含水分离液体和从喷漆室除去过量喷漆的方法技术

本发明专利技术涉及一种含水分离液体，其包含至少49.9wt％的水，5‑50wt％的至少一种有机水溶性多元醇，基于该含水分离液体的总重量计，和作为流变改性剂的至少一种低分子量纤维素衍生物，和涉及这种液体在从喷漆室中除去过量喷漆的方法中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含水分离液体和从喷漆室除去过量喷漆的方法本专利技术涉及一种用于从气流中捕集过量喷漆的含水分离液体，涉及利用所述含水分离液体从喷漆室中除去过量喷漆的方法和利用该从喷漆室中除去过量喷漆的方法来对基材涂漆的方法。专利技术背景对不同的商业制品例如汽车，船舶和飞机体，构造和机器零件和家具进行喷漆，用于表面保护、赋色和其他目的。所述漆(其通常包含固体以及溶剂和/或粘合剂)通常是在密封区域(即喷漆室)中手工或者自动施涂到待涂漆的物体上的，来避免涂漆的物体表面污染和将喷漆限定在所述室内部，来保护环境和所在场合工人的健康。通常仅仅一部分的喷漆被转移到涂漆的物体上。其他部分的喷漆(即，没有转移到涂漆的物体上的部分)通常称作过量喷漆，其通常是通过经由所述室的气流例如加压(forced)气流来吹扫到分离单元的，在那里将该过量喷漆从带有过喷物(overspray)的气流中除去。在小的喷漆室中，经常使用过滤器来除去气流中的油漆颗粒。但是，这样的干燥分离单元需要相对密集的维护，并且必须处置用过的过滤器，这增加了运行成本。在具有高油漆消耗的大规模系统中，例如汽车工业的涂漆生产线上，因此主要使用湿分离单元例如诸如DE4401741C2所述的。这样的湿分离单元典型地包含位于所述室的工作区域的栅格地板下面的漏斗类型的流动通道。分离液体是在流动通道的上边缘处连续供给的，并且在重力作用下作为连续膜在通道壁上流过，由此从气流中捕集一部分的过喷颗粒，该气流是通过漏斗状结构向下引导的。在该漏斗状结构下游提供了喷嘴，其引起该带有过喷物的气流与分离液体在湍流区中的强烈混合，由此从气流中除去基本上其余部分的过喷颗粒。虽然足够的清洁性能可以通过这样的常规湿分离系统来实现，但是用于保持高速气流的能耗是相当高的，这归因于喷嘴处明显的压力下降。此外，由于与含水分离液体的强烈的湍流混合，所述气流携带有大量湿气，这对于期望的气体循环是不利的，因为使得气体的温度和含湿量的能量密集的调节成为必需。WO2010/025810A1公开了一种系统和方法，其不依靠湍流混合来从气流中有效除去过量喷漆，而是基于静电洗涤。在本文中带有过喷物的空气流是例如经由V形布置在喷漆室下的两个间隔的向下会聚的挡板来导向静电湿沉积装置，用于从气流中除去过喷颗粒。这个沉积装置包括多个彼此间隔的平行和垂直布置的沉积单元，其每个包含两个平行间隔的矩形侧板，它的上边缘是经由具有半圆形横截面的弯曲顶部与中心凹槽连接的。顶部具有(toppedby)电极丝的栅电极侧面平行布置在每对沉积单元之间，并且连接到高电压源来使得电极相对于沉积单元(其是接地的)带负电。在沉积单元之间的空间中向下引导的空气流中所携带的过喷颗粒是通过电极丝处的电晕放电来电离的。所得的带负电的油漆颗粒随后通过各自的栅电极和朝着带正电的板的沉积单元的相邻侧板之间的电场的电势梯度来加速的。分离液体是经由每个沉积单元顶部的凹槽来供给到其垂直侧板，在那里它形成向下流动的连续膜，其捕集和除去从空气流中的所吸引的电离过喷颗粒。该分离液体是在沉积单元底部收集的，用于随后处理来除去油漆组分并且可以之后返回沉积单元。一种系统，其是WO2010/025810所公开的系统的进一步发展，是在名称E-Scrub下市售自EISENMANNAnlagenbauGmbH&Co.KG的。归因于流路中不存在明显的障碍(bottleneck)，这样的系统中的压力降低是相对低的。根据制造商的信息，该E-Scrub系统能够有效除去油漆室的空气流中的过量喷漆，伴随着至多95％的空气再循环，需要至多少86％的水和与常规的用于喷漆室湿分离单元相比能耗降低了至多75％。然而，如用本领域已知的常规分离液体运行的系统保持有油漆沉积物粘附到沉积板上的倾向，其局部干扰了板表面的润湿和影响电场，并且最后会引起电弧。因此需要特定的结构装置例如振荡机械元件(其在流动膜上引起波来改进清洗效率和/或相对频繁的维护工作)来避免或者去除干扰的油漆沉积物，以稳定过程的运行。本领域已知的用于从气流中除去过量喷漆的湿分离单元中的分离液体通常是水基或者油基的。水由于经济和安全原因而优选作为载体液体，特别是当用于湿分离单元(其包括可能的点火源例如高电压)时更是如此。含水分离液体典型地包含另外的一种或多于一种水溶性有机溶剂，其促进了过喷颗粒的溶解(takeup)和分散。为了适当的润湿沉积表面，所述液体的表面张力此外典型地是通过使用一种或多种表面活性剂来降低的，最常用的是脂肪醇烷氧基化物。此外，如WO2010/025810所述，该含水分离液体可以包含防粘剂例如硅酸盐，Al，Zn，Fe，Ca或者Zr的盐，胺或者某些聚合物，用于消除所捕集的过喷颗粒的粘性，来防止它们在沉积板上的粘附以及处理和循环系统中的生产线、泵和容器的堵塞。另外增稠剂可以用于增加液体的粘度，以便能够在明显倾斜或者甚至垂直的沉积结构上形成向下流动的连续内聚(coherent)膜。以前用于配制含水分离液体的增稠剂尤其是高分子纤维素衍生物例如Natrosol250HHR等，其在1wt％水溶液中的布氏粘度是大约3400-5500mPa·s。根据通常的理解，这些化合物的高分子量使得它们作为增稠剂是特别有效的，由此需要仅仅少量来调节该分离液体的期望的粘度水平。现有技术中没有公开在含水分离液体中使用低分子量纤维素衍生物来除去过量喷漆。常规的含水分离液体典型地按照流出时间的粘度大于40s，其是根据ISO2431，用4mm流杯在20℃测量的。这样的明显高于水的粘度的粘度被认为有助于获得在明显倾斜表面上流动的基本上连续的内聚膜，并且提供足够的内聚力(cohesion)来防止小滴的局部去湿或者脱离，例如在液体流路上的局部缺陷或者边缘处的去湿或者脱离。归因于它们的显著(substantial)粘度，这些常规的含水分离液体是以相对低的流速，典型的大约2L/(m2·min)或更低来用于湿分离单元中。但是，分离液体的粘度越高，使液体除气以及用于从用过的分离液体中分离油漆组分的成本有效的工业常规方法例如基于离心分离的技术变得日益难以进行。此外，在这些粘度水平下难以实现令人期望的膜均匀性，避免例如悬挂物(hanger)的形成。EP2365037A1提出了含水分离液体，其具有明显更低的粘度，其包含至少49.95wt％的水，至少一种非离子表面活性剂和5-50wt％的选自某些单体或聚合物多元醇的有机水溶性膜支持组分。在本文中，粘度可以通过加入高分子纤维素增稠剂例如Tylose100000YP2(其用于整个实施例中)来调节。这样的低粘度含水分离液体是与用于分离油漆组分的工业常规方法相容的，并且能够在明显倾斜或者甚至垂直沉积结构上以常规流速形成均匀的连续流动膜，其膜厚低到50μm或者更低。根据EP2365037A1，该低膜厚被看做是特别有利的，因为它们对应于待循环的分离液体的量的减少，因此是节能的。但是，必须避免高速气流中的湍流和变形，来保持这样的均匀连续薄膜和防止沉积表面的局部去湿。此外，对于这样的低膜厚，存在着这样的风险，即，一些碰撞的过喷颗粒，特别是大尺寸和/或高冲击能的那些，可渗透过液体膜以接触裸露的下面的沉积板并粘附到其上。另一方面，液体内聚力的缺乏防止明显增加膜厚，因为在相应的较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从气流中捕集过量喷漆的含水分离液体，其包含：a)至少49.9wt％的水，基于该含水分离液体的总重量计，b)5‑50wt％的至少一种有机水溶性多元醇，基于该含水分离液体的总重量计，和c)至少一种纤维素衍生物，对于基于溶液总重量计该纤维素衍生物在水中的1wt％的溶液来说，其由Visco Tester VT5，使用R2转子，在60rpm的转速和20℃的温度所测量的粘度小于200mPa·s，其中组分b)和c)是彼此不同的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.10 EP 14184286.41.一种用于从气流中捕集过量喷漆的含水分离液体，其包含：a)至少49.9wt％的水，基于该含水分离液体的总重量计，b)5-50wt％的至少一种有机水溶性多元醇，基于该含水分离液体的总重量计，和c)至少一种纤维素衍生物，对于基于溶液总重量计该纤维素衍生物在水中的1wt％的溶液来说，其由ViscoTesterVT5，使用R2转子，在60rpm的转速和20℃的温度所测量的粘度小于200mPa·s，其中组分b)和c)是彼此不同的。2.权利要求1的含水分离液体，其中该至少一种纤维素衍生物以权利要求1所限定进行测量的粘度小于100mPa·s，优选小于50mPa·s，更优选小于30mPa·s。3.根据权利要求1或者2任一项的含水分离液体，其中该至少一种纤维素衍生物是纤维素醚，优选羟乙基纤维素，特别是摩尔取代度为2.0-2.5的羟乙基纤维素。4.根据前述任一项权利要求的含水分离液体，其中该至少一种有机水溶性多元醇选自单体多元醇，优选具有至少3个羟基/分子的单体多元醇，和聚合物多元醇，优选具有通过凝胶渗透色谱法使用聚苯乙烯校正标准物所测量的数均分子量是200-3000，或者200-2000，或者300-1500，或者300-1000的聚合物多元醇。5.根据权利要求4的含水分离液体，其中该至少一种有机水溶性多元醇选自乙二醇、丙二醇、甘油、聚(乙二醇)、聚(丙二醇)、混合的聚((乙二醇)(丙二醇))、聚酯多元醇、丙烯酸类多元醇和聚氨酯多元醇，优选是选自甘油和聚(乙二醇)。6.根据前述任一项权利要求的含水分离液体，其根据ISO2431：2011，使用4mm流杯在20℃所测量的按照流出时间的粘度是11s-50s，优选15s-40s，更优选18s-30s。7.根据前述任一项权利要求的含水分离液体，其以下面的量包含至少一种有机水溶性多元醇：7wt％，优选8wt％，更优选10wt％到40wt％，优选30wt％，更优选25wt％，最优选20wt％，基于所述液体的总重量计，和/或以下面的量包含至少一种纤维素衍生物：0.1wt％，优选0.3wt％，更优选0.5wt％，最优选1wt％到10wt％，优选7wt％，更优选5wt％，最优选3wt％，基于所述液体的总重量计。8.根据前述任一项权利要求的含水分离液体，其中该液体进一步包含至少一种表面活性剂，优选至少一种非离子表面活性剂，更优选选自下面的至少一种非离子表面活性剂：聚(亚烷基二醇)脂肪...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·沙伦巴驰，D·霍夫曼，D·卡沙，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：美国,US