JPH0275321A - 溶剤の大気排出抑制方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は水不溶性溶剤の大気排出抑制方法に関する。さ
らに詳しくは芳香族系溶剤および（または）エステル化
合物系溶剤を主体とする溶剤の大気排出抑制方法に関す
る。

［従来の技術］ 溶剤ガスの発生源は多数あるが、たとえば車輌の吹付塗
装工程、焼付乾燥工程などで多量に発生する。

従来より公害対策として、塗装工程などで発生する溶剤
ガスの大気排出を抑制するために各種の方法が採られて
いる。その一つとして発生した溶剤ガスを何らかの手段
で捕集する方法があるが、捕集効率の向上の点から塗料
の改良を伴うものが多い。

たとえば、塗料として水可溶性塗料、すなわち溶剤が水
可溶性の塗料を用い、発生した溶剤ガスをスクラバー装
置に導き、循環水に吸収させ、塗料ミスト中の溶剤は水
洗ブースの水に吸収させることによって大気汚染防止を
図っている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、水可溶性塗料はその溶剤が特殊であり、
コストが高いという欠点がある。

一方、一般的な芳香族系溶剤やエステル化合物系溶剤な
どの水不溶性溶剤を溶剤の主成分とする塗料（以下、水
不溶性溶剤塗料という）°は低コストであるが、発生し
た水不溶性溶剤ガスを高効率、低コストで除去する実用
的方法がないのが現状である。

本発明は前記の点に鑑みて、水可溶性塗料などにくらべ
て安価な水不溶性溶剤塗料を用いるばあいに、水可溶性
塗料のばあいのように発生した溶剤の大気排出を高効率
、低コストで抑制しうる方法を提供せんとするものであ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、単一または複数種の水不溶性溶剤を主体とす
る溶剤の気体を、比較的蒸気圧が低く、前記溶剤と完全
に混和しうる有機液体または該有機液体と水との混合物
に気液接触させて吸収させることを特徴とする溶剤の大
気排出抑制方法に関する。

［実施例］ 本発明は、トルエン、キシレン、高沸点アルキルベンゼ
ン類、アルキル縮合多環化合物類などの芳香族系溶剤、
ヘプタンなどの脂肪族系溶剤、ブチルアセテート、エチ
ルアセテート、カルピトールアセテートなどのエステル
化合物系溶剤の単独または２種以上の混合物の気体を対
象とするものである。ここで気体とは溶剤の霧状物、さ
らには塗料ミストを含む概念である。

塗料ミストとは塗料の霧化された状態をいい、溶剤や顔
料、樹脂からなっている。

前記芳香族系溶剤にはスワゾール［Ｆ］（コスモ石油■
製）、ツルペッツ■（エッソ社製）（いずれも高沸点ア
ルキルベンゼンとアルキル縮合多環化合物の混合物）な
ども含まれる。

また対象とする溶剤は前記水不溶性溶剤を主体とするも
のであれば、水可溶性溶剤を数容量％〜２０容量％程度
含むものであってもよい。水可溶性溶剤としてはプロピ
ルアルコール、ブチルアルコールなどがある。

前記のごとき水不溶性溶剤を主体とする溶剤を用いるも
のとしては、たとえば車輌、電気製品などの焼付塗料が
ある。

これらの塗料は、キシレン、トルエン、スヮゾール、ツ
ルペッツなどの芳香族系溶剤を主体として、ブチルアセ
テート、エチルアセテート、カルピトールアセテート、
あるいはｎ−ブチルアルコール、ブチルセロソルブなど
の水可溶性溶剤を少量含有するものである。

前記水不溶性溶剤の気体を吸収させる有機液体（以下、
捕集用液体という）としては、それ自体の気化による大
気汚染を防止しがっ溶剤ガスの吸収をよくするために、
比較的蒸気圧が低くかつ前記水不溶性溶剤と完全に混和
しうる有機液体が用いられる。

このような捕集用液体としては、流動パラフィン（この
ものはナフテン系炭化水素類を主体とする）、°炭素数
ｌＸｌ０〜３　Ｘ　１０２個程度の脂肪族炭素水素類、
および高沸点のアルキルベンゼンやアルキルナフタレン
などのアルキル縮合多環化合物の単独もしくは混合物な
どがあげられる。これら捕集用液体は捕集する溶剤の組
成によって適宜選択または２種以上を混合して用いるの
が捕集効率の点から好ましい。

流動パラフィンは沸点が３ｏｏ〜４００　’Ｃと高く、
蒸気圧が常温でほとんどゼロのものである。

炭素数１×１０〜３Ｘ１０２個程度の脂肪族炭化水素類
は蒸気圧が常温ではほとんどゼロに近く、２５０℃で５
〜２０ｍｍＨｇ程度のものである。具体例としてはエン
ジンオイル、パラフィン系エンジンオイル添加剤などが
あげられる。パラフィン系エンジンオイル添加剤として
はエチレンとα−オレフィンとのオリゴマー、ポリブテ
ン、ポリα−オレフィンなどがあり、具体的にはたと（
ここでＲはアルキル基、ｘｓｙ、、Ｐはそれぞれ整数で
ある）で表わされる数平均分子！　７００〜３８００の
エチレン−α−オレフィン共重合オリゴマー）などがあ
げられる。

高沸点アルキルベンゼンおよびアルキル縮合多環化合物
（以下、高沸点アルキル芳香族化合物という）としては
沸点が１５０〜２７０℃程度のものが用いられる。高沸
点のものは単独で用いると常温では固体のものもあり、
そのばあいは他の溶剤に溶解して用いる。高沸点アルキ
ル芳香族化合物の具体例としてはたとえば前記のスワゾ
ールなどがあげられる。

高粘度（たとえば１ｏｃｓｔ以上）の流動パラフィンを
水と混合しないで用いるばあいは溶剤を吸収しない初期
段階では高粘度の故に気液接触が良好に行なえないばあ
いがある。このばあいは高沸点アルキル芳香族化合物と
併用するとよい。その際流動パラフィンと高沸点アルキ
ル芳香族化合物との混合比は１（ｔＧ＝３〜２Ｑ（容量
比）の範囲が好ましい。高沸点アルキル芳香族化合物の
割合が前記範囲より少ないと、粘性が高くノズルから吐
出される液体が棒状となり気液接触時の膜形成が行なわ
れ難くなる。低粘度の流動パラフィンを用いるばあいは
低粘度化のために高沸点アルキル芳香族化合物を併用す
る必要はとくにない。

前記捕集用液体はそれだけで単独使用してもよいが、水
と混合して用いてもよい。

溶剤の気体と捕集用液体を気液接触させるばあい既存設
備を利用しようとすると設備的観点から補集用液体の液
量はある程度以上が必要とされる。また前記捕集用液体
は高価であるため水を増量材として用いる。さらに水不
溶性溶剤塗料のばあいは、溶剤に水可溶性溶剤も含まれ
ているため、水を併用すると捕集効率が向上する。

水を併用するばあい、捕集用液体に対する水の使用量４
シそれほど限定的ではない。捕集用液体の比率が小さい
ばあいは、捕集した溶剤を除くための蒸留の頻度は増加
するが、捕集効率の点からは気液接触装置の段数を増加
す・ればよい。

また捕集用液体の比率が大きいばあいは蒸溜の頻度が少
な（なり、気液接触装置の段数を少なくできる。水を併
用するばあい、捕集用液体１００容量部に対して水８０
〜２０００容量部の比率が通常の用い方である。

溶剤の気体と捕集用液体とを気液接触させるには、各種
気液接触装置が使用できるが、通常はスクラバー装置が
用いられる。

スクラバー装置のシャワー装置から捕集用液体またはこ
れと水との混合物をスプレーし、導入した溶剤の気体と
接触させて吸収させる。捕集用液体と水との混合物を使
用するばあいも特別な装置は必要ない。循環用ポンプを
通過することにより捕集用液体と水との撹拌が行なわれ
、エマルジョン状態のものかえられ、このものは静置し
ないかぎりエマルジョン状態が維持される。エマルジョ
ン状態の混合物はシャワー装置のノズルから膜状にスプ
レーでき溶剤を良好に吸収できる。エマルジョン安定化
用界面活性剤を使用すれば前記エマルジョン状態をさら
に安定化することができる。

溶剤を吸収した捕集用液体の後処理としても各種方法が
採用されるが、通常は次のような方法で行なう。

捕集用液体の単独使用のばあいは、そのまま蒸留装置に
導き常圧または減圧下で蒸留を行ない、溶剤を留去し、
残留した捕集用溶剤はスクラバー装置に戻す方法と前記
蒸溜の際に捕集用液体も留去する方法が用いられる。前
者の方法は塗料カスを事前に除去する必要があるが、後
者の方法ではかかる除去装置は必要ない。留去した溶剤
は所望により精製して再使用する。

捕集用液体と水との混合物を使用するばあいは、分離槽
に導き、要すれば分離のためにエマルジョン破壊用界面
活性剤を添加し、捕集用液体層と水層とに分離し、水層
はスクラバー装置に戻す。捕集用液体層は前記と同様に
蒸留に付す。また水から分離せずに水と一緒に蒸留に付
しもよい。留去後に水と溶剤を分離できる。

捕集用液体単独使用のばあいも、洗浄などを目的として
水と混合し、前記捕集用液体と水との併用のばあいと同
様に処理してもよい。

前記において溶剤の回収と捕集用液体のリサイクルを連
続的に行なうには、捕集用液体単独使用のばあいは、た
とえばスクラバー装置から流出した溶剤を捕集した液体
の一部を連続的に蒸留装置に導き、抜き出した液体の分
量だけフレッシュな液体（蒸留装置からのもの）を補充
してスクラバー装置に戻すなどの方法が適宜採られる。

捕集用液体と水との混合物を用いるばあいは、たとえば
分離層で分離された液体の一部を連続的に抜き出して蒸
留装置に導き、抜き出した液体の分量だけのフレッシュ
な液体を補充し、水層と混合してスクラバー装置にもど
すなどの方法が適宜採られる。

塗装時に発生した気化溶剤は一般に塗料樹脂成分を含有
するミストを同伴する。

捕集用液体が流動パラフィンまたは詣肪族炭化水素類で
あると、これらは塗料樹脂成分を溶解しないため、該樹
脂成分がフロック状の沈澱物となり泡と一緒になって分
散している状態となり、遂には有機液相の流動性がなく
なり、スクラバー装置の機能が働らかないばあいがある
。

また捕集用液体が高沸点アルキル芳香族化合物であるば
あいは、塗料樹脂成分を溶解するが、現象の解明には至
っていないけれども処理量が多くなると、液相がヨーグ
ルト状となって、流動性がなくなり、やはりスクラバー
装置の機能が働かなるばあいがある。

本発明においては、このような状態のときに、界面活性
剤を加えると、フロック状またはヨーグルト状の塗料樹
脂が凝集し、有機液相の流動性が出て、スクラバーの機
能が回復することが見出された。

界面活性剤は通常スクラバー装置で添加する。

用いる界面活性剤の種類は、系が複雑であるから、トラ
イアンドエラーで決定するのがよいが、たとえば家庭用
液体洗剤（たとえばママレモン■（ライオン■製）など
）で充分な効果かえられる。

本発明に用いる捕集用液体は引火点が比較的高くそれ自
体は引火しにくいものであるが、万−補集する水不溶性
溶剤の気体が引火したばあいは可燃の慣れがある。

この惧れをなくすために、第１図に示すごときスクラバ
ー装置を用いるのが好ましい。第１図に示すスクラバー
装置は、複数個のシャワー装置（１）、（２）、（３）
が上下方向に設けられており、最上段のシャワー装置（
１）と最下段のシャワー装ｆｉ　（３）には水単独また
は捕集用液体に対する水の使用割合の多い混合物〔たと
えば捕集用液体１００容量部に対する水の割合が１００
０〜２０００容量部のもの〕を供給するようにし、中間
のシャワー装置（２）には捕集用液体単独または捕集用
液体、　に対する水の使用割合の小さい混合物［たとえ
ば捕集用液体１００容量部に対する水の割合がｔｏｏｏ
容量部以下のもの１を供給するようにしたものである。

このようにすることで防火シールが可能となり、安全性
が高められる。

つぎに実施例をあげて本発明を説明する。

下記実施例では、第２図に示す小型塗装ブースおよび小
型スクラバー装置を備えた実験装置を使用して水不溶性
溶剤塗料の吹付塗装時に発生した溶剤を捕集する実験を
行なった。

第２図において、（ト）は小型塗装ブース（巾３５０龍
Ｘ長さ　８５０ｍ朧×高さ７（ｌａｍ、容積０．０１８
ｍ１）、■は該ブースに併設されているスクラバ−装置
、■は排気ファンである。

ブース復とスクラバー装置頭との境にはウォーターカー
テン０１）（給液量１１１．９Ｎ　／分）が設けられて
いる。

ブース（ト）での吹付は塗装時に発生した溶剤ガス、塗
料ミストはウォーターカーテン０１）を通して塗料ミス
トの大部分を除去されたのちスクラバー装置■にその下
部から導入され、シャワー装置ｒ２ＴＪからスプレーさ
れた捕集用液体（または捕集用液体と水とのエマルジョ
ン状混合物）と気液接触させられ溶剤が捕集される。ウ
ォーターカーテンには捕集用液体（または捕集用液体と
水とのエマルジョン状混合物）を供給する。

溶剤を捕集した捕集用液体（または捕集用液体と水との
エマルジョン状混合物）はブース（至）の下部に集めら
れウォーターカーテン液と混合される。該混合物は固形
分分離層０２）に送られ、固形分を分離され、ついで貯
液タンク０に送られ、そこからウォーターカーテンＯＤ
およびシャワー装置ＱＤに供給される。

溶剤濃度は第２図の塗装ブース（ト）の中央部局で人口
濃度を測定し、スクラバー装置■の出口部（Ｂ）で出口
濃度を測定し、これらの値から溶剤の捕集効率を求めた
。

以下の実施例においてんはｆｆｉ量％である。また溶剤
組成における各溶剤の割合は塗料全体に対する割合（％
）である（以下、同様）。

実施例１ 捕集用液体として流動パラフィンを用いて、第２図に示
す実験装置で下記塗料の吹付塗装時に発生した溶剤の捕
集効率を測定した。

塗料：ホワイト塗色のソリッド系塗料 塗料樹脂ニアミノアルキッド樹脂 固形分子ｆｉ　：　５７％ 溶剤組成：キシレン２０％、スワゾール１５％、３−メ
トキシブチルア セテート３％、ｎ−ブチルア ルコール５％ 塗料吐出Ｉｔ　　　：１５ｍ１／分 または４０ｍ１／分 排気ファン■による排気量： １０ｍ”／分 スクラバー装置■ シャワー段数−６段 結果を第１表に示す。

実施例２ 塗料としてつぎのちのを用いたほかは実施例１と同様に
して溶剤の捕集効率を測定した。

塗　　料 シルバー塗色のメタリック塗料 塗料樹脂ニアクリルメラミン樹脂 固形分濃度；２０％ 溶剤組成：キシレン１５％、トルエン２０％、スワゾー
ルｌＯ％、エチルアセテ ート２５％、ｎ−ブチルアルコール ｌＯ％ 結果を第１表に示す。

実施例３ 捕集用液体として流動パラフィン９０容量％とスワゾー
ル＃　１８００　（コスモ石油■製の高沸点アルキルベ
ンゼン混合物、蒸気圧：　　ＯＪＩ　ｍｍ１ｇ／４０℃
）　１０容量％の混合物を用いたほかは実施例１と同様
にして溶剤の捕集効率を測定した。

結果を第２表に示す。

［以下余白］ 実施例４ 塗料として実施例２で用いたと同じメタリック塗料を用
いたほかは実施例３と同様にして溶剤の捕集効率を測定
した。

結果を第３表に示す。

［以下余白］ 実施例５ 捕集用液体として流動パラフィン９０容量％とスワゾー
ル＃　１８００のＩＯ容量％の混液を用い、これと水と
の１：１混合物（容量比）を用いて溶剤の捕集を行なっ
たほかは実施例１と同様にして溶剤の捕集効率を求めた
。

結果を第４表に示す。

実施例６ 捕集用液体として流動パラフィン９０容量％とスワゾー
ル＃　１８００のｌＯ容量％の混液を用い、これと水と
の１＝１混合物（容量比）を用いて溶剤の捕集を行なっ
たほかは実施例２と同様にして溶剤の捕集効率を求めた
。

結果を第４表に示す。

「以下余白］ 実施例７および８ 流動パラフィン９０容量％とスワゾール＃　１８００の
１０容量％の混液１容量部、実施例１で用いたソリッド
塗料の溶剤１容量部（実施例７）または実施例２で用い
たメタリック塗料の溶剤１容量部（実施例８）、および
水２容量部からなるエマルジョン状混液を用いて実施例
１と同様にして捕集効率を測定した。

なお、捕集液に塗料溶剤を混入した理由は塗料を吹付け
てい（うちに捕集効率が低下するか否かをチエツクする
実用的なテストを意図したものである。すなわちフレッ
シュな捕集液ではなくランニングにより塗料溶剤が混入
しフレッシュなものからかけはなれた状態での捕集効率
をみるためである。

結果を第５表に示す。

【以下余白］ 実施例９ スワゾール＃　１８００の５容量部、実施例２で用いた
メタリック塗料の溶剤１容量部、および水１９容量部か
らなるエマルジョン状の捕集液を用いて実施例１と同様
にして溶剤の捕集効率を測定した。

結果を第６表に示す。

ｃ以下余白］ 実施例１Ｏ 流動パラフィン９０容量％とスワゾール＃　１８００の
１０容量％の混液と水とのｌ：１（容量比）混合物２０
０ｆＪに実施例１で用いたと同じソリッド塗料５ｇをふ
きつけると流動性がなくなってきた。

これにママレモン［Ｆ］１５ｎｌを添加したところ流動
性が復活し、泡立ちもみられなかった。

実施例１１ スワゾール＃　１８００の５容量部、実施例２で用いた
と同じメタリック塗料の溶剤１容量部および水１９容量
部の混合物２００ｊ！に実施例１で用いたと同じソリッ
ド塗料１を吹付けたところ、ヨーグルト状になり流動性
がなくなった。

これにママレモン［Ｆ］２０ｍ１を添加したところ流動
性が復活し泡立ちもなかった。

［発明の効果］ 芳香族系、エステル化合物系などの溶剤の気体、とくに
これら溶剤を主体とする塗料の吹付は塗装時に発生する
溶剤の気体を、低蒸気圧で該溶剤と混和しうる液体と気
液接触させることにより、効率よく捕集でき、大気汚染
の防止が図られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いるスクラバー装置の一実施例を示
す概略断面図、第２図は実施例で使用した溶剤捕集効率
測定装置を示す［略説明図である。 （図面の主要符号） （１）、（２）、（３）：シャワー ［Ｆ］：塗装ブース ■ニスクラバー装置 特許出願人　　ダイハツ工業株式会社 はか１名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　単一または複数種の水不溶性溶剤を主体とする溶剤
   の気体を、比較的蒸気圧が低く、前記溶剤と完全に混和
   しうる有機液体または該液体と水との混合物に気液接触
   させて吸収させることを特徴とする溶剤の大気排出抑制
   方法。 ２　前記溶剤の気体が芳香族系溶剤および（または）エ
   ステル化合物系溶剤を主体とす塗料を吹付け塗装する際
   に発生するものである請求項１記載の方法。 ３　前記有機液体が、流動パラフィン、炭素数１×１０
   〜３×１０＾２個の脂肪族炭化水素類、および高沸点ア
   ルキルベンゼンもしくはアルキル縮合多環化合物よりな
   る群から選ばれた１種または２種以上の混合物である請
   求項１または２記載の方法。 ４　少なくとも前記気液接触時に界面活性剤を共存させ
   る請求項２または３記載の方法。５　溶剤を吸収した有
   機液体を蒸留に付して溶剤の回収と該有機液体のリサイ
   クルを行ない、溶剤の大気排出口濃度の抑制を行なう請
   求項１、２、３または４記載の方法。