WO2011018214A1 - Verfahren zum aufbereiten von umlaufwasser einer lackieranlage - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a process for the treatment of circulating water of a paint shop, from which the washed out of the exhaust air of the paint shop paint is separated, the circulating water, an organic dispersant is added.
- BEST ⁇ T1GUNGSKOPIE zes, which is mixed in an amount of 0.5 to 5 vol.% Of a 40 wt.% Aqueous solution to the circulating water.
- the polyaspartic acid remains partially dissolved in the circulating water and can be recycled with the circulating water.
- polyaspartic acid is not equally suitable for various paints.
- the invention is therefore based on the object, a method of the type described for the treatment of circulating water of a paint shop in such a way that a high degree of independence from the respective paints used can be achieved, so it especially for both solvent-based and water-based paint systems and paint systems a high solids content can be used.
- the invention solves this problem by mixing iminodisuccinic acid in the form of a free acid and / or a sodium or ammonium salt at least as part of the dispersing agent into the circulating water.
- iminodibernic acid as a dispersant for the circulating water of a paint in comparison to the known use of polyaspartic acid as a dispersant not only the advantage of a much lower paint dependency with it, but exceeds the effect of polyaspartic significantly in terms of Entklebungs- and dispersing, so that a total of one Advantageous treatment of the loaded with the washed-out excess paint circulating water is possible because the detackified and held in dispersion paint parts are advantageously eliminated by a membrane filtration from the circulating water.
- the membrane used is almost completely permeable to iminodisuccinic acid, so that it can be recycled.
- Iminodisuccinic acid can be used as the free acid but also as the sodium or ammonium salt of this acid. Particularly advantageous rinsing and cleaning conditions result when the iminodisuccinic acid is added to the circulating water in a concentration of 0.2 to 5% by volume of a 35% strength by weight solution of its sodium salt.
- the Iminodibernsteinklare can also be used together with other organic dispersants, in particular polyaspartic acid offers, in the form of its sodium salt.
- a concentration of polyaspartic acid of from 0.2 to 5% by volume of a 40% strength by weight solution of its sodium salt can advantageously satisfy the usual requirements in this context.
- anionic and nonionic surfactants may also be added to the circulating water, such as ethoxylated fatty amines, ethoxylated fatty alcohols, ethoxylated fatty acids, Natriumalkansulfonate, Polyetherphos- phate, FettTexreamidoalkylbetaine, Caprylamphopropionate, Caprylamphodi- acetate and / or Fettklaremonoethanolamidderivate.
- These surfactants can be mixed individually or in a mixture in a concentration between 0.01 and 1 wt.% Of the circulating water.
- alkalizing agents such as sodium hydroxide may be added to the circulating water.
- additives such as solubilizers, corrosion inhibitors or biocides can be added to the circulating water or the dispersant.
- the admixtures may be premixed with the dispersant. But it is also possible to add the individual admixtures for themselves or in groups.
- the painting system shown has in a conventional manner a painting booth 1, in which an object 2 to be painted is sprayed with the aid of spray nozzles 3.
- the excess of sprayed paint not deposited on the object 2 is sucked out of the painting booth 1 with the aid of a suction air flow.
- the sucked into the spray booth 1 air flow is indicated by the flow arrow 4, the effluent from the spray booth 1 air through the flow arrow 5.
- the extracted with the suction air flow from the spray booth 1 paint excess is washed out.
- the paint particles are discharged from the exhaust air flow, wherein the precipitated by mist eliminator 7 from the exhaust air washing water is collected in a sump 8.
- the washing water is supplied from the collecting container 8 via a pump 9 in circulation as circulating water back to the suction slot 6.
- a pump 9 in circulation as circulating water back to the suction slot 6.
- an ultrasound device 10 it may also be advantageous to provide an ultrasound device 10, with the aid of which a disinfection of the circulating water is achieved.
- a concentration of circulating water is prevented with paint particles
- a portion of the collected in the reservoir 8 washing water via a pump 11 to a concentrate container 12 is supplied, which is connected via a concentrate pump 13 in the circuit to a membrane filter device 14.
- the particles of paint retained in the membrane filter device 14 are returned to the concentrate container 12, while the washing water purified by the paint particles is renewed via a line 15 Collecting 8 is abandoned.
- the concentrate from the collecting container 12 can be conveyed into a sludge storage 16, which is connected to a vacuum evaporator 17, so that the dried sludge can be supplied to a utilization 18 via a discharge.
- the water vapor passes back to the collecting container 8 after condensation via a line 19.
- a dispersing agent is metered into the circulating water, namely via a metering line 20, via which wash water losses can be supplemented and additional additives added to the circulating water.
- a dispersant Iminodibemsteinchure is mixed, for example in the form of its sodium salt, in a concentration of 0.2 to 5 vol.% Of a 35 wt.% Aqueous solution, wherein additionally polyaspartic acid in a concentration of 0.2 to 5 vol.% Of 40 wt.% Solution of its sodium salt can be added.
- the circulating water can also be mixed with anionic or nonionic surfactants, in a total concentration of 0.01 to 1% by weight, based on the circulating water. If necessary, further additives, such as alkalizing agents for pH adjustment, solubilizers, corrosion inhibitors or defoamers can be used.
- a rinsing liquid in which 0.7% by weight of iminodibemic acid and 0.1% by weight of anionic surfactants were mixed with demineralized water.
- This rinsing liquid was particularly distinguished in paints that tend to cream.
- the rinsing liquid used was 10 l of a 0.7% by weight iminodibemic acid with 5% by volume of different lacquers.
- the loaded liquid was then filtered through a membrane unit and the concentration of iminodibemic acid in the filtrate was analyzed.
- the membrane In comparison to a 0.8% by weight polyaspartic acid, the membrane was almost completely permeable to iminodisuccinic acid; Polyaspartic acid, on the other hand, was retained in half.
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Abstract
Es wird ein Verfahren zum Aufbereiten von Umlaufwasser einer Lackieranlage beschrieben, aus dem der aus der Abluft der Lackieranlage ausgewaschene Lack abgetrennt wird, wobei dem Umlaufwasser ein organisches Dispergiermittel zugemischt wird. Um vorteilhafte Aufbereitungsbedingungen zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass dem Umlaufwasser Iminodibernsteinsäure in Form einer freien Säure und/oder eines Natrium- oder Ammoniumsalzes zumindest als Bestandteil des Dispergiermittels zugemischt wird.
Description
Verfahren zum Aufbereiten von Umlaufwasser einer Lackieranlaqe Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbereiten von Umlaufwasser einer Lackieranlage, aus dem der aus der Abluft der Lackieranlage ausgewaschene Lack abgetrennt wird, wobei dem Umlaufwasser ein organisches Dispergiermittel zugemischt wird.
Stand der Technik
Der in Lackierkabinen einer Lackieranlage zerstäubte, nicht auf die zu lackierende Oberfläche eines Werkstücks gelangende Überschusslack bildet einen Lacknebel, der mit der Abluft aus der Lackierkabine ausgetragen und mit Hilfe einer Nasswäsche aus der Abluft abgeschieden wird. Um den Lack aus dem dabei anfallenden Umlaufwasser ausscheiden zu können, werden dem Umlaufwasser in der Regel Koaguliermittel zugegeben, die die Lackteilchenflocken, sodass diese anschließend durch Flotation oder Sedimentation abgetrennt werden können. Durch die für diesen Vorgang benötigte Aufenthaltszeit werden große Umlaufwassermengen benötigt. Abgesehen davon, dass die für die Koagulierung eingesetzten Mittel auf die jeweiligen Lacke abzustimmen sind, bedarf es insbesondere bei Lacken mit einem hohen Feststoffanteil vergleichsweise großer Mengen der Koaguliermittel, was zu einer zusätzlichen Schlammmenge führt. Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen (EP 1 051 360 B1), dem Umlaufwasser Polyasparaginsäure als Dispergiermittel zuzumischen, und zwar vorzugsweise in Form eines Natriumsal-
BESTÄT1GUNGSKOPIE
zes, das in einer Menge von 0,5 bis 5 Vol.% einer 40 Gew.%igen wässrigen Lösung dem Umlaufwasser zugemischt wird. Die Polyasparaginsäure bleibt teilweise im Umlaufwasser gelöst und kann mit dem Umlaufwasser im Kreislauf geführt werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass sich Polyasparaginsäure nicht gleichermaßen für verschiedene Lacke eignet.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs geschilderten Art zum Aufbereiten von Umlaufwasser einer Lackieranlage so auszugestalten, dass eine weitgehende Unabhängigkeit von den jeweils eingesetzten Lacken erreicht werden kann, sodass es insbesondere sowohl für lösungsmittelbasierte als auch für wasserbasierte Lacksysteme und Lacksysteme mit einem hohen Feststoffanteil eingesetzt werden kann.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass dem Umlaufwasser Iminodibernsteinsäure in Form einer freien Säure und/oder eines Natrium- oder Ammoniumsalzes zumindest als Bestandteil des Dispergiermittels zugemischt wird.
Der Einsatz von Iminodibernsteinstäure als Dispergiermittel für das Umlaufwasser einer Lackieranlage bringt im Vergleich zur bekannten Verwendung von Polyasparaginsäure als Dispergiermittel nicht nur den Vorteil einer wesentlich geringeren Lackabhängigkeit mit sich, sondern übertrifft die Wirkung der Polyasparaginsäure hinsichtlich des Entklebungs- und Dispergiervermögens deutlich, sodass insgesamt eine besonders vorteilhafte Aufbereitung des mit dem ausgewaschenen Überschusslack beladenen Umlaufwassers möglich wird, weil die entklebten und in Dispersion gehaltenen Lackteile vorteilhaft durch eine Membranfiltration aus dem Umlaufwasser ausgeschieden werden. Die verwendete Membran ist für die Iminodibernsteinsäure nahezu vollständig durchlässig, sodass sie im Kreislauf geführt werden kann.
Die Iminodibernsteinsäure kann als freie Säure, aber auch als Natrium- oder Ammoniumsalz dieser Säure eingesetzt werden. Besonders vorteilhafte Spül- und Reinigungsbedingungen ergeben sich, wenn die Iminodibernsteinsäure dem Umlaufwasser in einer Konzentration von 0,2 bis 5 Vol.% einer 35 Gew.%igen Lösung ihres Natriumsalzes zugemischt wird.
Die Iminodibernsteinsäure kann auch zusammen mit anderen organischen Dispergiermitteln eingesetzt werden, wobei sich insbesondere Polyasparagin- säure anbietet, und zwar in Form ihres Natriumsalzes. Eine Konzentration der Polyasparaginsäure von 0,2 bis 5 Vol.% einer 40 Gew.%igen Lösung ihres Natriumsalzes kann in diesem Zusammenhang den üblichen Anforderungen vorteilhaft genügen.
Selbstverständlich können dem Umlaufwasser auch anionische und nichtionische Tenside zugemischt werden, wie ethoxylierte Fettamine, ethoxylierte Fettalkohole, ethoxylierte Fettsäuren, Natriumalkansulfonate, Polyetherphos- phate, Fettsäureamidoalkylbetaine, Caprylamphopropionate, Caprylamphodi- acetate und/oder Fettsäuremonoethanolamidderivate. Diese Tenside können einzeln oder in Mischung in einer Konzentration zwischen 0,01 und 1 Gew.% dem Umlaufwasser beigemischt werden.
Zur Einstellung des pH-Werts können dem Umlaufwasser Alkalisierungsmittel, wie Natriumhydroxid, zugegeben werden.
Weitere Zusatzstoffe, wie Lösevermittler, Korrosionsschutzmittel oder Biozide können dem Umlaufwasser bzw. dem Dispergiermittel zugemischt werden. Die Beimengungen können zusammen mit dem Dispergiermittel vorgemischt werden. Es ist aber auch möglich, die einzelnen Beimengungen für sich oder gruppenweise zuzudosieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Anhand der Zeichnung wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert, und zwar wird eine Lackieranlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem schematischen Blockschaltbild gezeigt.
Weg zur Ausführung der Erfindung
Die dargestellte Lackieranlage weist in herkömmlicher Weise eine Lackierkabine 1 auf, in der ein zu lackierender Gegenstand 2 mit Hilfe von Sprühdüsen 3 lackiert wird. Der nicht auf dem Gegenstand 2 abgeschiedene Überschuss an versprühtem Lack wird mit Hilfe eines Saugluftstroms aus der Lackierkabine 1 abgesaugt. Der in die Lackierkabine 1 angesaugte Luftstrom ist durch den Strömungspfeil 4, die aus der Lackierkabine 1 ausströmende Luft durch den Strömungspfeil 5 angedeutet. Der mit dem Saugluftstrom aus der Lackierkabine 1 abgesaugte Lacküberschuss wird ausgewaschen. Zu diesem Zweck strömt über den Absaugschlitz 6 ein Wasserfilm, der durch den Unterdruck und die Abluftströmung in feine Tröpfchen zerteilt wird. Mit Hilfe des entstehenden Wassernebels werden die Lackteilchen aus dem Abluftstrom ausgetragen, wobei das über Tropfenabscheider 7 aus der Abluft ausgeschiedene Waschwasser in einem Sammelbehälter 8 gesammelt wird. Das Waschwasser wird aus dem Sammelbehälter 8 über eine Pumpe 9 im Kreislauf als Umlaufwasser wieder dem Absaugschlitz 6 zugeführt. Um eine Entkeimung des Umlaufwassers sicherzustellen, ist der Einsatz von Bioziden möglich. Es kann aber auch vorteilhaft eine Ultraschalleinrichtung 10 vorgesehen werden, mit deren Hilfe eine Desinfektion des Umlaufwassers erreicht wird.
Damit eine Aufkonzentration des Umlaufwassers mit Lackteilchen unterbunden wird, wird ein Teil des im Sammelbehälter 8 gesammelten Waschwassers über eine Pumpe 11 einem Konzentratbehälter 12 zugefördert, der über eine Konzentratpumpe 13 im Kreislauf an einer Membranfiltereinrichtung 14 angeschlossen ist. Die in der Membranfiltereinrichtung 14 zurückgehaltenen Lackteilchen werden wieder dem Konzentratbehälter 12 zugeführt, während das von den Lackteilchen gereinigte Waschwasser über eine Leitung 15 neuerlich dem
Sammelbehälter 8 aufgegeben wird. Das Konzentrat aus dem Sammelbehälter 12 kann in einen Schlammspeicher 16 gefördert werden, der an einem Vakuumverdampfer 17 angeschlossen ist, sodass der getrocknete Schlamm über einen Austrag 18 einer Verwertung zugeführt werden kann. Der Wasserdampf gelangt nach einer Kondensierung über eine Leitung 19 wieder in den Sammelbehälter 8.
Um ein Verkleben und ein Ablagern der Lackteilchen im Bereich der das Waschwasser führenden Teile zu vermeiden, wird dem Umlaufwasser ein Dispergiermittel zudosiert, und zwar über eine Dosierleitung 20, über die auch Waschwasserverluste ergänzt und zusätzliche Additive dem Umlaufwasser beigemengt werden können. Als Dispergiermittel wird Iminodibemsteinsäure beispielsweise in Form ihres Natriumsalzes zugemischt, und zwar in einer Konzentration von 0,2 bis 5 Vol.% einer 35 Gew.%igen wässrigen Lösung, wobei zusätzlich Polyasparaginsäure in einer Konzentration von 0,2 bis 5 Vol.% einer 40 Gew.%igen Lösung ihres Natriumsalzes zugemischt werden können. Bei Bedarf kann das Umlaufwasser auch mit anionischen oder nichtio- ninischen Tensiden versetzt werden, und zwar in einer auf das Umlaufwasser bezogenen Gesamtkonzentration von 0,01 bis 1 Gew.%. Im Bedarfsfall können weitere Additive, wie Alkalisierungsmittel zur pH-Werteinstellung, Lösevermittler, Korrosionsschutzmittel oder Entschäumer eingesetzt werden.
Da die Dispergiermittel und allfällige Zusatzstoffe im Umlaufwasser gelöst sind, bleiben sie im Umlaufwasser weitgehend erhalten, sodass nur die auftretenden Verluste ergänzt zu werden brauchen.
Beispiel 1
0,7 Gew.% Iminodibemsteinsäure wurden mit 99,3 Gew.% Leitungswasser gemischt. 100 ml dieser Spülflüssigkeit wurde mit 5 ml verschiedener Lacke angesetzt, wobei die Wirkung der Entklebung sowie das Dispergiervermögen optisch bewertet wurden, und zwar im Vergleich mit einer Spülflüssigkeit, die
0,8 Gew.% Polyasparaginsäure und 99,2 Gew.% vollentsalztes Wasser enthielt. Die Entklebung der lösungsmittelbasierten Lacke war in der Spülflüssigkeit mit Iminodibemsteinsäure deutlich besser als in der Spülflüssigkeit mit Polyasparaginsäure. Bei Lacken auf Wasserbasis war ein ähnliches Entkle- bungsvermögen zu beobachten. Das Dispergiervermögen der Iminodibemsteinsäure war signifikant besser als das der Polyasparaginsäure.
Beispiel 2
Als Spüllösung wurden 0,35 Gew.% Iminodibemsteinsäure und 0,4 Gew.% Polyasparaginsäure vollentsalztem Wasser zugemischt. Ein Vergleich mit der lediglich Polyasparaginsäure enthaltenden Spülflüssigkeit gemäß Beispiel 1 zeigte eine deutlich verbesserte Wirkung sowohl hinsichtlich der Entklebung als auch der Dispergierung.
Beispiel 3
Besonders vorteilhafte Bedingungen im Zusammenhang mit dem Dispergiervermögen ergaben sich bei einer Spülflüssigkeit, bei der 0,7 Gew.%igen Iminodibemsteinsäure und 0,1 Gew.% anionische Tenside vollentsalztem Wasser zugemischt wurden. Diese Spülflüssigkeit zeichnete sich insbesondere bei Lacken aus, die zu einer Aufrahmung neigen.
Beispiel 4
Als Spülflüssigkeit wurden 10 I einer 0,7 Gew.%igen Iminodibemsteinsäure mit 5 Vol.% unterschiedlicher Lacke angesetzt. Die beladene Flüssigkeit wurde anschließend über eine Membrananlage filtriert und die Konzentration der Iminodibemsteinsäure im Filtrat analysiert. Im Vergleich zu einer 0,8 Gew.%igen Polyasparaginsäure war die Membran für Iminodibemsteinsäure nahezu vollständig durchlässig; Polyasparaginsäure hingegen wurde zur Hälfte zurückgehalten.
Claims
1. Verfahren zum Aufbereiten von Umlaufwasser einer Lackieranlage, aus dem der aus der Abluft der Lackieranlage ausgewaschene Lack abgetrennt wird, wobei dem Umlaufwasser ein organisches Dispergiermittel zugemischt wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem Umlaufwasser Iminodibernsteinsäure in Form einer freien Säure und/oder eines Natrium- oder Ammoniumsalzes zumindest als Bestandteil des Dispergiermittels zugemischt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Iminodibernsteinsäure dem Umlaufwasser in einer Konzentration von 0,2 bis 5 Vol.% einer 35 Gew.%igen Lösung ihres Natriumsalzes zugemischt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Umlaufwasser zusätzlich Poiyasparaginsäure zugemischt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Poiyasparaginsäure dem Umlaufwasser in einer Konzentration von 0,2 bis 5 Vol.% einer 40 Gew.%igen Lösung ihres Natriumsalzes zugemischt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Umlaufwasser zusätzlich anionische und nichtionische Tenside zugemischt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Tenside dem Umlaufwasser ethoxylierte Fettamine, ethoxylierte Fettalkohole, ethoxy- lierte Fettsäuren, Natriumalkansulfonate, Polyetherphosphate, Fettsäu- reamidoalkylbetaine, Caprylamphopropionate, Caprylamphodiacetate und/oder Fettsäuremonoethanolamidderivate zugemischt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tenside dem Umlaufwasser in einer auf das Umlaufwasser bezogenen Gesamtkonzentration von 0,01 bis 1 Gew.% zugemischt werden.
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