涂料喷雾的处理方法

摘要

本发明提供一种从用于普通涂装的有机溶剂型涂料的涂料雾中，分别直接分离回收树脂相和无机填料相的处理方法。一种有机溶剂型涂料喷雾的处理方法，其进行有机溶剂型涂料喷雾的采集，其特征在于，包括：使有机溶剂型涂料喷雾与含有强碱性电解水且pH为9以上、ORP保持在+200mV以下的水直接高速接触、碰撞而采集该喷雾的工序；接着，从含有采集有该喷雾的强碱性电解水的水中分离所生成的固形物的工序，该有机溶剂型涂料喷雾的处理方法能够高效地且将涂料雾作为再利用资源进行回收。

权利要求

1.一种有机溶剂型涂料喷雾的处理方法，其进行有机溶剂型涂料喷雾的采集，其特征在于，包括：使有机溶剂型涂料喷雾以10m/秒以上的气流的形式与含有强碱性电解水且pH为9以上、ORP保持在+200mV以下的水直接高速接触、碰撞而采集该喷雾的工序；接着，从含有采集有该喷雾的强碱性电解水的水中分离所生成的固形物的工序。

2.如权利要求1所述的有机溶剂型涂料喷雾的处理方法，其特征在于，向含有分离了所述固形物的强碱性电解水的水中添加pH为9.5以上、ORP为－960mV～0mV的强碱性电解水，用作所述pH为9以上、ORP保持在+200mV以下的水。

3.如权利要求1或2所述的有机溶剂型涂料喷雾的处理方法，其特征在于，所述固形物由以沉淀的金属化合物为主成分的无机填料相及以悬浮的涂料用树脂为主成分的相构成。

4.如权利要求2所述的有机溶剂型涂料喷雾的处理方法，其特征在于，所添加的强碱性电解水的pH为11～14，ORP为－960mV～－200mV。

5.如权利要求1或2所述的有机溶剂型涂料喷雾的处理方法，其特征在于，使承载于高速气流的有机溶剂型涂料喷雾与含有强碱性电解水且pH为9以上、ORP保持在+200mV以下的水直接高速接触、碰撞而进行强制搅拌混合，分离成以悬浮的涂料用树脂为主成分的相和以沉淀的金属化合物为主成分的无机填料相。

6.如权利要求1或2所述的有机溶剂型涂料喷雾的处理方法，其特征在于，对含有分离了所述固形物的强碱性电解水的水进行循环再利用。

说明书

涂料喷雾的处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种能够对将有机溶剂型涂料的剩余涂料喷雾（下面，也简称为涂料雾）有效且可再利用地分别处理成以涂料用树脂为主成分的相和颜料或填充剂等主要为金属化合物的无机填料相的有机溶剂型涂料的剩余涂料喷雾的处理方法。

背景技术

[0002] 目前，在例如金属涂装、塑料涂装等领域，已知将涂料雾化而进行被涂物的涂装的方法。

[0003] 在这种方法中，当前现状是，实际上并不是被雾化的所有涂料都涂敷于被涂物上，而是20～80%未被涂敷，成为剩余涂料喷雾。

[0004] 这样的剩余涂料喷雾不能直接搁置，因此需要采集涂料雾进行一些处理。作为采集剩余涂料雾的方法，一般采用通过吸引风扇进行吸引采集，防止操作人员呼吸时吸进体内的方法，但需要对该吸引采集后的剩余涂料雾进行处理。

[0005] 通常，涂装多的使用涂装室（湿式涂装室）。

[0006] 已知在该涂装室（湿式涂装室）中并设处理涂装雾的装置，准备作为循环水储存自来水、工业用水、地下水等的水池，使其接触、采集涂料雾，从而对涂料雾进行处理的方法。

[0007] 湿式涂装室的一个例子如图2所示。

[0008] 在图2中，循环水系统的循环水12通过具有泵23的配管11送水至导水管24，从单侧溢出的循环水从水幕板22流下，同时使吸气风扇8产生的气流27携带从涂装喷枪19雾化的涂料雾20而进行采集，将涂料雾20蓄积于水槽1中。

[0009] 为了将混入循环水12的涂料雾20分离成固形物和水，向循环水12中添加凝聚剂25（碱性药剂或酸性药剂），再添加改性剂使涂料雾20沉降形成浆料15。

[0010] 由于对循环水12进行再利用时需要防止堵塞在配管11中等的影响，因此设置过滤器26进行过滤，通过具有泵23的配管11，向导水管24进行返回循环。

[0011] 这样，当前现状是在湿式涂装室中，利用循环水12对涂料雾20的涂料成分进行采集回收。

[0012] 但是，涂料根据目的分为很多种类，对所有不同种类的涂料有效的凝聚剂或改性剂是没有的。

[0013] 另外，即使是与涂料的匹配性好的药剂，要发挥其效果也需要经常对循环水中所含的浓度正确地进行管理。

[0014] 而且，在现有的有机溶剂型涂料的涂料雾处理方法中，一般来说，即使上述条件均已完备，该浆料15也会形成为树脂成分的例如环氧树脂、丙烯酸树脂、醇酸·三聚氰胺树脂等树脂相和颜料或填充剂等主要为金属化合物的无机填料相混合的浆料，不能有效且可再利用地对它们各自进行区分处理（例如，参照专利文献1段落[0003]）。

[0015] 现有的上述方法的湿式涂装室所使用的水只是城市用水、工业用水、地下水等，即使是使用例如城市用水的情况，也会因地域不同而不同，PH为6.5～7.5，ORP为＋400mV～＋650mV左右。

[0016] 现有技术文献

[0017] 专利文献

[0018] 专利文献1：日本特开2006－181503号公报

发明内容

[0019] 发明要解决的问题

[0020] 本发明涉及从用于普通涂装的有机溶剂型涂料的涂料雾中，分别直接分离回收以涂料用树脂为主成分的相（下面，也简称为树脂相。）和以金属化合物为主成分的无机填料相（下面，也简称为无机填料相。）的方法。

[0021] 根据使用现有的涂装室循环水对涂料雾进行处理的方法，涂料雾由微细的涂料粒形成混浊的状态的浆料状，该浆料如上所述是树脂相和无机填料相搀杂的状态的浆料。

[0022] 这样的浆料是树脂相和无机填料相搀杂的状态的浆料，难以处理，因此，不能直接分类进行分离回收，只能进行废弃处置。

[0023] 用于解决问题的方法

[0024] 本发明如下所述。

[0025] （1）一种有机溶剂型涂料喷雾的处理方法，其进行有机溶剂型涂料喷雾的采集，其特征在于，包括：使有机溶剂型涂料喷雾与含有强碱性电解水且PH为9以上、ORP保持在＋200mV以下的水直接高速接触、碰撞而采集该喷雾的工序；接着，从含有采集有该喷雾的强碱性电解水的水中分离所生成的固形物的工序。

[0026] （2）如上述1所述的有机溶剂型涂料喷雾的处理方法，其特征在于，向含有分离了所述固形物的强碱性电解水的水中添加PH为9.5以上、ORP为－960mV～0mV的强碱性电解水，用作所述PH为9以上、ORP保持在＋200mV以下的水。

[0027] （3）如上述1或2所述的有机溶剂型涂料喷雾的处理方法，其特征在于，所述固形物由以沉淀的金属化合物为主成分的无机填料相及以悬浮的涂料用树脂为主成分的相构成。

[0028] （4）如上述2所述的有机溶剂型涂料喷雾的处理方法，其特征在于，所添加的强碱性电解水的PH为11～14、ORP为－960mV～－200mV。

[0029] （5）如上述1～4中任一项所述的有机溶剂型涂料喷雾的处理方法，其特征在于，使承载于高速气流的有机溶剂型涂料喷雾与含有强碱性电解水且PH为9以上、ORP保持在200mV以下的水直接高速接触、碰撞而进行强制搅拌混合，分离成以悬浮的涂料用树脂为主成分的相和以沉淀的金属化合物为主成分的无机填料相。

[0030] （6）如上述1～5中任一项所述的有机溶剂型涂料喷雾的处理方法，其特征在于，对含有分离了所述固形物的强碱性电解水的水进行循环再利用。

[0031] 发明效果

[0032] 根据本发明，通过使涂料雾与含有碱性电解水的水直接高速接触、碰撞而被搅拌，分类分离成两相状态（即，树脂相和无机填料相），能够对涂料雾有效地进行处理。

[0033] 根据本发明的处理工序，不会使臭气进一步向周边环境扩散，能够提高更好的作业环境及周边环境，另外，分离后的涂料浆料能够分别手动或自动进行区分。悬浮的树脂相浓缩、干燥等后，可以作为具有弱碱性的树脂应用于水泥等副材料，另一方面，无机填料相也能够通过进一步精制而作为向涂料的添加材料或颜料添加剂进行循环再利用。

附图说明

[0034] 图1是表示本发明一实施方式的包括涂装室的涂料雾处理装置的截面及强碱性离子水生成装置的图；

[0035] 图2是表示包括现有的涂装室的有机溶剂型涂料的涂料雾处理装置的一个例子的图；

[0036] 图3是表示本发明另一实施方式的包括涂装室的喷淋式涂料雾处理装置的一个例子图；

[0037] 图4是本发明的涂料雾进行分离的机制的假想图；

[0038] 图5是表示分离的浆料的样品、图像的图；

[0039] 图6是表示比较例1的未分离的浆料的样品、图像的图。

具体实施方式

[0040] 本发明者发现，通过使用添加了强碱性电解水的、PH为9以上、ORP保持在＋200mV以下的水作为涂料雾采集用循环水，能够将涂料雾直接区分成可再利用的树脂相和无机填料相而进行回收的处理方法，完成了本发明。

[0041] 本发明者经过锐意研究，结果发现，与用现有循环水进行的采集不同，通过使用含有具有特定作用的强碱性电解水的水，能够高效且有效地直接区分成树脂相和无机填料相而进行回收。

[0042] 在本发明中，含有与涂料雾接触的强碱性电解水的水必须是PH为9以上、ORP保持在＋200mV以下、优选0mV～－960mV、更优选－200mV～－960mV的电位的水。

[0043] PH小于9、ORP大于＋200mV时，即使与涂料雾接触，分离树脂相和无机填料相的能力也不足，不能充分地分离，因此不优选。

[0044] 在此，PH是表示水的酸性、碱性的尺度，ORP是氧化还原电位的单位。若某一物质的ORP为0mV以下，则具有还原性，若在0mV以上，则持有氧化性，均可以使用市售的测量仪。

[0045] 本发明者使用东亚DKK株式会社制HM－30P型PH计和RM－30P型ORP计作为测量仪进行测定。

[0046] 在此使用的含有强碱性电解水的水的PH优选11以上，最优选12以上。一般来说，PH的上限设定为14左右，在该程度的PH下可以使用。

[0047] 在本发明中，涂料雾被排气风扇（吸引风扇）（参照图1的8）采集，与含有强碱性电解水的水直接高速接触、碰撞而被搅拌，从而发生反应，按照下述机制，大部分涂料雾分离成悬浮的树脂相和沉淀的无机填料相。

[0048] 在本发明能够使用的有机溶剂型涂料有：醇酸树脂系、氨基醇酸树脂系、丙烯酸树脂系、环氧树脂系、聚氨酯树脂系、不饱和聚酯树脂系等，能够适用于这些树脂。

[0049] 有机溶剂型涂料含有钛、钡、铝、铅化合物等无机金属化合物，能够将它们分离为无机填料相。当然，无机填料的形状可以是圆柱状、剑状、块状等各种形状，不论是什么形状都可以通过本发明的处理方法进行分离。

[0050] 另外，无机填料相中有时还含有附着的少许树脂，相反，树脂相中有时还含有少许无机填料。树脂相为石油化合物，因此比重小，进一步脱去无机填料而变成多孔，因此成为容易产生浮力的形状而浮在水上。另外，无机填料相含有金属化合物成分，因此比重大而沉降。

[0051] 本发明使用的含有强碱性电解水的水进行循环、再利用的方法，在经济性方面优选。另外，有时即使是树脂相及无机填料相分离后，含有强碱性电解水的水中仍然含有微细的粒状成分，但没特别的问题。

[0052] 在本发明中，需要使涂料雾和含有强碱性电解水的水直接高速接触、碰撞而进行搅拌。

[0053] 例如，涂料雾被排气风扇（吸引风扇）产生的高速气流采集，优选被秒速为10m/秒以上的高速气流携带，与含有强碱性电解水的水直接高速接触、碰撞并搅拌，由此产生涂料雾的分离。（参照图1）

[0054] 涂料雾是由树脂成分、溶剂及混炼在树脂成分中的无机填料构成的微粒，但在涂装工序中未涂敷于被涂物上的剩余涂料雾被涂装室的排气风扇（吸气风扇）（参照图1的8）制造的气流（参照图1的16）携带并拉拽到搅拌混合部（参照图1的21），通过该搅拌混合部产生的更优选的30m/秒以上的高速气流的作用（另外，此时，上述气流16通过狭窄的间隙3时被高速化，利用雷诺效应而形成湍流，同时产生负压，将含有上述强碱性电解水的水向上吸，使其上升），使该涂料雾和含有强碱性电解水的水直接高速接触、碰撞，由此，创造强制搅拌混合，含有强碱性电解水的水强烈冲击涂料雾，从树脂中释放无机填料。

[0055] 通过该处理，树脂成分由于脱去了无机填料而成为多孔质，成为所谓的多孔悬浮状态而形成树脂相。同时，含有金属化合物成分的无机填料能够沉降分离成无机填料相（参照图4的分离机制的假想图）。

[0056] 与此相反，在如图2所示的目前进行的有机溶剂型涂料的涂料雾处理方法中，即，在涂装室（湿式涂装室）的涂装雾处理装置中，准备作为循环水储备自来水、工业用水、地下水等的水池，向其中采集被该循环水吸收的有机溶剂型涂料的涂料雾的方法中，即使向该水池添加本申请发明中使用的强碱性电解水，也不存在本申请发明的“涂料雾与含有强碱性电解水且PH为9以上、ORP保持在＋200mV以下的水直接高速接触、碰撞”的作用，因此，涂料雾成为由微细的涂料粒形成混浊的状态的浆料状，该浆料只不过是获得树脂相和无机填料相搀杂的状态的浆料。

[0057] 接着，对强碱性电解水进行叙述。

[0058] 由本发明使用的普通强碱性电解水生成器得到的强碱性电解水的ORP约为－960mV，也可以为－960mV以下。

[0059] 强碱性电解水由水和电来制造(生成)，原理、制法已广泛公开，是众所周知的技术。

[0060] 作为生成强碱性电解水时使用的电解质，优选为碳酸钾溶液。虽然使用碳酸钾作为电解质，但所生成的强碱性电解水中不含碳酸钾。由于完全不含化学合成物质，因此，BOD（生化需氧量）、COD（化学需氧量）、正己烷（含油量）、SS（悬浮性物质）的值为零。

[0061] 本发明使用的强碱性电解水的特征在于，在持有大量电子的溶液中具有强大的分子间引力（电子剥离作用），由于该作用而具有杀菌效果，另外，由于溶解氢量多、溶解氧量少，因此防止了电解水自身腐败，具有除臭作用。

[0062] 由于溶解氧量为纯水的1/10以下，因此，在金属表面形成钝化膜，具有抑制金属腐蚀的效果。

[0063] 本发明使用的强碱性电解水具有如表1所示的特性。

[0064] [表1]

[0065]

[0066] *溶解氢、*溶解氧是PH11.7下的值。

[0067] 基于（财团法人北里环境科学中心）、（社团法人神奈川县药剂师会试验中心）资料[0068] 接着，更详细地叙述本申请发明的特征即“使有机溶剂型涂料喷雾与含有强碱性电解水且PH为9以上、ORP保持在＋200mV以下的水直接高速接触、碰撞”。

[0069] 本发明使用的“使承载于高速气流的有机溶剂型涂料喷雾并与含有强碱性电解水且PH为9以上、ORP保持在＋200mV以下的水直接高速接触、碰撞”的目的在于，使涂料用树脂及无机填料混炼后分散于溶剂中的涂料喷雾粒子20，经过含有带有大量电子的强碱性电解水的水的喷淋区（参照图3·33），或者优选通过高速进行搅拌混合而增加接触频率（参照图1·21），电剥离作用全部作用在涂料喷雾的各粒子上，由此剥离释放溶剂成分，进而在树脂及金属化合物的无机填料之间产生电斥力，树脂和无机填料剥离（参照图4）。

[0070] 剥离、脱离后的树脂和无机填料分离，树脂的比重小而悬浮，变成树脂相45，金属化合物的无机填料的比重大而沉降，变成无机填料相47（参照图4～5）。

[0071] 在分离槽9中，循环水中的涂料浆料根据比重差可分离成悬浮的物质和沉淀的物质（参照图1、3）。

[0072] 无机填料分离后，因金属具有的分子间电位的影响而相互牵拉，稳定成长为0.1～3mm左右的粒状。

[0073] 实施例

[0074] 下面，用实施例表示本发明的形态，说明的实施方式为了易于理解本发明而记载的，并不是为了限定本发明而记载的。因此，主要内容是下述实施方式中公开的各要素包括属于本发明的技术范围的所有设计变更及等价物。

[0075] 下面，基于图1～5，说明本发明的实施方式。

[0076] 实施例1

[0077] 在图1中，并设于涂装室17中的涂料雾处理装置，基本上由蓄积循环水12〔即，含有强碱性电解水且PH为9～12、ORP保持在＋200mV～900mV（该PH和ORP随着循环水12的测量位置变化而变化）的水〕的贮存槽1、洗涤器（空气和水的分离装置）2和分离槽9构成。

[0078] 涂装室（湿式涂装室）17的结构使得，通过从涂装枪19向被涂物18喷射溶剂型涂料（向丙烯酸树脂系涂料中进一步添加稀释剂，用粘度杯进行计量，同时调节至10秒左右而得到的涂料），进行涂装。

[0079] 通过从排气风扇（吸气风扇）8排出空气，洗涤器2中变为负压，通过由洗涤器2的下端部5和循环水12的水面形成的少许间隙3而产生由箭头所示的高速气流。

[0080] 进行涂装时产生的涂料雾的剩余部分被该气流携带，从由洗涤器2的下端部5和循环水12的水面形成的少许间隙3导入洗涤器2（此时，上述气流经过上述少许间隙3时变成高达10米/秒以上的高速气流），在由设置于该间隙3附近的反射板6（或截面为圆弧状的螺旋板）形成的搅拌混合部21，速率高达10米/秒以上的高速气流、循环水12和涂料雾20沿该反射板6（或截面为圆弧状的螺旋板）剧烈旋转，同时被强制搅拌混合。

[0081] 另外，被高速气流搬运的混合循环水12与洗涤器2内的分离器（碰撞板）4碰撞，能量减弱，采集有涂料雾20的循环水12变成水滴落下，从洗涤器2的落料口7流向分离槽9。该工序期间，大部分溶剂成分通过排气风扇（吸气风扇）8排放到大气中。

[0082] 在分离槽9中设有堤坝10。堤坝10安装于水槽1的底部，上部淹没在距水面水深1/4左右的水中。因此，沉降的无机填料相的浆料47（参照图4～5）由于水流被堤坝10遮挡而聚集于其前部，漂浮的树脂相45（参照图4～5）随着水流集中于分离槽9的内壁面。

[0083] 在分离槽9的下游，经由与贮存槽1连通的配管11返回到上述贮存槽1，再次作为采集用循环水12。

[0084] 在分离槽9中，改性成沉降体的无机填料相47滞留堆积在堤坝10，改性成悬浮体的树脂相45（参照图4～5）滞留堆积在分离槽9的内壁面，因此，将其自动或手动排出。

[0085] 在图1中，搅拌混合部21为了顺利地创造强制搅拌混合作用，控制贮存槽1的循环水12的水面，调节上述间隙3，同时，调节循环水12的PH和ORP，为此，从强碱性电解水生成器13适当供给强碱性电解水41。

[0086] 另外，如图4所示，关于有机溶剂型涂料雾40的含有强碱性电解水41的水（即，循环水12）进行的主要分离机制，如下来考虑。

[0087] 1）有机溶剂型涂料雾40中的无机填料44受到含有强碱性电解水41的水（即，循环水12）的冲击，从涂料中析出变成沉淀物。

[0088] 2）最容易受到强碱性电解水41冲击的无机填料44是钛成分（氧化钛）。

[0089] 析出的无机填料44部分变成空隙部46，比重变小，树脂相悬浮45，无机填料相沉降47。即，分离变得容易。

[0090] 本发明者如在上述第0029段～第0039段中的说明，使用在图1结构的涂装室17中并设的涂料雾处理装置采集涂料雾后，对自洗涤器2的落料口7附近提取的循环水12进行观察，结果观察到了在大致数小时以内就分离成涂料树脂相45和无机填料相47的情况。（参照图5）

[0091] 对沉淀物（无机填料相）47及悬浮物（树脂相）45进行了分析，结果确认了钛、铝、钡等成分。表2是涂料浆料（无机填料相、树脂相）的含有金属测量值。

[0092] [表2]

[0093]金属 树脂相A 无机填料相B 未区分 A：B(倍)
1 AL 铝 0.02 1.8 2.7 90
2 Si 硅 0.17 2 2.7 12
3 P 磷 0.01 0.3 0.22 30
4 Ca 钙 0.03 0.6 0.61 20
5 Ti 钛 0.65 11.4 17.6 18
6 Fe 铁 0.05 1.1 1.4 22
7 Zn 锌 0.04 0.63 0.47 16
8 Ba 钡 0.21 1.6 0.73 8

[0094] 神奈川县产业技术中心提供

[0095] 分析方法

[0096] 钾(K)：ICP发光分析法

[0097] 钾离子(K+)：离子色谱法

[0098] 另外，在图1中，由于使用了本发明的含有强碱性电解水41的水，因此贮存槽1中的循环水12不会发生腐败，不会向周边环境扩散臭气，能够提供更好的作业环境及周边环境，可以实现封闭的系统，全年不需要更换循环水12，减少了经费负担。

[0099] 在图4中，若使用含有强碱性电解水41的水，则其会强烈冲击有机溶剂型涂料雾40，从树脂43中释放无机填料44。通过该处理分离树脂相43和无机填料相44时，相连的粘性物质也断裂，因此，既减少了起泡又降低了浆料的粘度。

[0100] 因此，直到最终处置的处理时，因粘性、起泡引起的问题减少。

[0101] 实施例2

[0102] 除了使用图3所示的喷淋式涂料雾处理装置以外，与实施例1同样地操作，使涂料雾20和循环水12的喷淋29高速搅拌混合，与实施例大致同样地分离回收树脂相和无机填料相。

[0103] [比较例1]

[0104] 在实施例1中，除了代替含有强碱性电解水41的水而使用普通城市用水（PH为6.5、ORP为＋680mV）以外，与实施例1同样地操作进行了实验，结果是有机溶剂型涂料雾
40未分离成悬浮物和沉淀物。（参照图6）

[0105] 另外，使用普通城市用水的情况下，普通城市用水在数周内就会开始腐败，即使作进一步使用凝聚剂这样的药剂也几乎无法阻止腐败的进度。

[0106] 另外，树脂成分多的涂料若与循环水接触，容易发生起泡现象，为了防止该现象，需要加入药剂（消泡剂）来抑制起泡。因此，一年要更换三次至四次循环水，特别是在夏季气温及湿度高的季节，腐败的进度很快，排水设备不完备的企业必须委托工业废弃物处理机构，造成沉重的经费负担。

[0107] [比较例2]

[0108] 在图2所示的有机溶剂型涂料雾20的处理方法中，作为水槽1的循环水12，使用实施例1中使用的“含有强碱性电解水且PH为9～12、ORP保持在＋200mV～－900mV的水”，进行有机溶剂型涂料雾20的处理，但所回收的涂料雾20是由微细的涂料粒形成的混浊状态的浆料状，该浆料是树脂相43和无机填料相44搀杂的状态的浆料（参照图4、6）。

[0109] 工业实用性

[0110] 本发明能够用于从普通涂装所用有机溶剂型涂料的涂料雾中，分别直接分离回收树脂相和无机填料相的用途。

[0111] 符号说明

[0112]

[0113]

[0114]