WO2012159825A1 - Lackkoagulation unter verwendung von fettsäuren - Google Patents

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WO2012159825A1
WO2012159825A1 PCT/EP2012/056967 EP2012056967W WO2012159825A1 WO 2012159825 A1 WO2012159825 A1 WO 2012159825A1 EP 2012056967 W EP2012056967 W EP 2012056967W WO 2012159825 A1 WO2012159825 A1 WO 2012159825A1
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fatty acids
aqueous dispersion
salts
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PCT/EP2012/056967
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Inventor
Marcus Senner
Steffen RÜSSE
Original Assignee
Henkel Ag & Co. Kgaa
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    • C09D7/71—Paint detackifiers or coagulants, e.g. for the treatment of oversprays in paint spraying installations
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    • C09D9/00—Chemical paint or ink removers

Definitions

  • the present invention relates to the use of finely dispersed in water fatty acids as Entklebungsmittel in the industrial deposition of dispersed solids, in particular in the wet leaching of paint overspray in spray booths dispersed in circulating water paint particles from an aqueous carrier medium, in particular circulating water of a spray booth with Wet scrubbing represents.
  • the degumming agent based on fatty acids can be used completely free of corrosive anions and requires that an energetic utilization of the paint coagulate removed from the circulating water can be operated economically.
  • paint overspray The portion of the paint which does not deposit on the components as desired and must be removed from the circulating air is called paint overspray.
  • the paint overspray is for separation from the circulating air in a liquid carrier medium, usually water, introduced and removed after detackifying and coagulation of the particulate paint constituents from the carrier medium and further utilized.
  • a liquid carrier medium usually water
  • System basin into which the carrier medium enriched with the paint overspray is transferred.
  • the discharge of the coagulum from the carrier medium takes place continuously in the system basin and with suitable discharge devices and / or separators.
  • the coagulum depleted carrier medium is also continuously, for example as circulating water, in the
  • the wet scrubbing of the paint overspray in the paint booth is often due to the turbulent mixing of circulating water (carrier medium) and the aerosol of the "overspray" by means of a venturi opening in the recirculation air duct of the paint booth, creating an air-water Mixture containing the coarse and / or finely dispersed paint particles, which has a lowered compared to the circulating water in the system basin density.
  • the supply of the air-water mixture for coagulation and physical separation into the system basin with a given volume flow thus has the consequence that this air-water mixture moves upwards at the inlet point of the system basin due to the lower density, so that flotation plants for the separation Of paint coagulum are often preferred.
  • the paint overspray is removed by means of a water curtain from the spray booth and transferred to a sedative basin for sedimentation. Regardless of the method of separation, decoating the paint particles to form a coagulum that can be carried out is necessary for effective deposition of the paint overspray.
  • the detackifying agents used are, by default, polyvalent metal cations, for example magnesium, calcium, iron, zinc and / or aluminum ions. These uploaded positive cations cause the detacking and flocculation process of the paint particles. Since the metal cations are continuously removed with the Lackkoagulat from the circulating water, the Entklebungsstoff must be continuously replenished in the circulating water.
  • the anions introduced with the polyvalent metal salt are enriched in the circulating water. Accordingly, highly concentrated metal salt solutions are preferred from an application point of view, which contain neither halide anions (metal corrosion) nor sulfate anions (concrete corrosion) in order to prevent corrosive processes on system parts of the circulating bath.
  • highly concentrated metal salt solutions are preferred from an application point of view, which contain neither halide anions (metal corrosion) nor sulfate anions (concrete corrosion) in order to prevent corrosive processes on system parts of the circulating bath.
  • phosphate- and nitrate-containing salts should be avoided for reasons of environmental compatibility and increased costs in accordance with legal guidelines for wastewater discharge.
  • EP 1865033 proposes to avoid the accumulation of corrosive anions in paint coagulation as detackifying a concentrated aqueous solution of
  • Alumiumcarboxylat salts wherein as the carboxylate anion, the anion of a
  • Hydroxymonocarboxylic acid is present and the solution contains at least two equivalents of hydroxymonocarboxylic acid per mole of aluminum.
  • an aqueous solution of aluminum lactate for paint coagulation is particularly preferred.
  • EP 1937601 discloses the use of concentrated aqueous solutions of protonated polyalkyleneimines as decoating agents for paint coagulation in the wet scrubbing of a paint shop.
  • halide ions are first of all replaced from the polymer concentrate or detackifying agent by hydroxide ions in a complicated membrane process, after which, by renewed acidification of the solution, anions such as sulfate ions, phosphate ions, Borations, nitrate ions and anions of organic acids are introduced into the decoating agent.
  • the detackification of the paint overspray is further supported by the additional dosage of polyvalent metal, so that the addition of metal cations selected from magnesium, calcium and / or aluminum ions to the polymer concentrate according to the teaching EP 1937601 is particularly preferred.
  • Entklebungsmittel teach US 4,888,386 and US 5,068,279, which is particularly focused on ways to reduce the free formaldehyde content, the partial release, however, is inherently associated with the use of this polymer class, so that a sustained commercialization of such Entklebungsstoff technically not in prospect can be.
  • silicates preferably phyllosilicates
  • aqueous carrier medium circulating water of Najiauswaschung
  • slurries of these silicates are dosed into the circulating water for detackification.
  • US 4,564,464 teaches the metered addition of a pumpable slurry of hectorite into the recirculating water of a wet scrubber paint shop for detackifying solventborne and waterborne paint overspray.
  • Detoxifying agent is greatly reduced and the proportion of to be disposed of
  • Combustion residue is comparatively high.
  • the object of the present invention is therefore an alternative detackifying agent in a process for the separation of solids from a carrier medium, in particular for the wet leaching of paint overspray from the circulating water of a paint booth, to provide, in which the application of the detackifying agent on the one hand does not cause a concentration of corrosive anions and on the other hand ensures a high calorific value of the solid removed from the carrier medium (Lackkoagulat).
  • Detackifying agents are suitable for the separation of dispersed solids from aqueous carrier media.
  • the invention accordingly provides for the use of an aqueous dispersion of at least one fatty acid and / or at least one salt of a fatty acid as decoating agent in processes for the separation or removal of particulate solids from an aqueous
  • Carrier medium wherein the aqueous dispersion of the at least one fatty acid and / or the at least one salt of a fatty acid has a D90 value of less than 50 ⁇ and a pH not less than 5, preferably in the range of 6 to 9, has.
  • the aqueous detackifying agent based on fatty acids used according to the invention contains no harmful and / or corrosive anions and is therefore particularly well suited for use in technical systems such as circulating waters in lacquer coagulation.
  • the detackifying agent used according to the invention is characterized in that it is based on antifogging agents frequently used in the prior art
  • inorganic salts or silicates significantly contributes to the calorific value of the paint coagulum and thus significantly increases the efficiency of the energetic utilization of the paint coagulate with thermal recovery.
  • An aqueous dispersion is understood according to the invention to mean an aqueous composition which, in addition to a fraction of the fatty acids dissolved in water, also contains an emulsified and / or dispersed fraction of the fatty acids, so that dispersions according to the invention always represent heterogeneous mixtures of substances.
  • emulsion and dispersion no distinction is made between emulsion and dispersion since, according to the invention, the fatty acids and / or their salts can be present heterogeneously distributed in the aqueous phase, irrespective of their state of aggregation.
  • aqueous dispersions provide the technical advantage that when diluted in the aqueous carrier medium so when used according to the invention in the carrier medium, a rapid enrichment of the fatty acids and / or their salts can take place at the heterogeneous phase boundaries, so that dispersed in the carrier medium solids are effectively detackified and mechanically discharged can.
  • a de-sticking agent is understood to mean a means suitable for detackifying particulate solids, preferably organic lacquer particles, in a homogeneous liquid, wherein the deinking consists in the solid particles forming a mechanically dischargeable agglomerate under the action of the de-tacking agent in the carrier medium.
  • a detackified agglomerate may be mechanically removed from the carrier medium by flotation or sedimentation techniques known in the art. Agglomerates are particularly capable of mechanical removal when the agglomerate is in the
  • Carrier medium coarsely dispersed remains and no continuous phase, for example in the form of a floating on the support medium or adhering to the walls of the system basin film forms.
  • an aqueous carrier medium is understood to mean a homogeneous liquid whose liquid fraction consists of at least 50% by weight of water and in which the particulate solids to be separated are present in heterogeneous distribution.
  • the particulate solids to be deposited can be, for example, paint particles which have passed into the aqueous carrier medium in a spray booth with wet washout of paint overspray, from which they are removed by means of flotation and / or sedimentation using the aqueous dispersion
  • the D90 value of the aqueous dispersion indicates that 90% by volume of the dispersed constituents of the aqueous dispersion have a size below the stated value.
  • the D90 value is inventively determined from volume-weighted cumulative particle size distributions, wherein the particle size distribution curve can be determined directly in the aqueous dispersion using ultrasound spectroscopy.
  • Fatty acids and / or their salts which can be used in disperse form when used according to the invention as detackifying agents, are all monocarboxylic acids having a branched or unbranched, saturated or unsaturated aliphatic radical and salts thereof.
  • the fatty acids in a use according to the invention are selected from saturated and unsaturated fatty acids having 10 to 25 carbon atoms, more preferably 14 to 22 carbon atoms, particularly preferably 16 to 20 carbon atoms, and salts thereof.
  • Specific representatives of preferred fatty acids and their salts are capric acid, undecanoic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, pentadecanoic acid, palmitic acid, heptadecanoic acid, stearic acid, octadecan-12-ol-acid, nonadecanoic acid, arachidic acid, heneicosanoic acid,
  • the saturated fatty acids and their salts are particularly preferred in this connection.
  • myristic acid pentadecanoic acid, palmitic acid, heptadecanoic acid, stearic acid, octadecan-12-ol-acid,
  • Nonadecanoic acid arachic acid, heneicosanoic acid and / or behenic acid, in particular stearic acid.
  • the salts of the at least one fatty acid are preferably selected from lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium and / or aluminum salts, particularly preferably from Sodium, potassium, magnesium and / or calcium salts, particularly preferably from sodium and / or potassium salts.
  • the presence of polyvalent cations when used according to the invention, can assist the agglomeration of inorganic solids, for example pigments or fillers, which are typical coating constituents. However, the presence of polyvalent cations is not necessary for efficient detackification of the
  • Carrier medium diperg believing solids, so that their proportion in the aqueous dispersion is preferably kept low for economic reasons.
  • salts of fatty acids based on monovalent cations can be incorporated in larger quantities in the aqueous dispersion because of their higher water solubility.
  • the formulation of highly concentrated with respect to the fatty acid fraction dispersions, and thus the provision of a highly economical concentrate according to the invention represents an important additional task, to solve the use of the preferred monovalent salts of the fatty acids contributes.
  • the total amount of fatty acids and / or salts of the fatty acids is calculated as free fatty acids in the aqueous
  • Dispersion preferably at least 2 wt .-%, more preferably at least 8 wt .-%, particularly preferably at least 15 wt .-% and is preferably not more than
  • Dispersing aids based on protonated or quaternized organic amines are added.
  • aqueous dispersions which additionally contain at least one dispersing assistant selected from protonated or quaternized organic amine compounds which have at least one hydroxyl or at least one additional amino group or their fatty acid esters or their fatty acid amides.
  • Amine compounds with at least one hydroxyl group or with at least one further amino group give aqueous dispersions in which the fatty acid content and / or the proportion of the salts of the fatty acids is finely dispersed and is excellently stabilized.
  • aqueous dispersion particularly preferred for use according to the invention of the aqueous dispersion are dispersants based on protonated and / or quaternized organic dispersants
  • radicals X are each independently selected from an amine or hydroxyl group, preferably a hydroxyl group;
  • radicals R 1 and R 2 are each independently selected from hydrogen
  • Methyl, ethyl or propyl preferably from hydrogen or methyl
  • p is an integer from 1 to 6, preferably from 2 to 4;
  • n is an integer from 1 to 4, preferably from 3 to 4;
  • radicals Y are each independently selected from hydrogen or saturated aliphatic radicals having not more than 6, preferably not more than 4,
  • Z is an anion of valence m, which is preferably selected from hydroxide ions or anionic monoalkyl sulfates having not more than 4 carbon atoms in the alkyl radical.
  • valence m which is preferably selected from hydroxide ions or anionic monoalkyl sulfates having not more than 4 carbon atoms in the alkyl radical.
  • those dispersants based on protonated and / or quaternized organic amine compounds which are selected from protonated and / or quaternized alkanolamines having a molecular weight of less than are particularly preferred 500 g / mol, again preferably selected from protonated or quaternized ⁇ , ⁇ -dimethylethanolamine, N-methyldiethanolamine or triethanolamine, particularly preferably from quaternized triethanolamine, wherein the quaternization preferably via a
  • Polyalkylenimines preferably selected from protonated or quaternized
  • Intrinsic viscosity holds. The latter is of particular technical importance for the provision of meterable concentrates.
  • the weight fraction of the dispersing aids in the aqueous dispersion is preferably in the range from 0.1 to 20%, particularly preferably in the range from 2 to 10%, calculated on the total amount of fatty acids and / or salts of the fatty acids Total content of free fatty acids.
  • the proportion of fatty acids and / or their salts in the aqueous dispersion can additionally be increased by adding specific solubilizers based on polyalkylene glycols to the aqueous dispersion.
  • this additionally contains at least one solubilizer selected from polyalkylene glycols, preferably
  • Polyethylene glycols polypropylene glycols or polyethylene / propylene glycols, or their ethers, each containing 3 to 10 oxygen atoms and not more than 24 carbon atoms, wherein the
  • HLB value of the polyalkylene glycol ether is greater than 12, preferably greater than 16.
  • the HLB value hydrophilic-lipohilic balance
  • HLB value is calculated according to the following formula and can assume values of zero to 20 on the arbitrary scale:
  • Solubilizer in the aqueous dispersion in the range of 1-20 wt .-%, preferably in the range of 2-10 wt .-%, is.
  • a proportion of the solubilizers of 1% by weight, based on the total content of fatty acids and / or salts of the fatty acids the polarity of the aqueous phase and thus the dissolving behavior for fatty acids and their salts are scarcely influenced. It has also been found that at such a low level, the dispersion of the fatty acids and their salts in the presence of a dispersing aid can not be additionally supported. Above a weight proportion of the solubilizers of 20 wt .-%, the viscosity may in turn increase sharply and complicate the dispersion of the fatty acids and their salts and thus also the production of a dosed concentrate.
  • dispersed solids from an aqueous carrier medium includes a preferred use according to the invention that the aqueous dispersion contains less than 1% by weight, preferably less than 0.1% by weight, of inorganic anions which are not hydroxide ions.
  • a use according to the invention of the aqueous dispersion as detackifying agent in processes for separating or removing particulate solids from the carrier medium is generally always realized in those processes which provide for the metered addition of the aqueous dispersion into the carrier medium.
  • it is preferred for effective detacking that the aqueous dispersion contains in such an amount the aqueous carrier medium containing particulate solids is metered in that a total weight fraction of fatty acids and / or salts of fatty acids calculated as free fatty acids of 0.05-10%, particularly preferably from 0, 1-5%, based on the solids content in the aqueous carrier medium is present.
  • the solids content is the proportion of all dispersed solids in the aqueous carrier medium.
  • the solids content can be determined gravimetrically after ultrafiltration of a sample volume of the carrier medium in the dead-end operation as a membrane residue, the ultrafiltration with membranes having a molecular exclusion limit of 10 kDa.
  • the separation of solids from the aqueous carrier medium is not based on the addition of polyvalent cations or alternative detackifying agents known in the art, so that their presence can largely be dispensed with.
  • the carrier medium is therefore less than 0.1% by weight, more preferably less than 0.05% by weight, of inorganic compounds selected from water-soluble compounds which release polyvalent cations and silicates and less than 1% by weight in total. % of organic polymeric compounds having a weight average molecular weight of more than 10,000 u, in each case based on the solids content in the aqueous carrier medium
  • the fatty acids and / or the corresponding fatty acids of the salts of fatty acids in the aqueous dispersion are preferably selected from fatty acids having a density of not more than 0.85 g / cm 3 measured at 80 ° C.
  • aqueous dispersion for coating coagulation in circulated waters is metered from spray booths with wet washout, wherein a dosage of 0.05 to 10 wt .-% of the fatty acids and / or salts of the fatty acids calculated as free fatty acids the aqueous dispersion is based on the weight fraction of the paint overspray.
  • the present invention also encompasses an aqueous dispersion for use as a detackifier in wet overwash lacquer overspray paint systems.
  • Such an aqueous dispersion has a pH not lower than 5, preferably in the range of 6 to 9, and besides water a) a total of 2-50 wt .-%, preferably 10-50 wt .-%, of fatty acids and / or salts of fatty acids calculated as free fatty acids;
  • aqueous dispersion has a D90 value of less than 50 ⁇ .
  • Fatty acids and / or their salts which can be used in the dispersion according to the invention for use as detackifying agents in paint systems with wet leaching of paint overspray, are all monocarboxylic acids having a branched or unbranched, saturated or unsaturated aliphatic radical and salts thereof.
  • Preferred fatty acids and / or their salts can be taken from the description.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von in Wasser fein-dispergierten Fettsäuren als Entklebungsmittel bei der industriellen Abscheidung von dispergierten Feststoffen, insbesondere von bei der Nassauswaschung von Lack-Overspray in Lackierkabinen im Umlaufwasser dispergierten Lackpartikeln, aus einem wässrigen Trägermedium, das insbesondere Umlaufwasser einer Lackierkabine mit Nassauswaschung darstellt. Das auf Fettsäuren basierende Entklebungsmittel kann vollkommen frei von korrosiv wirkenden Anionen eingesetzt werden und bedingt, dass eine energetische Verwertung des aus dem Umlaufwasser entfernten Lackkoagulates wirtschaftlich betrieben werden kann.

Description

„Lackkoagulation unter Verwendung von Fettsäuren"
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von in Wasser fein-dispergierten Fettsäuren als Entklebungsmittel bei der industriellen Abscheidung von dispergierten Feststoffen, insbesondere von bei der Nassauswaschung von Lack-Overspray in Lackierkabinen im Umlaufwasser dispergierten Lackpartikeln, aus einem wässrigen Trägermedium, das insbesondere Umlaufwasser einer Lackierkabine mit Nassauswaschung darstellt. Das auf Fettsäuren basierte Entklebungsmittel kann vollkommen frei von korrosiv wirkenden Anionen eingesetzt werden und bedingt, dass eine energetische Verwertung des aus dem Umlaufwasser entfernten Lackkoagulates wirtschaftlich betrieben werden kann.
In Lackierbetrieben, insbesondere im Automobilbau, werden üblicherweise ein- oder mehrere lösungsmittel- oder wasserbasierte Lackschichten auf die Bauteile aufgespritzt. Bei einer solchen Applikation von Lacken, Wachsen oder ähnlichen, nicht wasserlöslichen organischen
Beschichtungsmitteln auf metallische Oberflächen oder Kunststoffoberflächen gelingt es nicht, die Lacke bzw. Beschichtungsmittel restlos auf die zu beschichtenden Teile aufzubringen. Derjenige Anteil des Lacks, der sich nicht wie erwünscht auf den Bauteilen niederschlägt und aus der Umluft entfernt werden muss, wird als Lack-Overspray bezeichnet. Der Lack-Overspray wird zur Abtrennung aus der Umluft in ein flüssiges Trägermedium, meistens Wasser, eingebracht und nach dem Entkleben und der Koagulation der partikulären Lackbestandteile aus dem Trägermedium entfernt und weiter verwertet. Je nach Anlagenkonfiguration und Verfahrensführung flotieren oder sedimentieren die entklebten und koagulierten Lackpartikel in einem Beruhigungsbecken
(Systembecken), in das das mit dem Lack-Overspray angereicherte Trägermedium überführt wird. Die Austragung des Koagulats aus dem Trägermedium erfolgt im Systembecken kontinuierlich und mit geeigneten Austragvorrichtungen und/oder Separatoren. Das an Koagulat abgereicherte Trägermedium wird ebenfalls kontinuierlich, beispielsweise als Umlaufwasser, in die
Lackierkabine zurückgespeist, so dass ein Kreislaufsystem realisiert ist.
Die Nassauswaschung des Lack-Oversprays in der Lackierkabine erfolgt häufig durch die turbulente Vermischung von Umlaufwasser (Trägermedium) und dem Aerosol des„Oversprays" mittels einer Venturi-Öffhung im Umluftkanal der Lackierkabine. Dabei entsteht ein Luft-Wasser Gemisch enthaltend die grob und/oder fein dispergierten Lackpartikel, das eine im Vergleich zum Umlaufwasser im Systembecken erniedrigte Dichte hat. Die Einspeisung des Luft-Wasser Gemisches zur Koagulation und physikalischen Trennung in das Systembecken mit einem vorgegebenen Volumenstrom hat demnach zur Folge, dass sich dieses Luft-Wasser Gemisch an der Einlassstelle des Systembeckens aufgrund der niedrigeren Dichte nach oben bewegt, so dass Flotationsanlagen für die Abtrennung von Lackkoagulat häufig bevorzugt sind.
Alternativ wird das Lack-Overspray mittels eines Wasservorhanges aus der Lackierkabine entfernt und in ein Beruhigungsbecken zur Sedimentation überführt. Unabhängig von der Trennmethode ist die Entklebung der Lackpartikel zu einem austragungsfähigen Koagulat notwendige Voraussetzung für eine effektive Abscheidung des Lack-Oversprays. Als Entklebungsmittel dienen standardmäßig polyvalente Metallkationen, beispielsweise Magnesium-, Calcium-, Eisen-, Zink- und/oder Aluminium-Ionen. Diese hochgeladenen positiven Kationen bewirken den Entklebungs- und Flockungsprozess der Lackpartikel. Da die Metallkationen kontinuierlich mit dem Lackkoagulat aus dem Umlaufwasser entfernt werden, muss das Entklebungsmittel ständig in das Umlaufwasser nachdosiert werden. Damit verbunden ist, dass die mit dem polyvalenten Metallsalz eingebrachten Anionen im Umlaufwasser angereichert werden. Demzufolge werden anwendungstechnisch hochkonzentrierte Metallsalz -Lösungen bevorzugt, die, um korrosive Prozesse an Anlagenteilen des Umlaufbades zu unterbinden, weder Halogenid-Anionen (Metallkorrosion), noch Sulfat- Anionen (Betonkorrosion) enthalten. Darüber hinaus soll aus Gründen der Umweltverträglichkeit und erhöhter Kosten gemäß gesetzlicher Richtlinien bei der Abwasserabgabe auf die Verwendung von Phosphat- und Nitrat-haltigen Salzen verzichtet werden.
Die EP 1865033 schlägt zur Vermeidung der Anreicherung von korrosiv wirkenden Anionen bei der Lackkoagulation als Entklebungsmittel eine konzentrierte wässrige Lösung von
Alumiumcarboxylat-Salzen vor, wobei als Carboxylat-Anion das Anion einer
Hydroxymonocarbonsäure vorliegen soll und die Lösung pro Mol Aluminium mindestens zwei Äquivalente Hydroxymonocarbonsäure enthält. Gemäß der Lehre der EP 1865033 ist eine wässrige Lösung von Aluminiumlactat zur Lackkoagulation besonders zu bevorzugen.
Ebenso können Polymere, die in bestimmten Konzentrationen in das Trägermedium eingebracht werden, entklebend wirken. So offenbart die EP 1937601 die Verwendung konzentrierter wässriger Lösungen protonierter Polyalkylenimine als Entklebungsmittel zur Lackkoagulierung in der Nassauswaschung einer Lackieranlage. Um unerwünschte Korrosionserscheinungen in der Lackieranlage zu minimieren, werden aus dem Polymerkonzentrat bzw. Entklebungsmittel zunächst Halogenid-Ionen in einem aufwendigen Membranverfahren durch Hydroxid-Ionen ersetzt, wonach durch erneutes Ansäuern der Lösung Anionen wie Sulfationen, Phosphationen, Borationen, Nitrationen und Anionen organischer Säuren in das Entklebungsmittel eingebracht werden. Die Entklebung des Lack-Overspray wird durch die zusätzliche Dosierung von polyvalenten Metall weiter unterstützt, so dass die Hinzuformulierung von Metall-Kationen ausgewählt aus Magnesium-, Kalzium- und/oder Aluminium-Ionen zum Polymerkonzentrat gemäß der Lehre EP 1937601 insbesondere bevorzugt ist.
Ebenso ist die Verwendung von Melamin-Formaldehyd Kondensationsprodukten als
Entklebungsmittel weit verbreitet, da derartige Polymere sowohl wasserbasierten als auch lösemittelbasierten Lack-Overspray zuverlässig entkleben. Derartige Entklebungsmittel lehren die US 4,888,386 und US 5,068,279, wobei insbesondere auch auf Möglichkeiten der Reduktion des freien Formaldehyd-Gehaltes abgestellt wird, dessen partielle Freisetzung jedoch inhärent mit der Verwendung dieser Polymerklasse verbunden ist, so dass eine nachhaltige Kommerzialisierung derartiger Entklebungsmittel technisch nicht in Aussicht gestellt werden kann.
Alternativ und zur Begrenzung der Ionenfracht im Umlaufwasser werden als Entklebungsmittel auch Dispersionen von Silikaten, vorzugsweise Schichtsilikate, zur Abtrennung von Lack- Overspray aus einem wässrigen Trägermedium (Umlaufwasser der Nassauswaschung) verwendet. Zumeist werden Aufschlämmungen dieser Silikate in das Umlaufwasser zur Entklebung dosiert. Die US 4,564,464 lehrt beispielsweise die Zudosierung einer pumpfähigen Aufschlämmung von Hektorit in das Umlaufwasser einer Lackieranlage mit Nassauswaschung zur Entklebung von lösemittelbasiertem und wasserbasiertem Lack-Overspray.
Die über Flotation oder Sedimentation vom Trägermedium bzw. Umlaufwasser getrennten und aus dem Systembecken entfernten Feststoffe werden im Stand der Technik häufig einer energetischen Verwertung durch thermische Verbrennung zugeführt. Eine solche energetische Verwertung ist allerdings nur bei ausreichendem Heizwert des Lackkoagulates sinnvoll, so dass die aus dem Systembecken entfernten Feststoffe einen hohen organischen Anteil aufweisen sollten. Die Verwendung von Entklebungsmitteln auf Basis anorganischer Verbindungen, bspw. von konzentrierten Metallsalz-Lösungen oder Silikat-Suspensionen, ist daher für den Betrieb von Lackieranlagen mit Nassauswaschung und energetischer Verwertung des Lackkoagulates zusätzlich nachteilig, da der Heizwert des ausgetragenen Feststoffs enthaltend das
Entklebungsmittel stark herabgesetzt ist und der Anteil an zu entsorgenden
Verbrennungsrückständen vergleichsweise hoch ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht folglich darin ein alternatives Entklebungsmittel in einem Verfahren zur Abscheidung von Feststoffen aus einem Trägermedium, insbesondere für die Nassauswaschung von Lack-Overspray aus dem Umlaufwasser einer Lackierkabine, bereitzustellen, bei dem die Anwendung des Entklebungsmittels einerseits keine Aufkonzentration korrosiver Anionen bedingt und andererseits einen hohen Heizwert des aus dem Trägermedium entfernten Feststoffes (Lackkoagulat) gewährleistet.
Überraschend wurde gefunden, dass sich organische Fettsäuren und deren Salze, die in fein-dispergierter Form in wässriger Lösung vorliegen, als solche hervorragend als
Entklebungsmittel zur Abscheidung dispergierter Feststoffe aus wässrigen Trägermedien eignen. Gegenstand der Erfindung ist demnach die Verwendung einer wässrigen Dispersion zumindest einer Fettsäure und/oder zumindest eines Salzes einer Fettsäure als Entklebungsmittel in Verfahren zur Abscheidung bzw. Entfernung von partikulären Feststoffen aus einem wässrigen
Trägermedium, wobei die wässrige Dispersion der zumindest einen Fettsäure und/oder des zumindest einen Salzes einer Fettsäure einen D90-Wert von weniger als 50 μπι aufweist und einem pH- Wert nicht unterhalb von 5, vorzugsweise im Bereich von 6 bis 9, besitzt.
Das gemäß der Erfindung verwendete wässrige Entklebungsmittel auf Basis von Fettsäuren enthält keine schädigenden und/oder korrosiv wirkenden Anionen und ist daher für die Anwendung in technischen Systemen wie Umlaufwässern bei der Lackkoagulierung besonders gut geeignet. Zudem zeichnen sich das erfindungsgemäß verwendete Entklebungsmittel darin aus, dass es im Vergleich zu im Stand der Technik häufig verwendeten Entklebungsmitteln auf Basis
anorganischer Salze oder Silikate zum Heizwert des Lackkoagulates signifikant beiträgt und damit die Effizienz der energetischen Verwertung des Lackkoagulates mit thermischer Rückgewinnung signifikant steigert.
Unter einer wässrigen Dispersion wird erfindungsgemäß eine wässrige Zusammensetzung verstanden, die neben einen in Wasser gelösten Anteil der Fettsäuren auch einen emulgierten und/oder dispergierten Anteil der Fettsäuren enthält, so dass erfindungsgemäße Dispersionen stets heterogene Stoffgemische darstellen. Erfindungsgemäß wird nicht zwischen Emulsion und Dispersion unterschieden, da die Fettsäuren und/oder deren Salze erfmdungsgemäß unabhängig von ihrem Aggregatzustand in der wässrigen Phase heterogen verteilt vorliegen können. Die wässrigen Dispersionen erbringen den technischen Vorteil, dass bei Verdünnung im wässrigen Trägermedium also bei einer erfindungsgemäßen Verwendung im Trägermedium eine schnelle Anreicherung der Fettsäuren und/oder deren Salze an den heterogenen Phasengrenzen erfolgen kann, so dass im Trägermedium dispergierte Feststoffe effektiv entklebt und mechanisch ausgetragen werden können. Unter einem Entklebungsmittel wird erfindungsgemäß ein Mittel geeignet zur Entklebung von partikulären Feststoffen, vorzugsweise von organischen Lackpartikeln, in einer homogenen Flüssigkeit verstanden, wobei die Entklebung darin besteht, dass die Feststoffpartikel unter Einwirkung des Entklebungsmittels im Trägermedium ein mechanisch austragfähiges Agglomerat bilden. Ein entklebtes Agglomerat kann mit im Stand der Technik bekannten Methoden im Flotations- oder Sedimentationsbetrieb mechanisch aus dem Trägermedium entfernt werden. Agglomerate sind insbesondere dann mechanisch austragfähig, wenn das Agglomerat im
Trägermedium grobdispers verteilt bleibt und keine kontinuierliche Phase, beispielsweise in Form eines auf dem Trägermedium aufschwimmenden oder an den Wandungen des Systembeckens anhaftenden Films, bildet.
Unter einem wässrigen Trägermedium wird erfmdungsgemäß eine homogene Flüssigkeit verstanden, dessen Flüssiganteil zumindest zu 50 Gew.-% aus Wasser besteht und in dem die abzuscheidenden partikulären Feststoffe heterogen verteilt vorliegen. Die abzuscheidenden partikulären Feststoffe können beispielsweise Lackpartikel sein, die in einer Lackierkabine mit Nassauswaschung von Lack-Overspray in das wässrige Trägermedium gelangt sind, aus dem sie mittels Flotation und/oder Sedimentation unter Verwendung der wässrigen Dispersion
abgeschieden bzw. entfernt werden.
Der D90-Wert der wässrigen Dispersion gibt an, dass 90 Vol.-% der dispergierten Bestandteile der wässrigen Dispersion eine Größe unterhalb des angegebenen Wertes aufweisen. Der D90-Wert wird erfindungsgemäß aus volumengewichteten kumulativen Partikelgrößenverteilungen ermittelt, wobei die Partikelgrößenverteilungskurve unmittelbar in der wässrigen Dispersion mit Hilfe von Ultraschallspektroskopie bestimmt werden kann.
Fettsäuren und/oder deren Salze, die in dispergierter Form bei erfindungsgemäßer Verwendung als Entklebungsmittel eingesetzt werden können, sind sämtlich Monocarbonsäuren mit einem verzweigten oder unverzweigten, gesättigtem oder ungesättigtem aliphatischen Rest sowie deren Salze.
Vorzugsweise sind die Fettsäuren in einer erfindungsgemäßen Verwendung ausgewählt aus gesättigten und ungesättigten Fettsäuren mit 10 bis 25 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt 14 bis 22 Kohlenstoffatomen, insbesondere bevorzugt 16 bis 20 Kohlenstoffatomen sowie deren Salze. Spezielle Vertreter bevorzugter Fettsäuren sowie deren Salze sind Caprinsäure, Undecansäure, Laurinsäure, Tridecansäure, Myristinsäure, Pentadecansäure, Palmitinsäure, Heptadecansäure, Stearinsäure, Octadecan-12-ol-säure, Nonadecansäure, Arachinsäure, Heneicosansäure,
Behensäure, Tricosansäure, Lignocerinsäure, Pentacosansäure, Undecensäure, Lauroleinsäure, Myristoleinsäure, Palimitoleinsäure, Petroselaidinsäure, Linolaidinsäure, Elaidinsäure, Linolsäure, Petroselinsäure, ß-Eläostearinsäure, Linolensäure, ot-Eläostearistearinsäure, Ölsäure, Ricinolsäure, Arachidonsäure, Gadoleinsäure, Erucasäure, Brassidinsäure, Clupanodonsäure.
Insbesondere bevorzugt sind aufgrund ihrer geringeren biologischen Abbaubarkeit die gesättigten Fettsäuren sowie deren Salze, um eine Ansiedlung von Mikroorganismen im Trägermedium sowohl im Betrieb als auch zu Stillstandszeiten einer Systemanlage zur Abscheidung partikulärer Feststoffe zu vermeiden. In diesem Zusammenhang besonders bevorzugt sind Myristinsäure, Pentadecansäure, Palmitinsäure, Heptadecansäure, Stearinsäure, Octadecan-12-ol-säure,
Nonadecansäure, Arachinsäure, Heneicosansäure und/oder Behensäure, insbesondere Stearinsäure.
Für die erfindungsgemäße Verwendung der wässrigen Dispersion der zumindest einen Fettsäure und/oder deren Salze sind die Salze der zumindest einen Fettsäure vorzugsweise ausgewählt aus Lithium-, Natrium-, Kalium-, Magnesium-, Kalzium- und/oder Aluminium-Salzen, besonders bevorzugt aus Natrium-, Kalium-, Magnesium- und/oder Kalzium-Salzen, insbesondere bevorzugt aus Natrium- und/oder Kalium-Salzen. Die Anwesenheit von polyvalenten Kationen kann bei erfindungsgemäßer Verwendung die Agglomeration anorganischer Feststoffe, beispielsweise von Pigmenten oder Füllstoffen, die typische Lackbestandteile sind, unterstützen. Die Anwesenheit polyvalenter Kationen ist jedoch nicht notwendig für eine effiziente Entklebung der im
Trägermedium dipergierten Feststoffe, so dass ihr Anteil in der wässrigen Dispersion aus wirtschaftlichen Gründen vorzugsweise niedrig gehalten wird. Demgegenüber können Salze der Fettsäuren auf Basis monovalenter Kationen wegen ihrer höheren Wasserlöslichkeit in größeren Mengen in die wässrige Dispersion eingearbeitet werden. Die Formulierung von bezogen auf den Fettsäure -Anteil hochkonzentrierten Dispersionen und damit die Bereitstellung eines möglichst wirtschaftlichen Konzentrats stellt erfindungsgemäß eine wichtige zusätzliche Aufgabe dar, zu deren Lösung die Verwendung der bevorzugten monovalenten Salze der Fettsäuren beiträgt.
Bei erfmdungsgemäßer Verwendung der wässrigen Dispersion beträgt der Gesamtanteil an Fettsäuren und/oder Salzen der Fettsäuren berechnet als freie Fettsäuren in der wässrigen
Dispersion vorzugsweise zumindest 2 Gew.-%, besonders bevorzugt zumindest 8 Gew.-%, insbesondere bevorzugt zumindest 15 Gew.-% und liegt vorzugsweise bei nicht mehr als
50 Gew.-%. Oberhalb eines Anteils von 50 Gew.-% ist eine feinteilige Dispergierung der Fettsäuren und deren Salze kaum realisierbar und gleichzeitig werden höchstviskose
Zusammensetzungen erzeugt, so dass damit auch die Herstellung eines dosierfähigen Konzentrates erschwert ist.
Des Weiteren wurde überraschend gefunden, dass feindisperse Mischungen von Fettsäuren und/oder deren Salzen leicht erhalten werden, wenn der wässrigen Dispersion spezifische
Dispergierhilfsmittel auf Basis von protonierten oder quartemierten organischen Aminen hinzugegeben werden.
Bevorzugt werden demnach solche wässrigen Dispersionen erfindungsgemäß verwendet, die zusätzlich zumindest ein Dispergierhilfsmittel ausgewählt aus protonierten oder quartemierten organischen Aminverbindungen, die zumindest eine Hydroxyl- oder zumindest eine zusätzliche Amino-Gruppe aufweisen, oder deren Fettsäureester oder deren Fettsäureamide enthalten.
Insbesondere die Fettsäureester und Fettsäureamide von quartemierten organischen
Aminverbindungen mit mindestens einer Hydroxyl-Gruppe bzw. mit mindestens einer weiteren Amino-Gruppe ergeben wässrige Dispersionen in denen der Fettsäure -Anteil und/oder der Anteil der Salze der Fettsäuren feinstdispergiert vorliegt und hervorragend stabilisiert ist.
Für die erfindungsgemäße Verwendung der wässrigen Dispersion bevorzugt sind speziell solche Dispergierhilfsmittel auf Basis von protonierten und/oder quartemierten organischen
Aminverbindungen, die der folgenden allgemeinen Summenformel entsprechen:
[N[(-CR1R2)p-X]nY4-„]1+ Z1 n;m
wobei
die Reste X jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus einer Amin- oder Hydroxyl-Gruppe, vorzugsweise einer Hydroxyl-Gruppe;
die Reste R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Wasserstoff,
Methyl, Ethyl oder Propyl, vorzugsweise aus Wasserstoff oder Methyl;
p eine ganze natürliche Zahl von 1 bis 6, vorzugsweise von 2 bis 4, ist;
n eine ganze natürliche Zahl von 1 bis 4, vorzugsweise von 3 bis 4, ist;
die Reste Y jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Wasserstoff oder gesättigten aliphatischen Resten mit nicht mehr als 6, vorzugsweise nicht mehr als 4,
Kohlenstoffatomen;
Z ein Anion mit der Wertigkeit m ist, das vorzugsweise ausgewählt ist aus Hydroxid-Ionen oder anionischen Monoalkylsulfaten mit nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest. Besonders bevorzugt sind bei erfindungsgemäßer Verwendung solche Dispergierhilfsmittel auf Basis von protonierten und/oder quartemierten organischen Aminverbindungen, die ausgewählt sind aus protonierten und/oder quartemierten Alkanolaminen mit einer Molmasse von weniger als 500 g/mol, wiederum bevorzugt ausgewählt aus protoniertem oder quarterniertem Ν,Ν-Dimethylethanolamin, N-Methyldiethanolamin oder Triethanolamin, insbesondere bevorzugt aus quarterniertem Triethanolamin, wobei die Quarternierung vorzugsweise über eine
Methylierung, Ethylierung oder Propylierung erfolgt.
In ähnlicher Weise wirken als Dispergierhilfsmittel protonierte oder quarternierte
Polyalkylenimine, vorzugsweise ausgewählt aus protonierten oder quarternierten
Polyethyleniminen, Polypropyleniminen, Poly(2 Hydroxypropyleniminen), Amidoaminen oder aus Copolymeren, die protonierte oder alkylierte 1,2-Ethandiamin-Baugruppen aufweisen, so dass derartige Verbindungen in der wässrigen Dispersion ebenfalls als Dispergierhilfsmittel enthalten sein können, wobei die protonierten oder quarternierten Polyalkylenimine vorzugsweise eine gewichtsmittlere Molmasse von zumindest 500 u, vorzugsweise von zumindest 1000 u aufweisen.
Das Hinzugeben des zumindest einen Dispergierhilfsmittels zur wässrigen Dispersion bedingt über die feinteiligere Dispergierung des Fettsäure-Anteils und/oder des Anteils der Salze der Fettsäuren hinaus, dass die wässrige Dispersion bei hohen Anteilen an Fettsäuren und deren Salzen eine im Vergleich zu wässrigen Dispersionen, die kein Dispergierhilfsmittel enthalten, niedrigere
Strukturviskosität innehat. Letzteres ist insbesondere für die Bereitstellung von dosierfähigen Konzentraten von technischer Bedeutung.
Bei erfmdungsgemäßer Verwendung der wässrigen Dispersion liegt der Gewichtsanteil der Dispergierhilfsmittel in der wässrigen Dispersion vorzugsweise im Bereich von 0,1-20 %, besonders bevorzugt im Bereich von 2-10 %, bezogen auf den Gesamtanteil an Fettsäuren und/oder Salzen der Fettsäuren berechnet als Gesamtanteil der freien Fettsäuren.
Weiterhin wurde überraschend gefunden, dass der Anteil an Fettsäuren und/oder deren Salzen in der wässrigen Dispersion zusätzlich dadurch erhöht werden kann, dass der wässrigen Dispersion spezifische Lösungsvermittler auf Basis von Polyalkylenglykolen hinzugegeben werden.
In einer weiteren bevorzugten Verwendung der wässrigen Dispersion enthält diese daher zusätzlich zumindest einen Lösungsvermittler ausgewählt aus Polyalkylenglykolen, vorzugsweise
Polyethylenglykole, Polypropylenglykole oder Polyethylen/propylenglykole, oder deren Ether, die jeweils 3 bis 10 Sauerstoffatome und nicht mehr als 24 Kohlenstoffatome enthalten, wobei der
HLB-Wert der Polyalkylenglykolether größer als 12, vorzugsweise größer als 16 ist.
Der HLB-Wert (Hydrophilic-Lipohilic -Balance) dient zur quantitativen Klassifizierung von amphiphilen Molekülen entsprechend der inneren Struktur des Amphiphils, wobei eine
Aufgliederung des Amphiphils in eine lipophile und eine hydrophile Gruppe vorgenommen wird. Der HLB-Wert gemäß vorliegender Erfindung berechnet sich nach folgender Formel und kann auf der willkürlichen Skala Werte von Null bis 20 annehmen:
HLB = 20-(1-M] M)
mit Mi: Molmasse der lypophilen Gruppe des Amphiphils
M: Molmasse des Amphiphils
Bei erfmdungsgemäßer Verwendung der wässrigen Dispersion liegt der Anteil der
Lösungsvermittler in der wässrigen Dispersion im Bereich von 1-20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 2-10 Gew.-%, liegt. Unterhalb eines Anteils der Lösungsvermittler von 1 Gew.-% bezogen auf den Gesamtanteil an Fettsäuren und/oder Salzen der Fettsäuren wird die Polarität der wässrigen Phase und damit das Lösungsverhalten für Fettsäuren und deren Salze kaum beeinflusst. Ebenfalls hat sich gezeigt, dass bei einem derart niedrigen Anteil auch die Dispergierung der Fettsäuren und deren Salze in Gegenwart eines Dispergierhilfsmittels nicht zusätzlich unterstützt werden kann. Oberhalb eines Gewichtsanteils der Lösungsvermittler von 20 Gew.-% kann die Viskosität wiederum stark ansteigen und die Dispergierung der Fettsäuren und deren Salze und damit auch die Herstellung eines dosierfähigen Konzentrates erschweren.
Da die Entklebung von in wässrigen Trägermedien dispergierten Feststoffen bereits hinreichend durch die Fettsäuren und deren Salze, die dem Trägermedium in Form der wässrigen Dispersion zudosiert werden, erfolgt, sind zur Entklebung keine polyvalenten Kationen notwendig, so dass der Gewichtsanteil an polyvalenten Kationen in der wässrigen Dispersion bei erfmdungsgemäßer Verwendung aus Gründen der Wirtschaftlichkeit vorzugsweise unterhalb von 5 %, besonders bevorzugt unterhalb von 1 %, bezogen auf den Gesamtanteil an Fettsäuren und/oder Salzen der Fettsäuren berechnet als Gesamtanteil der freien Fettsäuren liegen kann.
Zur Minimierung von Korrosionschädigungen in Systemanlagen zur Abscheidung von
dispergierten Feststoffen aus einem wässrigen Trägermedium beinhaltet eine bevorzugte erfindungsgemäße Verwendung, dass die wässrige Dispersion weniger als 1 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 0,1 Gew.-%, an anorganischen Anionen enthält, die keine Hydroxid-Ionen sind.
Eine erfindungsgemäße Verwendung der wässrigen Dispersion als Entklebungsmittel in Verfahren zur Abscheidung bzw. Entfernung von partikulären Feststoffen aus dem Trägermedium ist allgemein stets in solchen Verfahren realisiert, die die Zudosierung der wässrigen Dispersion in das Trägermedium vorsehen. Dabei ist es für eine effektive Entklebung bevorzugt, dass die wässrige Dispersion in einer solchen Menge dem wässrigen Trägermedium enthaltend partikuläre Feststoffe hinzudosiert wird, dass ein Gesamtgewichtsanteil an Fettsäuren und/oder Salzen der Fettsäuren berechnet als freie Fettsäuren von 0,05-10 %, besonders bevorzugt von 0, 1-5 %, bezogen auf den Feststoffanteil im wässrigen Trägermedium vorliegt. Der Feststoffanteil ist der Anteil aller dispergierten Feststoffe im wässrigen Trägermedium. Der Feststoffanteil kann nach Ultrafiltration eines Probevolumens des Trägermediums im Dead-End-Betrieb als Membranrückstand gravimetrisch bestimmt werden, wobei die Ultrafiltration mit Membranen mit einer molekularen Ausschlussgrenze von 10 kDa erfolgt.
In erfindungsgemäßen Verfahren beruht die Abtrennung von Feststoffen aus dem wässrigen Trägermedium nicht auf die Zudosierung von polyvalenten Kationen oder im Stand der Technik bekannten alternativen Entklebungsmitteln, so dass auf deren Anwesenheit weitestgehend verzichtet werden kann.
In einem bevorzugten Verfahren zur Abtrennung von Feststoffen aus einem wässrigen
Trägermedium werden daher insgesamt weniger als 0, 1 Gew.-%, besonders bevorzugt insgesamt weniger als 0,05 Gew.-%, an anorganischen Verbindungen ausgewählt aus wasserlöslichen Verbindungen, die polyvalente Kationen freisetzen, und Silikaten und insgesamt weniger als 1 Gew.-% an organischen polymeren Verbindungen mit einer gewichtsmittleren Molmasse von mehr als 10.000 u jeweils bezogen auf den Feststoffanteil im wässrigen Trägermedium
hinzudosiert.
Insbesondere sind bei erfindungsgemäßer Verwendung der wässrigen Dispersion Flotations- Verfahren zur Abscheidung der partikulären Feststoffe bevorzugt, wobei die Fettsäuren und/oder die korrespondierenden Fettsäuren der Salze der Fettsäuren in der wässrigen Dispersion vorzugsweise ausgewählt sind aus Fettsäuren, die als Reinsubstanzen eine Dichte von nicht mehr als 0,85 g/cm3 gemessen bei 80 °C aufweisen.
Des Weiteren ist eine solche erfindungsgemäße Verwendung bevorzugt, bei der die wässrige Dispersion zur Lackkoagulation in Umlaufwässern aus Spritzkabinen mit Nassauswaschung dosiert wird, wobei eine Dosierung von 0,05 bis 10 Gew.-% der Fettsäuren und/oder Salze der Fettsäuren berechnet als freie Fettsäuren der wässrigen Dispersion bezogen auf den Gewichtsanteil des Lack- Oversprays erfolgt.
Von der vorliegenden Erfindung wird ebenfalls eine wässrige Dispersion zur Verwendung als Entklebungsmittel in Lackieranlagen mit Nassauswaschung von Lack-Overspray umfasst. Eine solche wässrige Dispersion besitzt einen pH-Wert nicht unterhalb von 5, vorzugsweise im Bereich von 6 bis 9, und enthält neben Wasser a) insgesamt 2-50 Gew.-%, vorzugsweise 10-50 Gew.-%, an Fettsäuren und/oder Salzen von Fettsäuren berechnet als freie Fettsäuren;
b) 1-20 Gew.-%, vorzugsweise 5-15 Gew.-%, zumindest eines Lösungsvermittlers wie zuvor beschrieben;
c) 0-5 Gew.-%, vorzugsweise zumindest 0, 1 Gew.-%, zumindest eines Dispergierhilfsmittels wie zuvor beschrieben;
d) weniger als 1 Gew.-% an anorganischen Anionen, die keine Hydroxid-Ionen sind, wobei die wässrige Dispersion einen D90-Wert von weniger als 50 μιη aufweist.
Fettsäuren und/oder deren Salze, die in der erfindungswässrigen Dispersion zur Verwendung als Entklebungsmittel in Lackieranlagen mit Nassauswaschung von Lack-Overspray eingesetzt werden können, sind sämtlich Monocarbonsäuren mit einem verzweigten oder unverzweigten, gesättigtem oder ungesättigtem aliphatischen Rest sowie deren Salze. Bevorzugte Fettsäuren und/oder deren Salze können der Beschreibung entnommen werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verwendung einer wässrigen Dispersion zumindest einer Fettsäure und/oder eines Salzes einer Fettsäure als Entklebungsmittel in Verfahren zur Abscheidung von partikulären Feststoffen aus einem wässrigen Trägermedium, wobei die wässrige Dispersion der zumindest einen Fettsäure und/oder des zumindest einen Salzes einer Fettsäure einen D90- Wert von weniger als 50 μιη aufweist und einem pH-Wert nicht unterhalb von 5 besitzt.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fettsäuren ausgewählt sind aus gesättigten und ungesättigten Fettsäuren mit 10 bis 25 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 14 bis 22 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt 16 bis 20
Kohlenstoffatomen sowie aus deren Salzen.
3. Verwendung nach einem oder beiden der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Salze der Fettsäuren ausgewählt sind aus Lithium-, Natrium-, Kalium-,
Magnesium-, Kalzium- und Aluminium- Salzen, vorzugsweise aus Natrium-, Kalium-, Magnesium- und Kalzium- Salzen, besonders bevorzugt aus Natrium- und Kalium-Salzen.
4. Verwendung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die wässrige Dispersion zusätzlich zumindest ein
Dispergierhilfsmittel ausgewählt aus protonierten oder quarternierten organischen Aminverbindungen, die zumindest eine Hydroxyl- oder zumindest eine weitere Amino- Gruppe aufweisen, oder deren Fettsäureester oder deren Fettsäureamide enthält.
5. Verwendung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die protonierten oder quarternierten organischen Aminverbindungen vorzugsweise der allgemeinen
Summenformel [N[(-CR1R2)p-X]nY4-n]1+ Z™m entsprechen, wobei
die Reste X jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus einer Amin- oder Hydroxyl-Gruppe;
die Reste R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus
Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Propyl;
p eine ganze natürliche Zahl von 1 bis 6 ist;
n eine ganze natürliche Zahl von 1 bis 4 ist;
die Reste Y jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Wasserstoff oder gesättigten aliphatischen Resten mit nicht mehr als 6 Kohlenstoffatomen; Z ein Anion mit der Wertigkeit m ist, das vorzugsweise ausgewählt ist aus Hydroxid-Ionen oder anionischen Monoalkylsulfaten mit nicht mehr als
4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest.
Verwendung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die protonierten oder quarternierten organischen Aminverbindungen ausgewählt sind aus protonierten oder quarternierten Alkanolaminen mit einer Molmasse von weniger als 500 g/mol, vorzugsweise ausgewählt sind aus protoniertem oder quarterniertem
Ν,Ν-Dimethylethanolamin, N-Methyldiethanolamin oder Triethanolamin, besonders bevorzugt ausgewählt sind aus quarterniertem Triethanolamin, wobei die Quarternierung vorzugsweise über eine Methylierung, Ethylierung oder Propylierung erfolgt.
Verwendung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die wässrige Dispersion zusätzlich zumindest ein
Dispergierhilfsmittel ausgewählt aus protonierten oder quarternierten Polyalkyleniminen, vorzugsweise ausgewählt aus protonierten oder quarternierten Polyethyleniminen, Polypropyleniminen, Poly(2-Hydroxypropylen-iminen), Amidoaminen oder aus
Copolymeren, die protonierte oder alkylierte 1,2-Ethandiamin-Baugruppen aufweisen, enthält, wobei die protonierten oder quarternierten Polyalkyleniminen vorzugsweise eine gewichtsmittlere Molmasse von zumindest 500 u, vorzugsweise von zumindest 1000 u aufweisen.
Verwendung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die wässrige Dispersion zusätzlich zumindest einen
Lösungsvermittler ausgewählt aus Polyalkylenglykolen, vorzugsweise Polyethylenglykole, Polypropylenglykole oder Polyethylen/propylenglykole, oder deren Ether, die jeweils 3 bis 10 Sauerstoffatome und nicht mehr als 24 Kohlenstoffatome enthält, wobei der HLB-Wert der Polyalkylenglykolether größer als 12, vorzugsweise größer als 16 ist.
Verwendung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Gesamtanteil an Fettsäuren und/oder Salzen der Fettsäuren berechnet als freie Fettsäuren in der wässrigen Dispersion zumindest 2 Gew.-%, vorzugsweise zumindest 8 Gew.-%, besonders bevorzugt zumindest 15 Gew.-% beträgt, jedoch vorzugsweise nicht mehr als 50 Gew.-%.
10. Verwendung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil der Dispergierhilfsmittel in der wässrigen Dispersion im Bereich von 0,1-20 %, vorzugsweise im Bereich von 2-10 %, bezogen auf den Gesamtanteil an Fettsäuren und/oder Salzen der Fettsäuren berechnet als Gesamtanteil der freien Fettsäuren liegt.
11. Verwendung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der
Lösungsvermittler in der wässrigen Dispersion im Bereich von 1-20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 2-10 Gew.-%, liegt.
12. Verwendung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil an polyvalenten Kationen in der wässrigen Dispersion unterhalb von 5 % bezogen auf den Gesamtanteil an Fettsäuren und/oder Salzen der Fettsäuren berechnet als Gesamtanteil der freien Fettsäuren liegt.
13. Verwendung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die wässrige Dispersion weniger als 1 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 0,1 Gew.-%, an anorganischen Anionen enthält, die keine Hydroxid-Ionen sind.
14. Wässrige Dispersion zur Verwendung als Entklebungsmittel in Lackieranlagen mit
Nassauswaschung von Lack-Overspray mit einem pH- Wert nicht unterhalb von 5 enthaltend neben Wasser
a) insgesamt 2-50 Gew.-%, vorzugsweise 10-50 Gew.-%, an Fettsäuren und/oder Salzen von Fettsäuren berechnet als freie Fettsäuren;
b) 1-20 Gew.-%, vorzugsweise 5-15 Gew.-%, zumindest eines Lösungsvermittlers wie im Anspruch 8 verwendet;
c) 0-5 Gew.-%, vorzugsweise zumindest 0, 1 Gew.-%, zumindest eines
Dispergierhilfsmittels wie in einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7 verwendet;
d) weniger als 1 Gew.-% an anorganischen Anionen, die keine Hydroxid-Ionen sind, wobei die wässrige Dispersion einen D90-Wert von weniger als 50 μιη aufweist.
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