專利名稱：濕式涂裝槽循環(huán)水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠有效地對(duì)含有水性涂料及/或溶劑型涂料的濕式涂裝槽循環(huán)水中的涂料進(jìn)行凝集處理的濕式涂裝槽循環(huán)水的處理方法。
背景技術(shù)：
在汽車工業(yè)、家用電器、金屬產(chǎn)品生產(chǎn)業(yè)等的涂裝工序中，進(jìn)行各種涂料的噴涂。
工業(yè)上使用的涂料大致區(qū)分為溶劑型涂料和水性涂料，各種涂料可單獨(dú)使用或者混合使用。
其中，水性涂料大致區(qū)分為可溶水型、分散型以及乳膠型三類，且全部以水作為溶媒(也有混合使用一部分溶劑的)，所以具有以下優(yōu)點(diǎn)無(wú)引燃性，安全又衛(wèi)生，不會(huì)發(fā)生因溶劑引起的公害等。因此近年來(lái)，其應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大。
但，在各種工業(yè)的涂裝工序中，一般情況下，噴涂到被涂裝物上的涂料利用率，并非100％，例如汽車工業(yè)中，只用所噴涂料的60～80％程度，而所剩的40～20％的涂料成為下道工序中必須去除的剩余涂料。
對(duì)此類被過(guò)剩噴涂的剩余涂料進(jìn)行固液分離，通常使用水洗的濕式涂裝槽進(jìn)行處理，水洗所用的水被循環(huán)使用。
此時(shí)，因水性涂料溶于水或分散在水中，不易進(jìn)行固液分離，進(jìn)而殘留積累在濕式涂裝槽的循環(huán)水中，導(dǎo)致以下問(wèn)題的發(fā)生。
(a)循環(huán)水變得高粘性、高黏稠，使循環(huán)泵的負(fù)載增大，甚至變得無(wú)法循環(huán)，導(dǎo)致停止工作。
(b)析出的不溶解涂料、涂料以外的雜物、SS成分等會(huì)引起噴嘴、管路等的堵塞，或附著到水膜板等上而引起故障。
(c)產(chǎn)生發(fā)泡故障。
(d)循環(huán)水由于變得高COD(化學(xué)需氧量)、高BOD(生物需氧量)而發(fā)霉，因其腐敗臭味，操作環(huán)境變的很惡劣。
(e)因?yàn)槭歉逤OD、高BOD，廢水處理變得困難，處理裝置的負(fù)載增大。
為了解決上述問(wèn)題，以前，對(duì)循環(huán)水中的剩余涂料進(jìn)行凝集分離，此類凝集分離當(dāng)中，有添加密胺·醛酸膠態(tài)溶液后，進(jìn)行上浮分離的方法。
『日本專利文獻(xiàn)1』特公平6-2259號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容但是，在上述的方法中，如果向含有水性涂料及/或溶劑型涂料的濕式涂裝槽循環(huán)水中添加密胺·醛酸膠態(tài)溶液，使上述涂料變成無(wú)粘著性的污漿后，進(jìn)行上浮分離處理，則存在由于污漿的微細(xì)化而不易浮游、容器或循環(huán)槽內(nèi)容易生成泥漿堆積物的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的為，解決上述現(xiàn)有的技術(shù)問(wèn)題，提供可有效地進(jìn)行凝集上浮的方法。是通過(guò)使用苯酚系樹脂覆蓋所生成的污漿表面而完成。
本發(fā)明是向含有水性涂料及/或溶劑型涂料的濕式涂裝槽循環(huán)水中添加密胺·醛酸膠態(tài)溶液，使上述涂料變的無(wú)粘著性，隨后添加苯酚系樹脂，對(duì)該循環(huán)水中的涂料進(jìn)行上浮分離的方法。
本發(fā)明的涂料凝集的詳細(xì)機(jī)理雖未被明確化，但可作以下推定。
即，向含有水性涂料及/或溶劑型涂料的濕式涂裝槽循環(huán)水中添加密胺·醛酸膠態(tài)溶液或鋁化合物、鐵化合物等時(shí)，上述涂料變成無(wú)粘著性，隨后向濕式涂裝槽循環(huán)水中注入被堿溶液溶解的苯酚系樹脂，苯酚系樹脂促進(jìn)無(wú)粘著性涂料(污漿)的析出，且，在污漿表面形成強(qiáng)固而具有良好疏水性的樹脂皮膜，使污漿變的容易上浮。
本發(fā)明適合使用的鋁化合物為水溶性物，具體而言，優(yōu)選為聚合鹵化鋁、硫酸鋁、以及鋁溶膠等。
所適合使用的鐵化合物為水容性化合物，具體而言，優(yōu)選為鹵化二鐵或聚合硫酸鐵等。
使用的苯酚系樹脂優(yōu)選為一元苯酚類與醛類的縮合物或其衍生物。
且，添加的苯酚系樹脂優(yōu)選為堿劑濃度1～25重量％，苯酚系樹脂濃度1～50重量％的堿性水溶液。
<發(fā)明效果>
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的濕式涂裝循環(huán)水的處理方法，可有效地對(duì)濕式涂裝循環(huán)水中的涂料進(jìn)行凝聚上浮處理，將其分離去除。
具體實(shí)施例方式
以下對(duì)本發(fā)明的濕式涂裝槽循環(huán)水的處理方法之實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明所用的密胺·醛酸膠態(tài)溶液是向密胺與醛酸反應(yīng)所生成的羥甲基密胺添加酸而得到的。若需要也可以將羥甲基密胺進(jìn)一步烷基(醇)醚化后添加酸而獲得。在此所用的醛可以是甲醛、仲甲醛、乙醛、仲乙醛等。尤其甲醛、仲甲醛在保存、使用及反應(yīng)效率等方面都較為優(yōu)選。
密胺與醛酸的組合配比的理想值為，密胺1摩爾比醛酸1～6摩爾。但，當(dāng)醛超過(guò)2.5摩爾時(shí)，酸膠態(tài)溶液中，游離狀態(tài)的醛量變大，因此醛的優(yōu)選值為小于等于2.5摩爾。
以這種方法得到的羥甲基密胺不溶于水，而在酸溶液以膠態(tài)溶解。將羥甲基密胺進(jìn)一步烷基(醇)醚化所得的烷基(醇)醚化羥甲基密胺可溶于水，添加酸后呈膠態(tài)。
在此所用的酸，優(yōu)選為一鹽基酸。具體而言，有鹽酸、硝酸等無(wú)機(jī)酸外，還有蟻酸、醋酸、乳酸、丙酸等有機(jī)酸。尤其優(yōu)選為鹽酸，能夠得到穩(wěn)定的膠態(tài)溶液。
一鹽基酸，尤其是鹽酸添加量為，優(yōu)選密胺1摩爾添加0.5～1.5摩爾，更優(yōu)選為0.7～1.3摩爾。
膠態(tài)溶液在被調(diào)制的初期含有大量的游離醛，若調(diào)制后在室溫放置一段時(shí)間則游離醛會(huì)減少。優(yōu)選的放置時(shí)間為，室溫下放置時(shí)5日～3個(gè)月，加熱時(shí)，50℃、2～3小時(shí)程度。
密胺·醛酸膠態(tài)溶液的添加量因涂裝涂料量、涂裝方法而不同，水洗水中的密胺·醛酸膠態(tài)溶液濃度為1～5000mg/l，通常是5～500mg/l程度。對(duì)與剩余涂料量，密胺·醛酸膠態(tài)溶液的重量?jī)?yōu)選為0.1～300％的范圍。
另，根據(jù)本發(fā)明，將密胺·醛酸膠態(tài)溶液添加到水洗水后，水洗水的pH值調(diào)整優(yōu)選值為4～10，更優(yōu)選為5～9。若pH值不在此范圍則會(huì)無(wú)法充分發(fā)揮其對(duì)涂料的無(wú)粘著性化效果。
pH調(diào)整所用的酸或堿為鹽酸、硝酸、氫氧化鈉、氨等公知的pH調(diào)整劑。
密胺·醛酸膠態(tài)溶液之外，也可以使用同樣具有去除涂料粘著性效果的水容性無(wú)機(jī)化合物。此類無(wú)機(jī)化合物有鋁化合物、鐵化合物。
鋁化合物中尤其聚合鹵化鋁、硫酸鋁、鋁溶膠等較適合。適用的鐵化合物有鹵化二鐵、聚合硫酸鐵。這些無(wú)機(jī)化合物的優(yōu)選添加量在0.1～300％的范圍。
向槽添加如上述的密胺·醛酸膠態(tài)溶液或無(wú)機(jī)化合物的方法，通常是對(duì)應(yīng)涂裝槽的水洗水噴涂量，連續(xù)注入添加，也可以間歇注入添加。另，密胺·醛酸膠態(tài)溶液或無(wú)機(jī)化合物的添加位置無(wú)特殊限制，向涂裝槽供給水洗水的位置，尤其水洗水與涂料接觸之前的管路內(nèi)添加則能達(dá)到更好的效率。
本發(fā)明中，首先，用上述方法去除涂料的粘著性，然后添加苯酚系樹脂。
本發(fā)明所使用的苯酚系樹脂為苯酚、甲(苯)酚、二甲苯酚等一元苯酚等的苯酚類與甲醛等醛的縮合物或其衍生物，架橋硬化之前的苯酚系樹脂。
具體有以下幾種。
苯酚與甲醛的縮合物[2]甲(苯)酚與甲醛的縮合物[3]二甲苯酚與甲醛的縮合物[4]烷基化上述[1]～[3]的苯酚系樹脂得到的烷化衍生苯酚系樹脂[5]聚乙烯苯酚這些苯酚系樹脂可以是酚醛清漆型樹脂也可以是可容酚醛型樹脂。
因?yàn)樯鲜霰椒酉禈渲y溶于水，所以優(yōu)選為將其溶解或分散在可溶于水的溶媒中等方法調(diào)制成溶液狀或乳液狀使用。
所述溶媒有丙酮等酮、乙酸甲酯等酯、甲醇等醇等的水容性有機(jī)溶媒，堿的水溶液、胺等。優(yōu)選為溶解在苛性蘇打(NaOH)、苛性鉀(KOH)等堿劑。將苯酚系樹脂調(diào)制成堿性水溶液時(shí)，其堿劑濃度為1～25重量％，苯酚系樹脂濃度為1～50重量％的范圍為優(yōu)選。
當(dāng)苯酚系樹脂濃度高時(shí)，可加溫到70～80℃程度，溶解苯酚系樹脂。
苯酚系樹脂可以單獨(dú)使用一種，也可以將2種以上混合使用。
苯酚系樹脂的添加量是，對(duì)濕式涂裝槽循環(huán)水，有效成分量為1mg/L以上，優(yōu)選為5mg/L，且對(duì)于循環(huán)水中的涂料，有效成分量為0.1重量％以上，優(yōu)選為0.5重量％。
當(dāng)苯酚系樹脂添加量少于該配比時(shí)不能得到充分的凝集效果。
且，苯酚系樹脂添加量過(guò)多時(shí)，有時(shí)無(wú)法得到與添加量相應(yīng)的凝集效果的提高，另會(huì)產(chǎn)生發(fā)泡現(xiàn)象，因此，對(duì)濕式涂裝槽循環(huán)水的有效苯酚系樹脂添加量是1000mg/L，更優(yōu)選為5～200mg/L，對(duì)于循環(huán)水中的涂料，有效成分量為100重量％以下，更優(yōu)選為0.5～10重量％。
苯酚系樹脂添加量的最優(yōu)選的范圍雖因循環(huán)水中的涂料含量及涂料的種類而不同，但在本發(fā)明中，在上述苯酚系樹脂添加范圍內(nèi)，添加苯酚系樹脂后的循環(huán)水膠態(tài)溶液當(dāng)量值為+0.001meq/L以上，更優(yōu)選為+0.005meq/L以上，+1meq/L以下，更優(yōu)選為+0.5meq/L以下，最優(yōu)選為+0.005meq/L～+0.05meq/L范圍內(nèi)添加苯酚系樹脂。
膠態(tài)溶液當(dāng)量值高或低于上述范圍時(shí)將不能夠得到良好的凝集效果。
因此，將在循環(huán)水添加苯酚系樹脂進(jìn)行凝集處理所得的上清水作為試驗(yàn)水，測(cè)定膠態(tài)溶液當(dāng)量值，根據(jù)其結(jié)果決定苯酚系樹脂的添加量，或從循環(huán)水系里取出處理水，測(cè)定膠態(tài)溶液當(dāng)量值，根據(jù)其結(jié)果控制藥注入量等方法均為有效方法。
向循環(huán)水添加苯酚系樹脂的方法無(wú)特別限制，可向循環(huán)水系以一天添加1～2回程度的頻度間歇式添加，也可以連續(xù)添加。
優(yōu)選為通過(guò)泵連續(xù)的、按定量注入添加。
苯酚系樹脂的添加位置也無(wú)特別限制，可在循環(huán)水的任意位置添加，通常，添加位置設(shè)置在循環(huán)水回流的分離槽入口處為理想。
且，凝集處理系的pH，出于設(shè)備的防止腐蝕與陽(yáng)離子系聚合物與pH關(guān)聯(lián)的效果特性的角度考慮，優(yōu)選為6.0～8.5程度。若pH值偏離此范圍，應(yīng)添加堿或酸調(diào)整pH值。
通常，雖在高pH側(cè)無(wú)超出范圍的情況，但極端偏離的情況下仍需調(diào)整。
通過(guò)添加苯酚系樹脂，在涂料的不粘著性污漿表面形成樹脂皮膜，變得容易上浮，因此，其次使用上浮分離裝置，對(duì)凝集污漿進(jìn)行分離。
在此所述的上浮分離裝置可使用通常的加壓上浮裝置。
通過(guò)上述方法被分離回收的污漿，在重力脫水后，或用通常方法脫水后，將對(duì)其進(jìn)行燒毀或深埋處理。
本發(fā)明的濕式涂裝槽循環(huán)水的處理方法適用于含有水性涂料的濕式涂裝槽循環(huán)水、含有溶劑型涂料的濕式涂裝槽循環(huán)水、含有水性涂料及溶劑型涂料的濕式涂裝槽循環(huán)水的處理。
實(shí)施例1下面將例舉實(shí)施例及比較例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體的說(shuō)明。但，在不超過(guò)本發(fā)明要旨的范圍，并不受限于以下實(shí)施例。
以下所用的密胺·醛酸膠態(tài)溶液及苯酚系樹脂是按如下方法調(diào)制成溶液。
密胺·醛酸膠態(tài)溶液的調(diào)制將1摩爾密胺與2摩爾醛酸反應(yīng)所生成的羥甲基密胺0.5摩爾，添加到100ml、1.35重量％的鹽酸水溶液，放置一段時(shí)間而得到。(以下簡(jiǎn)稱“M/F”)苯酚系樹脂溶液的調(diào)制在燒杯中取10g苛性蘇打和150g純水，加熱到70℃后，攪拌條件下加入40g苯酚系樹脂，將其攪拌溶解。
群榮化學(xué)(株)制造的酚醛清漆型苯酚系樹脂“REGITOP PSM4324”另，對(duì)下記的2種水性涂料及溶劑清漆型涂料進(jìn)行了凝集試驗(yàn)。
水性涂料中涂層涂料日本涂料公司制造『GWP-600』金屬鹽基涂料日本涂料公司制造『AR-2300』溶劑型涂料上涂清漆涂料日本涂料公司制造『OG173』實(shí)施例1～10、比較例1～5使用保存水量50L的試驗(yàn)裝置，以循環(huán)水量100L/分，進(jìn)行了試驗(yàn)。涂料的噴涂條件是15g/分的速度、噴20分。將使用藥劑密胺·醛酸膠態(tài)溶液或無(wú)機(jī)化合物，按規(guī)定量，向試驗(yàn)水槽連續(xù)添加，隨后將苯酚系樹脂以規(guī)定量連續(xù)添加。然后將其引入加壓上浮裝置。本發(fā)明實(shí)施例中，為觀察上浮性能，測(cè)定了循環(huán)水槽涂料污漿的上浮量(循環(huán)水槽中涂料污漿的總量與上浮涂料污漿的量的比)和上浮速度。
表1是密胺·醛酸膠態(tài)溶液、無(wú)機(jī)化合物及苯酚系樹脂的添加量和試驗(yàn)結(jié)果。
表1

從表1可看出，向現(xiàn)有技術(shù)的涂料不粘著化劑，即密胺·醛酸膠態(tài)溶液或無(wú)機(jī)化合物添加少量的苯酚系樹脂，就能夠顯著提高污漿上浮量及上浮速度。
本發(fā)明通過(guò)使剩余涂料污漿變易上浮而能夠從使用水性涂料及/或溶劑型涂料的濕式涂裝槽的循環(huán)水中去除剩余涂料。因此，可用于汽車生產(chǎn)業(yè)等的濕式涂裝槽的排水處理。
權(quán)利要求
1.一種濕式涂裝槽循環(huán)水的處理方法，其特征為，向含有水性涂料及/或溶劑型涂料的濕式涂裝槽循環(huán)水中添加密胺·醛酸膠態(tài)溶液、鋁化合物或鐵化合物，使上述涂料變?yōu)闊o(wú)粘著性，隨后添加苯酚系樹脂，對(duì)該循環(huán)水中的涂料進(jìn)行上浮分離。
2.如權(quán)利要求1所述的濕式涂裝槽循環(huán)水的處理方法，其特征為，所述鋁化合物為聚合鹵化鋁、硫酸鋁或鋁溶膠。
3.如權(quán)利要求1所述的濕式涂裝槽循環(huán)水的處理方法，其特征為，所述鐵化合物為鹵化二鐵或聚合硫酸鐵。
4.如權(quán)利要求1所述的濕式涂裝槽循環(huán)水的處理方法，其特征為，所述苯酚系樹脂為一元苯酚類與醛類的縮合物或其衍生物。
5.如權(quán)利要求1所述的濕式涂裝槽循環(huán)水的處理方法，其特征為，所添加的苯酚系樹脂為，堿劑濃度1～25重量％，苯酚系樹脂濃度1～50重量％的堿性水溶液。
6.如權(quán)利要求1～5所述的任意一項(xiàng)濕式涂裝槽循環(huán)水的處理方法，其特征為，所述循環(huán)水中的涂料為水性涂料。
全文摘要
向含有水性涂料及/或溶劑型涂料的濕式涂裝槽循環(huán)水中添加蜜胺·醛酸膠態(tài)溶液等，使上述涂料變?yōu)闊o(wú)粘著性時(shí)，所生成的污漿的凝集上浮性低，從而導(dǎo)致容器或循環(huán)水槽內(nèi)生成堆積物。針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明所提供的解決方法為向含有水性涂料及/或溶劑型涂料的濕式涂裝槽循環(huán)水中添加蜜胺·醛酸膠態(tài)溶液、鋁化合物或鐵化合物，使上述涂料變成無(wú)粘著性，隨后添加苯酚系樹脂，對(duì)該循環(huán)水中的涂料進(jìn)行上浮分離的方法。
文檔編號(hào)C02F1/54GK1830829SQ20061005813
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2006年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月8日
發(fā)明者堀內(nèi)正弘 申請(qǐng)人:栗田工業(yè)株式會(huì)社