗料滓沈降剤、塗料滓沈降剤を含有する塗装ブース循環水処理剤およびこれらを用いた塗装ブース循環水の処理方法

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Publication number: JP4220890B2
Application number: JP2003399194A
Authority: JP
Inventors: 幸久小林; 邦弥曽根原
Original assignee: Hakuto Co Ltd; Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Hakuto Co Ltd; Subaru Corp
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2003-11-28
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2023-11-28
Also published as: JP2005152865A

Description

本発明は、湿式塗装ブースの循環水に添加され、塗料滓と処理水を分離して処理水を繰り返し使用するための塗装ブース循環水を処理する塗料滓沈降剤と、その塗料滓沈降剤を含有する塗装ブース循環水処理剤およびそれらを使用して塗装ブース循環水を処理する方法に関する。

自動車あるいは家庭用電気製品等の塗装は、一般に湿式塗装ブース内で塗装対象品に対して塗料を噴霧して行っている。湿式塗装ブース内で塗装対象品に向かって霧状に噴霧された塗料の一部は、塗装対象物に付着せずに、未塗着塗料として、湿式塗装ブース内を循環して流れる塗装ブース循環水に捕集される。
捕集された未塗着塗料は塗装ブース循環水と共に循環して循環水槽に送られ、循環水槽で塗装ブース循環水から未塗着塗料、即ち塗料滓が分離される。

このように湿式塗装ブースにおいては、霧状に噴霧された塗料ミストを水中に捕集し、塗料滓と循環水に分離後、循環水を繰り返して使用する処理が行われている。そして塗料には水性塗料などのように水中に溶解したり分散したりするため、塗料滓と処理水とに分離するのが困難なものや、油性塗料のように粘着性が高いためにポンプ、循環水配管、洗浄部等に付着して水の循環を悪くし、更に塗料の捕集効率を著しく低下させる原因となるものもある。
そこで水性塗料の固液分離を容易にし、また油性塗料の粘着性を低下させ固液分離を行うために、各種塗料処理剤が開発されている。

例えば、亜鉛酸アルカリ金属を有効成分として、加水分解により水酸化亜鉛及びこれらに関連する錯体のフロックを形成する処理剤が開示され、主として油性塗料の塗装ブース処理剤として用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
また、塗装ブース循環水を弱アルカリ性にして、亜鉛酸塩アルカリ金属を用いて、水酸化亜鉛のフロックを形成させ、更にカチオン性ポリアミンを用いて未塗着塗料を不粘着化させ、塗装ブース循環水から未塗着塗料を分離する方法である、ポリエチレンイミンと亜鉛酸アルカリ金属の混合物を有効成分とする処理剤が開示され、油性及び水性塗料の塗装ブース用循環水処理剤として用いられている（例えば、特許文献２参照。）。

また、メラミン樹脂酸コロイド系の処理剤が開示され、油性及び水性塗料用処理剤として用いられている（例えば、特許文献３参照。）。
更には、カチオン強度１．３〜３．０（ｍｅｑ／ｇ−アルミナ）のアルミナゾルと水溶性脂肪族アミンのグリシンを用い、塗装ブース循環水のｐＨを６〜９として未塗着塗料を不粘着化させ、これにより塗装ブース循環水から未塗着塗料を分離する方法も示されている（例えば、特許文献４参照。）。

このようにして各種塗料処理剤を用いて処理された塗料滓は、浮上分離させてスラッジャー（大氣社製）と呼ばれる回収装置で回収するか、塗料滓を水中に分散させデカンター等の遠心分離機を用いて回収する方式等が採られている。
しかしながら、小型ブースではこれらの大型の回収装置を設置することは、広いスペースや、高価な装置を必要とするため困難であり、現在でも人力による回収を行っている所が殆どである。

例えば、図２に示す小型ブース、特にノーポンプ型ブース１０と言われる装置では、循環水をポンプで循環させるのではなく、未塗着塗料のミストが浮遊するブースの空気を吸気ファン１６ダクトで吸い込み、その吸い込む空気とミスト吸引口１１付近にある循環水３を一緒に吸い込んで、循環水中の未塗着塗料を捕集している。このようにして、ノーポンプ型ブース１０の中の循環水は、ミスト吸引口１１の吸い込みによって空気と一緒に洗浄室１３内に吸い込まれて循環する。

しかし、塗料滓を浮上・分離させる方法では塗料滓が循環水中で浮上分離すると、通称鋸歯と言われる塗料ミストと塗装ブース循環水を吸い込むミスト吸引口１１の塗料ミストと循環水が接触、回収されるゾーンにおいて浮上分離した塗料滓が引っかかると、水と塗料ミストの接触を妨害し、塗料ミストの捕集効率を低下させ、塗料ミストの外部への排出、洗浄室１３への塗料ミストの付着、堆積による装置の劣化等の問題を生じることが多い。この為、ノーポンプ型ブース１１などでは塗料滓を沈降分離させる方式が有利となる。
しかし、塗装ブース循環水中の塗料滓を不粘着化処理剤のフロックで捕集した場合に、その比重が大きくなく、沈降分離に時間がかかり、分離が充分なされない場合があった。

また、このように沈降分離方式で沈降された塗料滓は、操業終了後または週末等に循環水槽４の底部へ堆積した塗料滓として、人力で回収される。なお、この際回収される塗料滓は塗装ブース循環水に対して不粘着化されていることが望ましく、不粘着化が不十分であると回収に多大に労力を有し、あるいは回収が困難になる場合があり、塗料滓が循環水配管等に付着するなどの問題を生じることがある。
さらに、回収した塗料滓は、燃焼等により処理していたが、地中環境の保護や処理コストの点から有効な活用が必要であった。
特開昭５９−１２７６０６号公報特開昭６１−７４６０７号公報特開昭６２−２６６１５９号公報特開平１０−５７８５７号

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、塗装ブース循環水中の塗料滓の沈降分離をすばやくおこなうことができ、塗装ブース循環水中の未塗着塗料を確実に容易に回収することができる、塗装ブース循環水処理剤およびこれらを用いた塗装ブース循環水の処理方法を提供することを目的とする。また、回収した塗料滓を有効に活用することも目的とする。

上記課題を解決するために請求項１の本発明は、塗装ブース循環水の塗料滓を沈降させて処理する塗料滓沈降剤において、塗装ブース循環水より予め回収された塗料滓を硬化させ、微粉砕した塗料滓粉体を含有することを特徴とする湿式塗装ブース循環水用の塗料滓用沈降剤である。

請求項１の本発明では、塗料滓沈降剤において、塗装ブース循環水より予め回収された塗料滓を硬化させ、微粉砕した塗料滓粉体を含有するため、塗料滓の有効利用を図ることができる。即ち、通常回収された塗料滓は通常産業廃棄物として焼却されることが殆どである。しかし、これらの塗料滓は硬化後、微粉砕すれば所謂プラスチックとしての性状を発揮するとともに顔料などの無機物を含むため、比重が１．３〜１．６と重いという特徴を有する。そこで既に回収された塗料滓を活用するために、硬化させて微粉砕して塗料滓粉体として塗装ブース循環水を処理するために使用することができる。

また、塗料滓粉体は、未塗着塗料が主体であるため塗料を吸着する不粘着化処理剤のフロックとの吸着性が良く、塗料滓粉体を含有する塗料滓沈降剤と不粘着化処理剤を併用すると塗装ブース循環水中で見掛け比重の重い塗料処理剤フロックとなる。
即ち、このフロックが未塗着塗料の塗料粒子表面を覆うことによって塗料粒子は不粘着化されると共に、塗料滓粉体が吸着されるため、見かけの比重が大きくなり、塗料滓の沈降分離を促進する。
なお、微粉砕した塗料滓沈降剤である塗料滓粉体はそのまま塗装ブース循環水に添加しても良いし、スラリーとして用いても良い。また、塗装ブース循環水処理剤中に混合して使用しても良い。

請求項２の本発明は、塗装ブース循環水の塗料滓を沈降させて処理する塗装ブース循環水処理剤において、塗装ブース循環水より予め回収された塗料滓を硬化させ、微粉砕した塗料滓粉体と不粘着化処理剤を含有することを特徴とする湿式塗装ブース循環水用の塗装ブース循環水処理剤である。

請求項２の本発明では、微粉砕した塗料滓粉体と不粘着化処理剤を含有するため、塗装ブース循環水中の未塗着塗料を確実に不粘着化処理剤が覆うため、未塗着塗料が循環水槽、ポンプ、配管等に付着することがない。
なお、本発明の塗料滓沈降剤である塗料滓粉体単独では、未塗着塗料の塗料粒子表面を覆うことが少ないため、不粘着化処理剤を使用すると不粘着化効果も沈降分離の促進効果も大きい。
さらに、塗料滓粉体は塗料と同じものであるため、未塗着塗料を覆った不粘着化処理剤の中に塗料滓粉体が十分混入することができ、塗料滓の見かけの比重をより一層重くすることができるため、塗料滓を沈降分離することが容易となり、分離の割合も向上する。

請求項３の本発明は、不粘着化処理剤が、カチオン性アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイド、尿素メラミン樹脂酸コロイド、ポリエチレンイミンと亜鉛酸塩の組み合わせよりなる群から選ばれる１種又は２種以上の不粘着化処理剤を含む塗装ブース循環水処理剤である。

請求項３の本発明では、不粘着化処理剤は、カチオン性アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイド、ポリエチレンイミンと亜鉛酸塩の組合せよりなる群から選ばれる１種又は２種以上の不粘着化処理剤を含むため、塗装ブース循環水中で容易にフロックを形成し、このフロックが未塗着塗料の表面を覆い、不粘着化できるとともに、このフロックに塗料滓沈降剤である塗料滓粉体を多く含むことができるため塗装ブース循環水中の塗料滓の見かけの比重を大きくすることができるので、塗料滓の沈降・分離を促進させることができる。

請求項４の本発明は、塗装ブース内の未塗着塗料を捕集する塗装ブース循環水中の塗料滓の処理方法において、塗装ブース循環水に塗装ブース循環水より予め回収された塗料滓を硬化させ微粉砕した塗料滓粉体を含有する塗料滓沈降剤を添加し、塗装ブース循環水から塗料滓を沈降させて除去し、塗装ブース循環水を循環使用することを特徴とする塗装ブース循環水の処理方法である。

請求項４の本発明では、塗装ブース循環水より回収された塗料滓を硬化させ、微粉砕した塗料滓粉体を含有する塗料滓沈降剤を塗装ブース循環水に添加することにより、塗料滓の有効利用を図ることができる。即ち、通常回収された塗料滓は産業廃棄物として焼却されることが殆どである。しかしこれらの塗料滓は硬化後、微粉砕することができ、顔料などの無機物を含むため、比重が１．３〜１．６と重いという特徴を有する。また、未塗着塗料が主体であるため塗料処理剤のフロックとの吸着性が良い
この回収された塗料滓を硬化させた後、微粉砕した塗料滓粉体はそのまま塗装ブース循環水に添加しても良いし、スラリーとして塗装ブース循環水に添加しても良い。スラリーとして添加した場合は、塗料滓粉体の計測がし易く、飛散も少ないため、添加作業が容易である。また、塗装ブース循環水処理剤中に混合して使用しても良い。

請求項５の本発明は、塗装ブース循環水の処理方法において、塗料滓沈降剤と不粘着化処理剤を添加してフロックを形成し、塗料滓を沈降させて除去する塗装ブース循環水の処理方法である。

請求項５の本発明では、上記塗料滓沈降剤と不粘着化処理剤を添加してフロックを形成させるため、未塗着塗料の表面をフロックで確実に覆うことができ、このフロックに塗料滓沈降剤の塗料滓粉体を含ませることができるため、未塗着塗料の表面に十分な塗料滓粉体を覆わせることができ、塗料滓の見かけの比重を十分に重くすることができる。この方法により、塗料滓が確実に塗装ブース循環水の下部に沈降するので、循環水槽で塗料滓を容易に取り除くことができる。

請求項６の本発明は、塗装ブース循環水の処理方法において、不粘着化処理剤はカチオン性アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイド、尿素メラミン樹脂酸コロイド、ポリエチレンイミンと亜鉛酸塩の組み合わせよりなる群から選ばれる１種又は２種以上の不粘着化処理剤を含む塗装ブース循環水の処理方法である。

請求項６の本発明では、不粘着化処理剤は、カチオン性アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイド、ポリエチレンイミンと亜鉛酸塩の組合せよりなる群から選ばれる１種又は２種以上の不粘着化処理剤を含むため、塗装ブース循環水のｐＨをコントロールすることができ、塗装ブース循環水中でフロックを容易に形成し易く、このフロックが未塗着塗料の表面を覆い不粘着化できるとともに、このフロックに塗料滓沈降剤の塗料滓粉体を多く含むことができるため、塗料滓の見かけの比重を大きくすることができるので、塗料滓の沈降・分離を促進させることができる。

請求項７の本発明は、塗装ブースは、吸気ファンにより塗装ブース内の未塗着塗料を塗装ブース循環水と同時に吸引して捕集するノーポンプ型ブースである塗装ブース循環水の処理方法である。

請求項７の本発明では、塗料滓を塗装ブース循環水に添加して塗料滓を沈降させるため、塗料滓が沈降してノーポンプ型の塗装ブースのミスト吸引口に塗料滓が付着せず、未塗着塗料を確実に捕集することができる。このため、小型の塗装ブースであるノーポンプ型ブースにおいても容易に未塗着塗料を回収することができる。

以上詳述した通り、本発明の塗料滓粉体を不粘着化処理剤と共に湿式塗装ブース循環水に添加することにより塗料滓の沈降性は改善され、循環水槽への沈降が大幅に増大し、塗料滓の循環水槽への付着も防止することができ、未塗着塗料を確実に回収することができるため、塗装設備の運転の手間とコストが軽減できるとともに、塗装設備の保全なども容易である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。
本発明は、湿式塗装ブースに使用される塗装ブース循環水に含まれる未塗着塗料を沈降分離させる塗料滓沈降剤とこの塗料滓沈降剤を含有する塗装ブース循環水処理剤と処理方法に関するものである。
本発明の湿式塗装ブースは、自動車工業、電気製品製造業、金属製品・金属加工製品製造業、金属容器製造業等において、金属面の保護等で塗装を行っている製造業分野で使用されている湿式塗装ブースであり、スプレーガン等による塗料の吹き付けや噴霧により発生した未塗着塗料を水で捕集・回収する装置・設備である。
塗装ブース循環水処理に使用される塗料滓沈降剤は、少なくとも塗装ブース循環水より回収された塗料滓を硬化させ、微粉砕した塗料滓粉体を含む。更にアルカシーラン等の増粘多糖類からなる安定剤や防腐剤を含むことができる。

塗料滓粉体は、各種の塗装ブースの塗料滓でも使用することができるが、例えば自動車車体の塗装ブースの塗装ブース循環水から回収された塗料滓を１５０〜１８０℃に加熱して、水分を除き硬化させた後に微粉砕したものである。微粉砕は、通常の粉砕機、例えば、ヘイシェルミキサー、ウイレー粉砕機、ジョークラッシャー粉砕機等を用いて粉砕し、次いで振動型フィルターを通して所定粒径以上を除外して微粉砕した塗料滓粉体が得られる。塗料滓粉体の大きさは、通常、５０メッシュパス〜４００メッシュパスのものが用いられ、好ましくは１００メッシュパス〜３００メッシュパス、より好ましくは１２０メッシュパス〜２００メッシュパスである。
塗料滓粉体の大きさが５０メッシュオンでは、塗装ブース循環水に懸濁し難くなり、後述するように塗料滓や不粘着化処理剤に吸着し難くなり、塗料滓を沈降させることができなくなるからである。また、４００メッシュパスを超える細かいフィルターをパスするまで粉砕しても、粉砕に要する費用に見合うだけの沈降性の改善が得られない場合があり、好ましくない。

この塗料滓粉体を含む塗料滓沈降剤を、後述のとおり塗装ブース循環水にそのまま、あるいはスラリーとして添加する。塗料滓粉体は、前述のように、顔料や無機物を含むため、比重が１．３〜１．６程度と重いため、これによって塗装ブース循環水に含まれた未塗着塗料の周囲を塗料滓粉体と後述する不粘着化処理剤で包み塗料滓として、その塗料滓の見かけの比重を重くして沈降分離させることができる。
塗料滓粉体をスラリーとした後に、塗装ブース循環水に添加すると、粉体として飛散することもなく、添加しやすく、添加量の制御も容易であり、塗装ブース循環水との混合もスムースである。

塗装ブース循環水処理剤には、未塗着塗料を不粘着化するために不粘着化処理剤を含ませる。塗装ブース循環水処理剤に不粘着化処理剤を含ませるには、後述のとおり塗料滓沈降剤と不粘着化処理剤を混合したものでもよいし、塗料滓沈降剤と不粘着化処理剤を別々に調整して保管して、塗装ブース循環水に添加するときに別々に添加してもよい。塗装ブース循環水処理剤には、その他の凝集剤や界面活性剤を含ませることができる。
このとき、不粘着化処理剤を使用するに当たり、塗装ブース循環水のｐＨは６〜９、好ましくは６．５〜８．５に調整して使用する。ｐＨが６より低いと不粘着化効果の低下や設備・装置の腐蝕が増大し、また、ｐＨが９を越えると不粘着化効果の低下に加え、塗装ブース循環水の発泡が増大するので好ましくない。

この不粘着化処理剤は、カチオン性アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイド、尿素メラミン樹脂酸コロイド、ポリエチレンイミンと亜鉛酸塩などの湿式塗装ブース循環水中でフロックを形成するタイプのものである。
これらの物質は少なくとも１種類を使用するが、塗装ブース循環水の性質に応じて２種類以上を組み合わせても使用することができる。

カチオン性アルミナゾルは、カチオン強度１．３〜３．０ｍｅｑ／ｇ（Ａｌ_２Ｏ_３１ｇ当たりの値を示す。以下同じ）のアルミナゾルがより好ましく使用される。カチオン強度が１．３ｍｅｑ／ｇ未満のものは水中における未塗着塗料の不粘着化作用が小さく好ましくない。またカチオン強度が３．０ｍｅｑ／ｇ以上のものは、未塗着塗料の不粘着化作用は大きいが製造が容易でないのに加え、製造されたものの性状の安定性が悪くゲル化し易く好ましくない。
アルミナゾルは、５ｎｍ〜２００ｎｍの大きさを持つアルミナ水和物が水中の陰イオンを安定剤として分散している乳白色の粘性あるいはコロイド状液体であり、通常アルミナとして１〜２５重量％のゾルとして扱われる。

このアルミナゾルは、アルミナ粉末に水を加えてゾルとして用いてもよく、乾燥水酸化アルミニウムゲルを水中、酸の存在下に加熱して製造されたものであってもよい。アルミナゾルは通常カチオン性を有している。
このアルミナゾルを塗装ブース循環水に添加することにより、塗装ブース循環水中でカチオンの電荷を帯びたアルミナゾルがフロックを形成し、このとき塗装ブース循環水中の塗料滓沈降剤の塗料滓粉体がこのフロック中にとり込まれると共に、アニオン電荷を帯びた未塗着塗料に吸着し、塗料粒子の表面を覆うことによって不粘着化効果を発揮するとともに、塗料滓粉体をフロック中に取り込み、未塗着塗料を沈降させる効果も発揮することができる。通常のアルミナゾル単独でも水中でカチオン性を帯びたフロックを形成し、不粘着化効果を発揮するが、カチオン強度を高めることによって未塗着塗料との反応性が強まり、少量で優れた不粘着化効果を発揮することが可能になる。

また、本発明に使用するメラミン樹脂酸コロイドは、後述のとおりメラミンとアルデヒドとを反応して得られたメチロールメラミンに更に酸を加えることにより、メチロールメラミンがコロイド状になってメラミン樹脂酸コロイドが生成する。このメラミン樹脂酸コロイドを塗装ブース循環水に添加することにより、フロックを形成し、同時に塗料滓粉体がとり込まれるとともに、未塗着塗料の表面をメラミン樹脂酸コロイドのフロックが覆い、未塗着塗料を不粘着化処理することができ、塗料滓を沈降させる効果も発揮することもできる。

更に本発明に使用するポリエチレンイミン等のポリアミンと亜鉛酸塩は、例えば、塗装ブース循環水をアルカリ金属水酸化物水溶液で弱アルカリ性として亜鉛酸アルカリ金属塩（例えばナトリウム塩、カリウム塩等）と平均分子量５００〜１０００００のカチオン性ポリアミンを使用する。亜鉛酸アルカリ金属塩は弱アルカリ性で加水分解によりＺｎ（ＯＨ）_２またはこれを主体とする錯体がフロックを形成するものであればよく、通常、塗装ブース循環水をアルカリ金属水酸化物水溶液でｐＨを７〜１０に調整される。フロックに塗料滓粉体がとり込まれるとともに、未塗着塗料を覆い、不粘着化するとともに、未塗着塗料を沈降させることができる。カチオン性ポリアミンとしては、ポリエチレンイミンやポリエチレングリコールとヘキサメチレンジアミンの重縮合物あるいは、エチレンジアミンと二塩化エチレンの縮合物とアンモニア、二塩化エチレンとの重縮合物等がある。

次に、図１に基づき、湿式塗装ブースに使用される塗装ブース循環水に含まれる未塗着塗料を沈降分離させる塗装ブース循環水の処理方法について説明する。
湿式塗装ブース１において塗装スプレーガン２から塗装対象物７に塗料を噴霧して塗装をするときに未塗着塗料は、塗装ブース循環水３の中に捕集され、混入し、湿式塗装ブース１から排出される。排出された塗装ブース循環水３は循環水槽４に流入して５分〜１０分程度水槽に滞留する。このとき未塗着塗料は、塗装ブース循環水３中に含まれた塗装ブース循環水処理剤がその周囲を覆い塗料滓となって、不粘着化するとともに、見かけの比重が重くなるため沈降して循環水槽４の下部に集まる。この塗料滓を回収し取り除くことにより、何回も塗装ブース循環水３を再利用することができる。

このように塗装ブース循環水３を循環させ再利用するため、塗料滓に含まれて回収される塗装ブース循環水３中の塗装ブース循環水処理剤を補充する必要がある。塗料滓粉体を含有する塗料滓沈降剤と不粘着化処理剤を含む塗装ブース循環水処理剤は、塗装ブース循環水３に添加され、その場所は、塗装ブース循環水３の流れがよい場所、例えば塗装ブース循環水３の流速の大きいポンプ５の出口付近が好ましい。

塗料滓沈降剤と不粘着化処理剤の添加量は、塗料の種類や他の処理剤を併用する場合は、併用する塗装ブース循環水処理剤の種類、ブースの構造などによって異なり一律に定められないが、通常、塗装ブース循環水３中に混入する未塗着塗料の量の０，１〜１００％程度であり、好ましくは、１〜２０％程度である。
塗装ブース循環水処理剤が、塗料滓沈降剤と不粘着化処理剤を一体に配合したものである場合は、塗料滓沈降剤と不粘着化処理剤を同時に同じ場所で塗装ブース循環水３に添加しても良いし、塗料滓沈降剤と不粘着化処理剤が一体に配合されていなく別々に配合されている場合は、塗装ブース循環水３の別々の場所でそれぞれ添加してもよい。

塗料滓沈降剤と不粘着化処理剤を塗装ブース循環水３の別々の場所でそれぞれ添加すると、塗装ブース循環水３中の塗料滓沈降剤と不粘着化処理剤の量に応じて添加量をそれぞれ制御できるので好ましい。この場合でも添加する位置は、塗装ブース循環水３の流速の大きいポンプ５の出口付近が好ましい。
この塗装ブース循環水処理剤はそのまま塗装ブース循環水３中に添加してもよく、またスラリーとした後に添加してもよい。

塗料滓沈降剤と不粘着化処理剤を含む塗装ブース循環水処理剤は、塗装ブース循環水３のｐＨを６〜９にコントロールすることにより、不粘着化処理剤が塗装ブース循環水３中でフロックを形成し、このフロック中に塗料滓沈降剤中の塗料滓粉体が混入し一体となって、フロックが未塗着塗料の表面を覆い未塗着塗料は不粘着化されると共に、見かけの比重が大きくなり、沈降分離を促進する。

次に、図２に基づき湿式塗装ブースのノーポンプ型ブース１０に使用される塗装ブース循環水に含まれる未塗着塗料を沈降分離させる塗装ブース循環水の処理方法について説明する。
ノーポンプ型ブース１０において塗装スプレーガン２から塗装対象物７に塗料を噴霧して塗装をするときに、未塗着塗料は、吸気ファン１６によりノーポンプ型ブース１０内の空気とともにミスト吸引口１１から洗浄室１３に吸い込まれる。このときミスト吸引口１１は循環水槽１７の塗装ブース循環水の水面付近に設けられているため、塗装ブース循環水も同時に吸い込まれ、塗装ブース循環水は霧状になり、未塗着塗料が塗装ブース循環水のなかに捕集される。

そして、ミスト吸引口１１に続いて洗浄室１３内には渦巻板１２が設けられており、塗装ブース循環水は空気とともにこの渦巻板１２に当り、円運動をして洗浄室１３内のエリミネ−タ１４によりその流れを変えつつ、洗浄室１３内を上方に移動する。このとき未塗着塗料と塗装ブース循環水は上昇する空気と分離されて、下方に落下して、循環水槽１５内に溜まる。このとき未塗着塗料は、塗装ブース循環水中に含まれた塗装ブース循環水処理剤中の不粘着化処理剤がその周囲を覆い、フロックを形成し、塗料滓粉体を含有する塗料滓沈降剤もそのフロック中に入り、不粘着化するとともに、見かけの比重が重くなるため沈降して循環水槽１５の下部に集まる。この塗料滓を回収し取り除くことにより、何回も塗装ブース循環水を再利用することができる。
そして、循環水槽１５中の戻り水路１７を通り、塗装ブース循環水はミスト吸引口１１近くに移動して循環する。

塗料滓沈降剤と不粘着化処理剤の添加量は、塗料の種類や他の処理剤を併用する場合は、併用する塗装ブース循環水処理剤の種類、ブースの構造などによって異なり一律に定められないが、通常、塗装ブース循環水３中に混入する未塗着塗料の量の０，１〜１００％程度であり、好ましくは、１〜２０％程度である。
塗装ブース循環水処理剤が、塗料滓沈降剤と不粘着化処理剤を一体に配合したものである場合は、塗料滓沈降剤と不粘着化処理剤を同時に同じ場所で、例えば循環水槽１５や戻り水路１７に添加しても良いし、塗料滓沈降剤と不粘着化処理剤が一体に配合されていなく別々に配合されている場合は、循環水槽１５や戻り水路１７の別々の場所でそれぞれ添加してもよい。

塗料滓沈降剤と不粘着化処理剤を戻り水路１７の別々の場所でそれぞれ添加すると、塗装ブース循環水３中の塗料滓沈降剤と不粘着化処理剤の量に応じて添加量をそれぞれ制御できるので好ましい。この場合でも添加する戻り水路１７の位置は、塗装ブース循環水３の流速の大きい所の付近が好ましい。
この塗装ブース循環水処理剤はそのまま塗装ブース循環水３中に添加してもよく、またスラリーとした後に添加してもよい。

塗料滓沈降剤と不粘着化処理剤を含む塗装ブース循環水処理剤は、塗装ブース循環水のｐＨを６〜９にコントロールすることにより、不粘着化処理剤が塗装ブース循環水中でフロックを形成し、このフロック中に塗料滓沈降剤中の塗料滓粉体が混入し一体となって、フロックが未塗着塗料の表面を覆い未塗着塗料は不粘着化されると共に、見かけの比重が大きくなり、浮上を防止して沈降分離を促進する。

以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
本発明の塗料滓沈降剤として塗料滓粉体のスラリーを作成した。塗料滓粉体のスラリーは、自動車車体塗装ブースから回収された塗料滓を１７０℃で加熱、硬化させた後、８０メッシュフィルターをパスするまで微粉砕した塗料滓２５０ｇを攪拌下、分散剤含有の水７５０ｇ中に添加、固形分２５％のスラリーを作製した。

次に、不粘着化処理剤としてアルミナゾルを作成した。
アルミナゾルの作成は、容量５０リットルの攪拌機付きオートクレーブに乾燥水酸化アルミニウムゲル（Ａｌ_２Ｏ_３として５４重量％含有の協和化学工業株式会社製「キョーワード２００Ｓ」（商品名）を使用）を５ｋｇと、水３３ｋｇと、硝酸（６７．５％品）６００ｇを加えて、密閉し攪拌しながら１３０℃まで温度を上げ、さらに攪拌しつつ１３０℃を２時間維持した。冷却後これにグリシン１．２ｋｇを加えてアルミナゾルを得た。
このアルミナゾルのカチオン強度は２．０ｍｅｑ／ｇ（Ａｌ_２Ｏ_３）、固形分は１２．５％であった。

また、別の実施例として、不粘着化処理剤としてメラミン樹脂酸コロイドを作成した。
メラミン樹脂酸コロイドの作成は、メラミンと３５％ホルマリンを１：２．１９の割合で反応させて得たメチロール化メラミン５００ｇを１．３５％の塩酸水溶液５リットル中に攪拌下で添加して作成したものである。

このようにして得られた塗料滓沈降剤と不粘着化処理剤であるアルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイドを使用して塗料滓の沈降処理試験を実施した。
塗料滓の沈降処理試験は、図１に示した装置を用いて実施した。湿式塗装ブース１内でスプレーガン２から塗料を５ｇ／分の割合で２０分間スプレーした。塗料は、日本ペイント株式会社製の機械部品用焼付け塗料「オルガセレクト１２０ホワイト」を使用した。このとき湿式塗装ブース１の下には、循環水槽４を設け、湿式塗装ブース１内に循環させた塗装ブース循環水３を捕集するようにした。この循環水槽４から湿式塗装ブース１まで塗装ブース循環水３を循環させる循環パイプ６を設け、循環パイプ６の途中に塗装ブース循環水３を循環させるポンプ５を設けた。

この装置全体の塗装ブース循環水３量は１０リットルであり、塗装ブース循環水３の循環量は３０リットル／分である。
塗装ブース循環水処理剤は塗料スプレー前に塗装ブース循環水３中に添加した。スプレー終了後に塗装ブース循環水３全量を塗料滓と共に別の容器に移し、１時間放置した。１時間放置後、容器水面に沈降分離している塗料滓を回収し、沈降塗料量を計測した。
塗料滓沈降剤の添加量を変化させ、不粘着化処理剤をアルミナゾルあるいはメラミン樹脂酸コロイドを使用し、その添加量を変化させて、回収塗料滓重量と、塗料の回収率を測定した。その結果を表１に示す。

比較例として、塗料滓沈降剤を使用せずに不粘着化処理剤として、アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイドのみを使用した場合、および塗料滓沈降剤を使用した場合も表１に併せて示す。
実施例１においては、上記製法で製造した塗料滓沈降剤スラリーを１０リットルの塗装ブース循環水３に２０ｍｌ、アルミナゾルの不粘着化処理剤を２０ｍｌ添加した。同様に実施例２と３は塗料滓沈降剤スラリーをそれぞれ３０ｍｌと４０ｍｌ添化した。
さらに、実施例４〜６は上記製法で製造したメラミン樹脂酸コロイド２０ｍｌを１０リットルの塗装ブース循環水３に添加すると共に、塗料滓沈降剤スラリーをそれぞれ２０ｍｌ、３０ｍｌ、４０ｍｌ添加した。

比較例７〜１０は、塗料滓沈降剤スラリーを添加せずに、不粘着化処理剤のみを添加したものである。不粘着化処理剤としてアルミナゾルとメラミン樹脂酸コロイドをそれぞれ３０ｍｌ、４５ｍｌ添加したものである。
比較例１１は不粘着化処理剤を添加せず、塗料滓沈降剤として塗料滓粉体のスラリーを４０ｍｌ添加したものである。
実施例１〜６においては、いずれも塗料滓沈降剤の添加量を増やすにつれて塗料滓の回収量が増加し、４０ｍｌを添加するといずれも９５％以上の回収率を得た。一方塗料滓沈降剤を添加しない比較例では回収率はせいぜい１０％程度である。また、不粘着化処理剤を添加しなく塗料滓沈降剤のみでは、同様に回収率が低い。
このように、塗料滓沈降剤と不粘着化処理剤を使用することにより、塗装ブース循環水３中の未塗着塗料を塗料滓として沈降分離させることができ、顕著な効果を得ることができた。

湿式塗装ブースにおける塗装ブース循環水の循環を示す模式図である。湿式塗装ブースのノーポンプ型ブースの塗装ブース循環水の循環を示す断面図である。

符号の説明

１湿式塗装ブース
２塗装スプレーがん
３塗装ブース循環水
４、１５循環水槽
５ポンプ
６循環パイプ
７被塗装体
１０ノーポンプ型ブース
１１ミスト吸引口

Claims

塗装ブース循環水中の塗料滓を沈降させて処理する塗料滓沈降剤において、塗装ブース循環水より予め回収された塗料滓を硬化させ微粉砕した塗料滓粉体を含有することを特徴とする湿式塗装ブース循環水用の塗料滓沈降剤。
塗装ブース循環水中の塗料滓を沈降させて処理する塗装ブース循環水処理剤において、塗装ブース循環水より予め回収された塗料滓を硬化させ微粉砕した塗料滓粉体と不粘着化処理剤を含有することを特徴とする湿式塗装ブース循環水用の塗装ブース循環水処理剤。
上記不粘着化処理剤は、カチオン性アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイド、尿素メラミン樹脂酸コロイド及びポリエチレンイミンと亜鉛酸塩の組み合わせよりなる群から選ばれる１種又は２種以上の不粘着化処理剤を含む請求項２記載の塗装ブース循環水処理剤。
塗装ブース内の未塗着塗料を捕集する塗装ブース循環水中の塗料滓の処理方法において、塗装ブース循環水に塗装ブース循環水より予め回収された塗料滓を硬化させ微粉砕した塗料滓粉体を含有する上記塗料滓沈降剤を添加し、上記塗装ブース循環水から上記塗料滓を沈降させて除去し、上記塗装ブース循環水を循環使用することを特徴とする塗装ブース循環水の処理方法。
上記塗装ブース循環水の処理方法において、上記塗料滓沈降剤と上記不粘着化処理剤を添加してフロックを形成し、上記塗料滓を沈降させて除去する請求項４記載の塗装ブース循環水の処理方法。
上記不粘着化処理剤は、カチオン性アルミナゾル、メラミン樹脂酸コロイド、尿素メラミン樹脂酸コロイド及びポリエチレンイミンと亜鉛酸塩の組み合わせよりなる群から選ばれる１種又は２種以上の不粘着化処理剤を含む請求項４または請求項５記載の塗装ブース循環水の処理方法。
上記塗装ブースは、吸気ファンにより上記塗装ブース内の未塗着塗料を塗装ブース循環水と同時に吸引して捕集するノーポンプ型ブースである請求項４乃至請求項６のいずれかに記載の塗装ブース循環水の処理方法。