JP4226967B2

JP4226967B2 - 粉体塗料の回収方法

Info

Publication number: JP4226967B2
Application number: JP2003206922A
Authority: JP
Inventors: 秀喜高嶋; 光彌村田; 純一福野; 賢之山口
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-08-08
Filing date: 2003-08-08
Publication date: 2009-02-18
Anticipated expiration: 2023-08-08
Also published as: JP2005058803A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、未塗着の粉体塗料の回収方法に関する。例えば、自動車用静電塗装ブースで塗着せずに余剰となった粉体塗料を、再利用目的で確実に回収する方法が要望されている。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の粉体塗料の回収方法として、余剰塗料をオーバースプレー粉の状態で、ダクトやホッパから強力に吸引するものが知られている（例えば、特許文献１）。このものは、ダクトやホッパの開口をスプレー粉の飛来源に接近して設けることにより、その捕集効率を向上させる乾式方法であるが、塗料粉体の一部が、気流から逸脱してダクトやホッパの開口背面に回り込み、回収不能となることは避けられない。
【０００３】
そこで、特許文献２に示すものは、排気された塗料粉体を水槽中の水面で捕捉し、水面に浮遊させた状態のまま流動水として回収する湿式法によるものとした。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−３２８０２３号公報（第１−２頁、図１）
【特許文献２】
特開平８−２４７３５号公報（第３頁、図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２の流動水の界面では、浮遊する塗料粉体の接触面積が大きくなり、周囲の空気との接触により、個々の粉体がメレンゲ状態または継粉（ママコ）状態の集団に生長し易くなる。
【０００６】
これを放置すると、メレンゲ状態等の粉体がやがて大量の泡沫を形成し、このような状態で回収した塗料成分で粉体塗料を再生しても、均一球状の粉体微粒子を復元できず、所望の塗着性能を得ることは難しい。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み、湿式法による高い捕集効率を維持しつつ、再利用用途に適合し得る粉体塗料を回収する方法を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、気流に同伴された未塗着の粉体塗料が降り落ちる水槽内の静水中に粉体塗料を浮遊・沈降体として捕集する捕集工程と、この水槽底面に設けた開閉可能な排水口を開いた際に、水流として流出する浮遊・沈降体を脱水して固形体とする脱水工程と、この固形体中の一定粒径以下成分をふるい分けて選別捕集する第１分級工程と、この分級工程で選別捕集された固形体中の一定重量以下成分を選別して捕集する第２分級工程とを行うものである。
【０００９】
これによれば、粉体塗料を水槽内静水中の浮遊体若しくは沈降体として回収するため、捕集効率を維持できるのはもちろんのこと、空気の介在を避けることができるため、塗料粉体が泡沫状態に成長することがない。そして、この静水中の沈降状態で、水槽底面に設けた排水口からの水流として運搬されるので、空気との接触を抑制することができ、次の脱水工程において気泡を含有するなどの再生時の形状不均一要因を防止できる。
【００１０】
そして、脱水工程の後に、一定粒径以下成分を選別捕集する第１分級工程と、一定重量以下成分を選別捕集する第２分級工程とを経ることにより、回収成分の均一性を確保し、また、混入する不純物を除去した顆粒形状として回収することが可能となり、これを再利用して得られる再生微粒子は、粉体塗料として必要な塗着性能を備えることができる。
【００１１】
この場合、上記した捕集工程において、水槽底面の浮遊・沈降体の付着部分を振動させる。これは、次の脱水工程で、水槽底面の開閉可能な排水口を開くことにより生じる浮遊体や沈降体を含んだ水流を流出し易くするためである。即ち、排水口を開いて行う排水の前若しくは排水時に、超音波発振器などの振動手段を、浮遊・沈降体の付着部分または付着部分近傍で作動させることにより、付着部分の沈降体及び水槽底面間に間隙が生じ易くなるので、水流による浮遊体や沈降体の流出がスムーズになるのである。
【００１２】
また、上記した水槽内の静水を、ｐＨ５以下とすることで、上記の工程を行う際も、水槽水が塗料成分などにより腐蝕することが防止できる。このような対策を行うことで、有機化合物を含有する有機塗料などにも対応可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１乃至図５は、本発明により粉体塗料の回収を行う装置の概略図である。図外の自動車用静電塗装ブースの下方に位置する水槽１は、底面２が略中央部３を最深位置とするようにテーパ状に形成され、また、底面中央３には、開閉バルブ４を介して開閉可能な排水口が設けられている。
【００１４】
一方、水槽１の無蓋天井部５を最上端として下方に、天井フィルタ６及びすのこ面７が順に設けられ、それぞれ人為的に通流させた下降気流（ダウンフロー）８が通過できるようにしている。また、水槽１の側壁近傍には、側壁１ａ、１ｂと所定間隔を保って仕切り板９ａ、９ｂが立設される。仕切り板９ａ、９ｂは、水槽１の側壁１ａ、１ｂを越えない高さで設定され、また、仕切り板９ａ、９ｂがそれぞれ側壁１ａ、１ｂを包囲して延設され、無蓋の内水槽１０ａ、１０ｂを構成している。この内水槽１０ａ、１０ｂの内部は、水槽１の底面２よりせり上がった底部１１ａ、１１ｂが充填されて設けられる。
【００１５】
また、図１に示すように、水槽１の側壁１ａには循環水補充口１２が設けられ、循環水注入管１３から注入される循環水が側壁１ａを伝って流下し、内水槽１０ａを充満させた後、仕切り板９ａを伝って流下することにより、水槽１の底面２を浸すように水面が張られている。
【００１６】
上記したように注入される循環水は、側壁１ａ及び仕切り板９ａを伝って流下するため、底面２に満たされる水は静水面を形成する。図示しないが、反対側の内水槽１０ｂも同様に構成され、内側の水面がうず流などにより流動することなく静水の状態を維持できるようにしている。
【００１７】
即ち、図２の上面図に示すように、水槽１の内側に内水槽１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが底面中央３に位置するダクトを囲繞して配置される。そして、図１に示すように、ダクト３に設けられた開閉バルブ４の開閉により、底面２を覆って張られた水槽水１４が流水として排出されるのである。
【００１８】
そして、脱水工程のための遠心分離器から成る脱水乾燥装置１５が配置され水槽水１４の運搬のため、水槽１と脱水装置１５との間を配水管や通風管で接続するが、本実施の形態においては、給排水及び給排気を全て循環システムで完結することを前提としている。なお、図中では、給排水の流路を実線で、給排気の流路を点線で示すものとした。
【００１９】
リサイクルシステムを構成する給排水サイクルは、排水及び排気両用の主配管１６と、循環水注入用の注入管１３とにより循環流路を構成する。即ち、主配管１６により、水槽１の開閉バルブ４から脱水乾燥装置１５に至る間を主バルブ１７を介して排水用に接続する。そして、注入管１３により、脱水装置１５から水槽１に至る間を、注入バルブ１８、フィルタ１９、紫外線殺菌装置２０、第１ポンプ２１、貯留槽２２、第２ポンプ２３を介して循環給水用に接続することで、連続して閉じた循環水流路が形成される。
【００２０】
また、他方のリサイクルシステムを構成する給排気サイクルは、図外のクリーンルームからのエア供給を行うフレッシュ空調機２４から延伸する給気管２５が水槽１の無蓋上部からのダウンフローを供給するという初期構成において、排水及び排気両用の主配管１６により、水槽１の開閉バルブ４から脱水乾燥装置１５に至る間を主バルブ１７を介して排気用に接続する。そして、給気管２６により、脱水装置１５から水槽１に至る間を、排気バルブ２７、通風機２８、空調機用バルブ２９、リサイクル空調機３０を介し、上記の給気管２５に合流させて循環給気用に接続することで、連続して閉じた循環エア流路が形成される。
【００２１】
ところで、脱水乾燥装置１５の脱水作動時には、主バルブ１７を閉じることにより、主配管１６、給気管２６及び給気管２５を経由する循環エア流路が断絶することになる。このため、本流路では、開閉バルブ４と主バルブ１７との間にバイパス配管３１を分岐させて延伸させている。このバイパス配管３１は、バイパスバルブ３２、ウェットスクラバ３３、通風機３４及び空調機用バルブ３５を介してリサイクル空調機３０に接続される。なお、ウェットスクラバ３３からはドレン配管３６がドレンバルブ３７を介して主配管１６に接続されている。
【００２２】
また、脱水乾燥装置１５の乾燥作動時には、通風機３８からのドライエアがバルブ３９経由で乾燥装置１５内を通過して、排気管４０に排気されるが、これをリサイクルするため、排気管４０をバルブ４１とエアフィルタ４２とを介してフレッシュ空調機２４に接続し、給気管２５内に供給するようにした。
【００２３】
一方、本発明の回収方法のため、脱水乾燥装置１５には、次の分級工程のための振動ふるい装置４３とエルボージェット（気流式分級装置）４４とが配管により接続されている。即ち、脱水乾燥装置１５で得られた乾燥固形物を、振動ふるい装置４３により一定粒径以下成分を捕集して、接続管４５経由でエルボージェット４４に移送する。このとき、除去すべき粒径非適合成分は廃棄用配管４６経由で廃棄槽４７に回収する。そして、エルボージェット４４に移送された選別捕集成分は、さらに一定重量以下成分を捕集し、これを接続管４８経由で流動槽４９に回収し、再利用塗料に再生するための再処理工程に供される。また、このとき、除去すべき重量不適合成分は廃棄用配管５０経由で、やはり廃棄槽４７に回収される。
【００２４】
本発明の粉体塗料の回収方法は、上記のような装置構成を用いて、未塗着の粉体塗料が降り落ちる水槽内の静水中に粉体塗料を浮遊・沈降体として捕集する捕集工程と、この水槽底面に設けた開閉可能な排水口を開いた際に、水流として流出する浮遊・沈降体を脱水して固形体とする脱水工程と、この固形体中の一定粒経以下成分をふるい分けて選別捕集する第１分級工程と、この分級工程で選別捕集された固形体中の一定重量以下成分を選別して捕集する第２分級工程とを行うものである。
【００２５】
即ち、図１に示すように、水槽１の上部に位置する図外の塗装ブースより降り落ちる未塗着の粉体塗料を静水１４の水面で捕集することにより、捕集工程とするが、このとき、図１中のすべてのバルブは閉じたままで良い。
【００２６】
そして、開閉バルブ４及び主バルブ１７を開いたとき、浮遊・沈降体として水槽中静水１４に捕集されていた粉体塗料が、水流となって脱水乾燥装置１５まで流出する。なお、このとき、図示のように、超音波発信器などの振動手段５１を、浮遊・沈降体の付着部分または付着部分近傍で作動させることにより、付着部分の沈降体及び水槽底面間に間隙が生じ易くなり、浮遊体や沈降体を含む水流の流出がスムーズになる。
【００２７】
そして、ウェットケーキ状態で運搬された粉体塗料に対し、脱水乾燥装置１５の遠心分離駆動モータ５２を駆動させて行う脱水工程の状態を図３に示す。図３では、主バルブ１７、排気バルブ２７、空調機用バルブ２９、ドレンバルブ３７、バルブ３９、バルブ４１がそれぞれ閉じられると共に、注入バルブ１８、バイパスバルブ３２、空調機用バルブ３５がそれぞれ開かれる。そして、これにより、脱水乾燥装置１５からの排水を注入管１３経由で水槽１に循環給水する循環水流路が作動することになる。また、脱水工程中は、主バルブ１７を閉じることにより、主配管１６、給気管２６及び給気管２５を経由する循環エア流路を断絶し、バイパス配管３１経由でリサイクル空調機３０への連通が確立し、給気管２５による水槽１へのダウンフローを継続する循環エア流路が作動することになる。
【００２８】
次に、脱水工程を経た固形物状態の粉体塗料に対し、脱水乾燥装置１５内で行う乾燥工程の状態を図４に示す。図４では、主バルブ１７、注入バルブ１８、排気バルブ２７、空調機用バルブ２９、ドレンバルブ３７がそれぞれ閉じられると共に、バイパスバルブ３２、空調機用バルブ３５、バルブ３９、バルブ４１がそれぞれ開かれる。そして、主バルブ１７が閉じているため、主配管１６、給気管２６及び給気管２５を経由する循環エア流路を断絶し、バイパス配管３１経由でリサイクル空調機３０への連通が確立し、給気管２５による水槽１へのダウンフローを継続する循環エア流路が作動すると共に、通風機３８経由で供給されるドライエアがバルブ３９及びバルブ４１を通過する際に、装置１５内の固形物状の粉体塗料に対して乾燥雰囲気の環境を実現するのである。
【００２９】
最後に、脱水及び乾燥工程を経た固形物状態の粉体塗料に対し、振動ふるい装置４３及びエルボージェット４４で行う第１及び第２の分級工程の状態を図５に示す。図５では、脱水乾燥装置１５で得られた乾燥固形物を、振動ふるい装置４３により一定粒径以下成分を捕集して、接続管４５経由でエルボージェット４４に移送する。このとき、除去すべき粒径非適合成分は廃棄用配管４６経由で廃棄槽４７に回収する。そして、エルボージェット４４に移送された選別捕集成分は、さらに一定重量以下成分を捕集し、これを接続管４８経由で流動槽４９に回収する。このとき、除去すべき重量不適合成分は廃棄用配管５０経由で、やはり廃棄槽４７に回収される。そして、流動槽４９中の回収物は、再利用塗料に再生するための再処理工程に供されるが、回収物中には従来例のような気泡痕が含まれることもなく、再利用に適したものが得られるのである。
【００３０】
なお、水槽１内の静水１４をｐＨ５以下とすることで、上記の工程を行う際も、水槽水が塗料成分などにより腐蝕することが防止できる。このような対策を行うことで、有機化合物を含有する有機塗料などにも対応可能となる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の粉体塗料の回収方法は、粉体塗料を水槽内静水中の浮遊体若しくは沈降体として回収するため、粉体塗料としての再生を阻む要因となる気泡痕を内在することを防止する。しかも、湿式法によるため、高い捕集効率を維持しており、未塗着の粉体塗料の再利用に適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の捕集工程を示す装置概略図
【図２】図１の水槽の上面図
【図３】本発明の脱水工程を示す装置概略図
【図４】脱水工程に続く乾燥工程を示す装置概略図
【図５】本発明の第１及び第２の分級工程を示す装置概略図
【符号の説明】
１水槽
２底面
３排水口
４開閉バルブ
８ダウンフロー
１４静水
１５脱水乾燥装置
４３振動ふるい装置（第１分級装置）
４４エルボージェット（第２分級装置）
５１超音波発振器（振動手段）

Claims

水槽水を用いた湿式法で塗料を回収する方法において、気流に同伴された未塗着の粉体塗料が降り落ちる水槽内の静水中に該粉体塗料を浮遊・沈降体として捕集する捕集工程と、該水槽底面の開閉可能な排水口を開く際に水流として流出した浮遊・沈降体を脱水して固形体とする脱水工程と、該固形体中の一定粒径以下成分をふるい分けて選別捕集する第１分級工程と、該第１分級工程で選別捕集された固形体中の一定重量以下成分を選別して捕集する第２分級工程とを行うことを特徴とする粉体塗料の回収方法。
前記捕集工程において、前記水槽底面の浮遊・沈降体付着部分を振動させることを特徴とする請求項１に記載の粉体塗料の回収方法。
前記捕集工程において、前記水槽内の静水をｐＨ５以下とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の粉体塗料の回収方法。