TW570841B - Recycling system of aqueous paint - Google Patents

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570841 Λ7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 本發明之領域 本發明係有關於一種水性塗料之再循環系統，其中使 用具有不同塗料顏色的多種水性塗料，及含有從塗層和再 使用之收集塗料之間收集過剩塗料的操作所需的儀器或設 本發明之背景 水性塗料廣泛地使用於塗覆工業產品。水性塗料特別 是從原料再使用而無塗料廢料的觀點受人注目，因為過量 喷灑塗料’也就是塗覆時未附著於元件上的水性塗料，以 水收集’過濾及濃縮’當塗料再使用。該塗料逐漸被更廣 泛地使用的理由是該塗料的濾液為水，而且該塗料容易掌 握而無任何問題，諸如相較於使用有機溶劑的空氣污染。 目前所使用的水性塗料之再循環系統顯示於第2圓中 。在第2圖中，塗覆的物件301於水幕式塗覆棚300内，以一 種塗覆搶302喷灑水性塗料塗覆。過量喷灑塗料304的塗料 濃縮槽305中以水幕303收集，並且當作稀釋塗料送至濃縮 槽305。以過濾設備過濾，通常為超濾設備307，俾分離成 一種濃縮塗料和濾液，該濃縮塗料接著送回濃縮槽305而該 濾液309則送至濾液池308。當把該濃縮塗料306儲放於濃縮 槽305後，將其移至濃縮塗料槽310並於其中儲放及再製備 ，接著從濃縮塗料槽310轉送至塗覆搶302供塗覆。該存放 於濾液池308中的濾液309,在必要時作為水幕303或供洗滌 的溶液。 上述的水性塗料之再循環系統乃設計作為塗覆單色水 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 -----I--訂-- -----線 i^w. (請先閱讀背面之注意事項冉4π本頁) 570841

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（2) 性塗料，並未考量改變成其他塗料顏色，或於同一再循環 系統中使用不同塗料顏色的水性塗料。使用二或更多種不 同顏色塗料的情況中，考量如第2圖所顯示的再循環系統， 其所需要的數量等於塗料顏色數量，但如此因為設備空間 增加而不實際。 為了於同一再循環系統中改變具有不同塗料顏色的水 性塗料，已塗覆的水性塗料必須從再循環系統完全清除並 徹底地清洗，之後再施用另一種不同塗料顏色的水性塗料 ’然而，大量的廢溶液因清洗而產生。 先前已塗覆的水性塗料由再循環系統收集，並濃縮成 濃縮塗料暫時儲放也是需要的。如果在再循環中使用之水 性塗料的塗料顏色數量增加，所需的儲放濃縮塗料空間是 相對於塗料顏色數量的。如此並不符合廣泛使用水性塗料 的目前狀況。 本發明的目標 本發明提供解決上述問題的系統和方法，其中當二或 更多種具有不同塗料顏色的水性塗料，其使用單一水性塗 料的再循環系統塗覆。該水性塗料被分成一些群組且依照 每一群收集、分離及濃縮，因而可減少設備及其類似的數 量作為操作的需求。 本發明的摘要 本發明提供一種水性塗料之再循環系統，其包含： 一水幕式塗覆棚，其中有一種水性料進行塗覆，該水 性塗料具有一利用二或更多種原始顏色的水性塗料所調和 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】ϋ X 297公釐） 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填艿本頁) 570841 Α7 Β7 五、發明說明（ 成的塗料顏色 一棚循ί衣水池，其收集一不會附著於一欲塗覆的物件 上之過量喷灑塗料； 以超過濾設備分離且濃縮該過量喷灑塗料，並以濃縮 塗料之形式儲放在濃縮池中，當使用時取出該濃縮塗料， 調和顏色再使用，其中，當二或更多種具有不同塗料顏色 的水性塗料進行塗覆時，於該再循環系統中，該過度喷麗 塗料係依照在水性塗料中所含有的染料組合之特性分類而 成群組地收集，再分離並濃縮予以儲放，俾以提供較水性 塗料之塗料顏色數量少的棚循環水池、超過濾設備、濃縮 池及過濾池。 在本發明的再循環系統中，該濃縮塗料可使用電腦顏 色配色設備調和供再使用。 本發明亦提供一種供再使用一水性塗料的方法，其包 含： 在一水幕式塗覆棚中塗覆一種水性塗料，該水性塗料 具有一利用兩或更多種原始顏色的水性塗料所調和成的塗 料顏色； 在一棚循環水池中，收集一不會附著於一欲塗覆的物 件上之過量喷灑塗料； 以超過濾設備分離且濃縮該過量噴灑塗料，並以濃縮 塗料之形式儲放在濃縮池中，當使用時取出該濃縮塗料， 調和顏色再使用，其中，當二或更多種具有不同塗料顏色 的水性塗料進行塗覆時，於該再循環系統中，該過度喷漢 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再4π本頁) 衣--------訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 570841 Λ7 Β7 五、發明說明（4 ) 塗料係依照在水性塗料中所含有的染料組合之特性分類而 成群組地收集，再分離並濃縮予以儲放。 ^ 圖式簡要說明 ^ 第1圖為顯示依照本發明的水性塗料之再循環系統的 概圖。 第2圖為顯示傳統水性塗料之再循環系統的概圖。 本發明之細節描述 本發明的再循環系統中所使用水性塗料的塗料顏色， 通常經由混合原始顏色的水性塗料，調和成需求的塗料顏 色而得。該典型原始顏色的水性塗料包括，具有例如白、 黑、綠、紅、黃及藍六種顏色的水料塗料，但本發明並不 限於這些顏色。 傳統上，調和顏色是以經驗或藉由合適的機器正確地 混合這些原始顏色的水性塗料進行的，但是直到最近，卻 是以最新發展的所謂電腦顏色配色系統（通常簡寫成C c Μ) 丨自動化地完成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當以CCM系統進行塗料調和時，每一原始顏色塗料會 先塗覆於測試品上，形成具有塗覆的塗覆品，且將其光譜 反射因子量測出。將結果輸入CCM程式中，並計算得到每 一原始顏色的資料（吸收係數和散射係數）❶對於一種具有 所需塗料顏色的水性塗料，製得類似的塗覆品，並且量測 該塗覆表面上的光譜反射因子。在CCM系統中，每一種原 始顏色塗料的公式計量，以計算程式和誤差校正程式計算 而得（諸如混合顏色理論誤差，原始顏色製得數據之誤差， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 570841 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（5) 經由所使用的原始顏色之換色能力所引起的誤差等等），其 基於每一種原始顏色之計算數據，以及所輸入之需求塗料 顏色的光譜反射因子。每一種原始顏色塗料之公式計量， 以設有CCM系統的自動電腦計算出之後，將原始顏色塗料 之適當量混合並得到需求之塗料色彩的水性塗料。 相較於傳統方法以人員目測的方式調配，CCM系統的 引入減少了使用原始顏色塗料的數目，而且以自動化的方 式量測公式計量，因而降低調和的水性塗料間品質的差異 〇 在本發明中，水性塗料依上述的方式藉由CCM系統調 和成需求塗料顏色為前提，但在某些情況下，水性塗料可 不用CCM系統調和而由傳統已知實驗方法調和而得，也就 是需求的顏色可以目視的方式與正確混合原始顏色之水性 塗料而得的塗料之塗料色彩比對而得。 本發明之細節可由此之後參考第1圖來說明。第1圖為 顯示依照本發明的水性塗料之再循環系統的特別範例之概 略圖。 本發明的水性塗料之再循環系統，基本上包含了 5個工 作區域：（1)水性塗料之喷灑塗覆；（2)在塗覆之後，過渡喷 灑塗料之收集、分離及濃縮；（3)已分離的濾液及濃縮塗料 之儲放；（4)濃縮塗料的製備；（5)製備妥的濃縮塗料之再循 (1)水性塗料的喷灑塗覆 本發明如第1圖顯示的再循環系統，有CCM系統1〇併 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------衣--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填芎本頁) 570841 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（6) 入。在再循環系統中使用之水性塗料可以以CCM系統10自 動化調和製備，或使用再循環系統中的CCM系統10之相同 • 原始塗料，從再循環系統分別地製備。 ^ 現在’為簡化本發明的說明，將說明塗覆於再循環系 統中的六種顏色之水性塗料。這只是讓說明變得易懂的範 例’而並非本發明使用的水性塗料之塗料顏色僅限於六種 顏色。 t 在第1圖中，一種水性塗料，其選自具有1〇1到1〇6六種 不同塗料顏色（a，a，，a，，，b，b，及b”）的水性塗料，喷灑塗覆 於物件11，其係在塗覆棚丨中以塗覆搶2塗覆。在六種塗料 色彩中’ a，a’及a”得自相同原始顏色塗料的結合，b，b，及b” 亦同樣得自相同原始顏色塗料的結合，但如同下文中敘述 ，兩者來自不同“單一，，群組的原始顏色塗料。 (2)和（3)塗料之收集、分離、濃縮及儲放 在本發明的再循環系統中，水性塗料基於其中含有的 ，結合染料特性’分類成幾個群組，並在塗覆之後對每一群 組進行收集、分離、濃縮及儲放。也就是說，兩種或更多 不同塗料顏色的水性塗料經分類後，在水性塗料中含有相 同結合染料的水性塗料屬於同一群組。在本發明中，水性 ^ 塗料的分類只依照染料的結合，而非染料之密度和公式比 〇 “相同染料”的用語中，相同的位準可能嚴苛，但在本 發明中，具有相同的顏色指數即當成相同染料。也就是說 ’具有相同染料結合的水性塗料即分別地具有相同顏色指 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — — — — — — — — — —---· II I I I I I 訂— — — — — — —I - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 9 570841 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Λ7 B7 五、發明說明（7) 數的結合染料。舉倒來說，具有三種不同塗料顏色的水性 塗料如下： 具有顏色指數X和顏色指數Y兩種染料結合的水性塗 料A 〇 具有顏色指數X和顏色指數Y兩種染料結合的水性塗 料B。 具有顏色指數X、顏色指數Y和顏色指數Z三種染料結 合的水性塗料C。 塗料A和B屬於相同群組而塗料c屬於另一種群組。 例如第1圖中所示水性塗料1〇1到1〇6,其具有六種不同 塗料顏色（a，a’，a，，，b，b，和b”)使用相同的塗覆棚丨進行喷 灑塗覆。例如在水性塗料101到1〇6之中，三種水性塗料1〇1 到103具有塗料顏色a，&’和a”，其分別由三種原始顏色塗料 白、黑及黃調和結合而得，其屬於第1圖中的A群組。而三 種水性塗料104到106具有塗料顏色b，b，及b”，分別由四種 原始顏色塗料白、紅、黃及黑結合而得，其屬於第1圓中的 B群組《因此，具有六種塗料顏色的水性塗料在再循環系 統中分成兩種濃縮塗料使用。 在本發明的再循環系統中，即使水性塗料顯示出不同 的色彩調和，只要使用的水性塗料屬於相同群組，即可使 用相同的儀器或設備，進行塗覆，收集及儲放的連續操作 。例如在第1圖中，即使群組中有不同的塗料顏色，具有a， a’及a”塗料顏色的三種水性塗料1〇1到1〇3,皆屬於a群組且 可連續使用，而具有b，b，及b”塗料顏色的三種水性塗料1〇4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 10 ^^衣--------訂---------線i^w. (請先閱讀背面之注意事項再填{Η本頁) 570841

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（8 ) 到106，皆屬於B群組且可連續使用。 然而’如第1圖所示，屬於A和B群組的水性塗料，使 用不同的儀器或設備分別地收集，分離和濃縮至儲放，該 儀器和設備也就是如第1圖所示的A設備群組或b設備群組 。因此，如第1圖個範例，即使使用具有六種不同塗料顏色 的水性塗料，本發明的儀器或設備所需空間，除了塗覆棚i 之外’會從原本需提供六個的没備群組降為兩個（A設備群 組和B設備群組所有的面積）。 首先，在第1圖中將說明水性塗料101到103，其屬於使 用於再循環系統中，具有a，a’及a”塗料顏色的A群組。 在前段中（2)，當任何選自水性塗料1〇1到1〇3在塗覆棚 1内喷灑塗覆時，沒附著於欲塗覆之物件11的過量喷激塗料 4，由棚循環水製得的水幕3所收集。在棚循環水中，通常 會因為水性塗料，使用親水性溶劑於其中，可使過量喷灑 塗料穩定地散佈於水中。 一種含有自棚循環水收集而來的過量喷灑塗料溶液， 在這裡稱為塗料稀釋液17。 塗料稀釋液17經收集，之後儲放於設備群組A中的棚 循環水池15，接著送至濃縮池16中。在濃縮池16中的塗料 稀釋液17經超過濾設備18處理幾次成濃縮液，因此在濃縮 池16中得到濃縮塗料20。該濃縮塗料20被送至濃縮塗料池 19儲放。同時由超過濾設備18濾得的濾液經收集，送至濾 液池21儲放。 (4)到（5)濃縮塗料的製備並再使用之。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — II I I I I · ---I---I ^ ·1111111 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 11 570841 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 由屬於群組A的水性塗料取得並儲放的濃縮塗料2〇， 視需要自濃縮塗料池19取出，並使用CC1V[系統10色彩調和 供再使用。 在濃縮塗料20當作水性塗料使用之前，會先塗覆在測 試物上，並經過在塗覆表面上作光譜反射因子量測。將光 5普反射因子的置測結果輸入CCM10，若需要，每一原始顏 色塗料的公式计置會被重新計算並自動調和，因此可以輕 易地製備具有所需塗料顏色的水性塗料。 在本發明的再循環系統中，CCM系統1〇的使用大大地 減少了在調和時使用原始顏色塗料的數目。當自動數量之 測量儀器附設於CCM系統中，數量的自動測量大大地減少 了調和的水性塗料間品質差異。 另一方面，使用水性塗料1〇4到106，其屬於具有b，b， 和b”塗料顏色的群組b，關於收集及再使用的操作區域， 如同屬於群組A的水性塗料1〇1至1〇3的通用敘述所進行， 但除了所使用的棚循環水池25，濃縮池26，超過濾設備28 ’濃縮塗料池29及過濾池31。 在本發明中，即使水性塗料有不同的塗料顏色，屬於 相同群組的水性塗料，在沒有清洗塗覆棚下，仍可連續地 進行塗覆、儲放及再使用等操作。然而，當使用兩種或更 多屬於不同群組的水性塗料，用來塗覆且要改變顏色時， 操作必須的步驟為停止塗覆已塗覆過的水性塗料，以取得 自該水性塗料所屬群組之濾液來沖洗塗覆棚，以及更改成 另一群組的水性塗料並開始塗覆。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---------訂---------線'

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在第1圖中，具有屬於群組A的“a，，塗料顏色的水性塗 料101 ’欲改變成具有屬於群組B的“b，，塗料顏色的水性塗 料104時，操作所須的步驟為清洗管線的内部表面，塗覆1 之内部表面，在塗覆棚1背側設置排氣閥及一樣自水性塗料 101取得的濾液22，其只在改變塗料前使用，其當作水幕3 使用，改變為水性塗料1 〇4來開始塗覆。當改變顏色可以收 集並儲放於棚循環水池15時，使用濾液22來清洗塗覆棚1 。當水性塗料101塗覆時，濾液22即可使用。 在本發明中，該濃縮塗料20或30暫時儲放在濃縮塗料 池19或29 ’直到屬於該漢縮塗料相同群組之水性塗料有新 的製備或調配時。如此降低濃縮塗料為再使用而量測之光 譜反射因子的分散，且使其輕易地以CCM系統10自動地調 和。 本發明可有效地施用在汽車車體，金屬製傢倶，工業 機器的塗覆，諸如控制盤及其中零件。 依照本發明之水性塗料之再循環塗覆系統，因為水性 塗料之收集、分離、濃縮及進一步重新製備，並非以每一 水性塗料的塗料顏色進行，而是以水性塗料中含有染料結 合的獨特為基礎來分類水性塗料成群組，且具棚循環水池 ，超過濾設備、濃縮池及過濾池的製造數量，比以水性塗 料的塗料顏色要少。因此大大地減少設備或儀器所需的空 間。依照本發明，將CCM系統引入再循環系統中使用亦可 以在再使用的時候減少用來調配原始顏色水性塗料的量。 塗覆棚及其相似設備以濾液清洗，此濾液是來自在屬 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） --------------裝—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

13 570841 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（u ) 於另一群組的水性塗料前所使用的水性塗料，如此可以使 相同的塗覆棚使用效率增加，亦可以避免存在水性塗料中 的樹脂或染料，與不同組成之彼此間相互混合。 已收集並濃縮塗料被暫時存放，直到屬於相同群組的 濃縮塗料的水性塗料新調配或重新調配，所以再使用所量 測得的濃縮塗料的光譜反射因子之結果不會有差異，並且 可以輕易地以CCM系統自動調配而得。 元件編號對照表 101-106.··水性塗料 1…塗覆棚 3.. .水幕 4.. .過量喷灑塗料 10.. .CCM 系統 11.. .物件 15, 25...棚循環水池 16, 26···濃縮池 17…塗料稀釋液 18, 28…超過濾設備 19, 29...濃縮塗料池 20, 30...濃縮塗料 21，31…濾液池21 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------17----------線—▲ (請t閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. D8 六、申請專利範圍 1•一種水性塗料之再循環系統，其包含： 一水幕式塗覆棚，其中有一種水性料進行塗覆，該 水性塗料具有一利用二或更多種原始顏色的水性塗料 所調和成的塗料顏色； 一棚循環水池，其收集一不會附著於一欲塗覆的物 件上之過量喷灑塗料； 以超過濾設備分離且濃縮該過量喷灑塗料，並以濃 縮塗料之形式儲放在濃縮池中，當使用時取出該濃縮塗 料，調和顏色再使用，其中，當二或更多種具有不同塗 料顏色的水性塗料進行塗覆時，於該再循環系統中，該 遇度喷灑塗料係依照在水性塗料中所含有的染料組合 之特性分類而成群組地收集，再分離並濃縮予以儲放， 嘴以提供較水性塗料之塗料顏色數量少的棚循環水池 、超過遽設備、濃縮池及過渡池。 2.如申請專利範圍第1項的水性塗料之再循環系統，其中 該濃縮塗料係藉由電腦顏色配色設備來調和顏色，以供 再使用。 3· —種再使用一水性塗料之方法，其包含： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在一水幕式塗覆棚中塗覆一種水性塗料，該水性塗 料具有一利用兩或更多種原始顏色的水性塗料所調和 成的塗料顏色； 在一棚循環水池中，收集一不會附著於一欲塗覆的 物件上之過量喷灑塗料； 以超過濾設備分離且濃縮該過量喷灑塗料，並以濃 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 15 570841 . C8 ----- -^__ ’六、申請專利範圍 縮塗料之形式儲放在濃縮池中，當使㈣取出該濃縮塗 料，調和顏色再使用，其中，當二或更多種具有不同塗 ； 料顏色的水性塗料進行塗覆時，於該再循環系統中，該 ： 過度喷灑塗料係依照在水性塗料中所含有的染料組合 之特性分類而成群組地收集，、再分離並濃縮予以儲放。 4·如申請專利第2項的再使用一水性塗料之方法，其中該 濃縮塗料係藉由電腦顏色配色設備來調和顏色，以供再 使用。 5·如申請專利圍第3項的再使用水性塗料之方法，其更包 含：當分屬不同群組之二或更多種水性塗料彼此更換以 進行塗覆時’則停止塗覆一先前所塗覆之水性塗料，利 用源自於該水性塗料所屬群組之濾液清洗塗覆棚，隨後 更換成屬於另一群組之另一水性塗料，並開始塗覆。 6·如申請專利第3項的再使用水性塗料之方法，其中該濃 縮塗料是暫時存放於濃縮塗料池内，直到屬於相同群組 m 之水性塗料與該濃縮塗料調配。 — — — — — — — — — — — —— ·1111111 — — — ——— — (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 適 度 尺 張 紙 本 (CN ί 標 家 釐 公 97 2 X 10 (2 規 6 IX