Brevet FR2496115A1 — publié le 19820618

Dans l'application de vernis au pistolet comme à une grande échelle dans l'industrie automobile ou dans toutes les autres industries de production d'appareils o l'on doit laquer des morceaux de tôle en grand nombre, comme pour les appareils domestiques, les appareils électriques, les revêtements de machines, etc, on atomise la masse de vernis à appliquer par exemple à l'aide d'un pistolet pul- vérisateur et on dirige le jet de très fines gouttelettes sur l'objet à laquer. Ltant donné qu'il est nécessaire de recouvrir régulièrement l'objet même dans les recoins pour un laquage de très haute qualité, une partie du jet de gout- telettes dépasse l'objet à laquer et aboutit sur une paroi de la cabine de peinture. Cependant le brouillard de goutte- lettes de vernis dans l'air de la cabine de peinture n'abou- tit pas seulement sur les parois de la cabine elle-même, mais aussi dans les canalisations d'aspiration et dans les ensembles disposés à la suite. Il est donc nécessaire d'empêcher dans une large mesure ou de faire disparaître ces dépôts de gouttelettes de vernis sur les parois de la cabine, dans les tubulures d'aspiration et dans les ensembles disposés à la suite. Généralement on arrose à cet effet les parois en question, etc, avec de l'eau, si bien qu'une pellicule d'eau continue s'écoule sur les parois et entraîne les gouttelettes incidentes. La boue qui s'accumule dans la partie inférieure de la cabine de peinture aboutit alors dans un récipient de séparation pour séparer la fraction vernie de la phase aqueuse et recycler cette phase aqueuse dans la cabine de peinture. Si pour séparer lms gouttelettes de vernis on uti- lise de l'eau sans additifs, des particules de vernis tra- versent la pellicule d'eau, parviennent sur les parois de la cabine de peinture et s'y fixent, ou se fixent dans tes tubulures d'aspiration et dans-les ensembles disposés à la suite ou on aboutit à une obstruction des buses ou appareils du même genre à l'aide desquels on répartit sur les parois la phase aqueuse recyclée dans les cabines de peinture. Pour résoudre ce problème on a déjà appliqué des sels d'acides sulFoniques (brevet américain n0 Z 08 647),des produits de réaction d'amidon avec du formaldéhyde (brevet allemand n 836 759], dmcoepo&ssde pplyY&nylelitdés dérivés d'hydrates de carbone Fortement polymérisés [brevet provisoire allemand n 10 17 957), des polyemines, des poly- acrylemides, des acides polyacryliques, dese acides polymétha- cryliques et du polyoxyéthylène [brevet français nu 15 13 413), de l'acide oxalique [demande de brevet allemand na Z2 0o--607) ou encore des sels d'acides carboxyliques.-(demande de brevet allemand n0 23 47 068). Pour sOparer des gouttelettes de vernis d'un vernis dilueble dans l'eau à partir de brouil- lards dans des installations de peinture de ce genre on a appliqué comme phase aqueuse des solutions de sels qui présentent un cat ion mono-, diou trivalent. Comme oations divalents on a utilisé du calcium, du barium, du manganèse, du zinc, du cuivre, du plomb, du cadmium et du cobalt en liaison sveclssaeons sulFate, chlorure, acétate, tartrate, citrate, phosphate ou nitrate. Les sels de métaux divalents ont selon le procédé connu une concentration de 0,4 à 2X en poids dans les solutions de lavage de ce genre, et il faut veiller à ce propos que le pH de cette solution de lavage ne soit ni inférieur à 2 ni supérieur à 10. A l'aida de cette solution de lavage il se produit une coagulation des gouttelettes de vernis. On peut séparer le coagulat de la phase aqueuse, donc de la solution de lavage. Il n'est pas nécessaire dans cet état de la technique d'ajuster parti- culièrement le pH. Dans toutes ces mesures connues pour les vernis non diluables avec de l'eau, le coagulat de vernis d-sacoumule par gravité dans le récipient de séparation. Selon le brevet provisoire allemand no 24 33 193 on sait maintenant utiliser pour les vernis diluebles à 1'eau comme liquide de lavage 2496 115 une solution concentrée à environ 4WU en poids de chlorure de calcium d'une densité d'environ 1,43 g/cm; étant donné la densité élevée de la phase aqueuse, le coagulat de vernis surnage alors dans le récipient de séparation et peut être pompé et séparé de la phase aqueuse. Ce procédé connu a deux inconvénients essentiels, à savoir que pour les grandes quantités de chlorure de calcium nécessaires les coûts sont considérables, et qu'en outre une solution fortement concen- trée de chlorure de calcium représente un liquide agressif qui a une action de corrosion sur le récipient de séparation et sur les sytèmes de canalisation correspondants, sur les parois des cabines, etc. On ne peut appliquer ce procédé connu pour les vernis qui ne sont pas diluables avec de l'eau. Enfin on trouve dans le commerce des agents coagu- lants ou floculants liquides qui sont fortement alcalins, si bien qu'on doit compter avec un pH de solutions de lavage de ce genre d'au moins Il pour arriver à une coagulation correspondante des gouttelettes de vernis. Ces agents coagu- lants liquides s'utilisent aussi bien pour les laques addi- tionnées de pigments métalliques Claques métalliques) que pour les laques pigmentées Cuni-laques). L'inconvénient de ces agents coagulants connus est cependant la valeur élevée du pH, en particulier dans les laques métalliques, qui conduit à une décomposition ou à une dissolution des a5 pigments métalliques comme le bronze d'aluminium avec déga- gement d'hydrogène. Le coagulat précipité est ainsi mousseux et un tel coagulat de vernis mousseux ne peut être enlevé, ou ne peut l'être de façon satisfaisante, par les appareils de nettoyage habituels, par exemple les bandes abrasives. Outre cela, le dégagement d'hydrogène, en particulier si l'on considère la présence éventuelle de vapeurs de solvant, représente un dalnger d'explosion à ne pas sous-estimer. Mais la valeur élevée du pH de ces agents coagulants liquides connus conduit cependant à une modification ou à une décomposition du vernis lui-même, et le pigment métallique peut s'enlever par dissolution et se dépose, et l'élément vernis du coagulat devient fluide, ce qui fait qu'il lui est plus difficile de surnager. Dans ce cas la flottation du coagulat de vernis repose sur le fait que la solution de lavage contenant les gouttelettes de vernis s'écoulant sur les parois de la cabine de peinture, etc, entraîne de l'air qui sous forme de petites bulles se colle aux gouttelettes de vernis et provoque de cette manière dans le décanteur une flottation du coagulat de vernis à partir de la solution ) de lavage ainsi régénérée. Un autre inconvénient de ce procédé connu avec application d'agents coagulants liquides alcalins tientà ce que cette solution de lavage ne peut être évacuée dans le réseau d'eaux usées communal mais doit d'abord être neutraliséeà un pH inférieur à 9,5 selon les prescriptions légales. Il faut pour cela des quantités notables d'acide et les installations et mesures nécessaires à l'utilisation et à la manutention de ces quantités d'acide accroissent de façon très marquée les coûts de l'opération de peinture pour l'industrie. L'invention a maintenant pour objet un procédé de séparation des gouttelettes, en particulier de vernis non diluable à l'eau, à partir de brouillards dans les instal- lations d'application de peinture au pistolet arrosées d'une solution de chlorure de calcium 'comme solution de lavage et de séparation du coagulat de vernis de la solu- tion delavage qui est recyclée dans l'installation d'ap- plication de peinture au pistolet, par lequel on obtient une coagulation rapide et complète des gouttelettes de vernis et 'on évite-une aihérence des' iouttelet-tes de vernis -sur les parois-dez-.yu-cabine de peinture ou de l'installation d'aspiration ou des canalisations de recyclage. Le liquide de lavage contenant le coagulat de vernis peut se déposer dans un récipient de décantation, à la suite de quoi le coagulat de vernis qui s'accumule sur le liquide de lavage est séparé de la solution dE- lavaje et celle-ci est recyclée dans l'installation de peinture. Ce besoin est maintenant satisfait en utilisant comme solution de lavage une telle solution contenant de 0,01 à 0,5% en poids de CaCl avec un pH de 8 à 9,5 que l'on règle à l'aide d'une lessive. Comme lessive on préfère la lessive de soude ou la lessive de potasse. Dans les laques métalliques, la solution de lavage doit de préférence avoir une concentration de 0,05 à 0,1% en poids de GCClc et un pH de 8 à 8,5 et dans une wni-iaque une concentration de 0,2 à 0,5% en poids.de CaCl et un pH de 8,5 à 9,5. Pour préparer la solution de lavage appliquée selon l'inven- tion, on utilise en pratique un CaCl à environ 80% de qualité industrielle., Il est essentiel de garder dans la solution de lavage les intervalles de concentration en chlorure de calcium donnés ci-dessus. Endessous des valeurs-limites de concentration données ci-dessus, il est possible que la coagulation ne soit pas satisfaisante, tandis qu'audessus des limites supérieures données, on ne gagne rien quant au mode d'action du procédé selon l'invention, cependant que les coûts de la matière Cchlorure de calcium) et le danger de corrosion s'accroissent. Il est également essentiel de maintenir l'inter- valle de pH donné. Au-dessus de pH 9,5 on peut déjà aboutir à une précipitation d'hydroxyde de calcium, cepen- as dant quten-dessous de pH 8, dans de nombreux systèmes, la coagulation n'est pas satisfaisante. Il est possible d'arriver dans les valeurs de pH données dans la solution de lavage chargée de gouttelettes de vernis, à une hydrolysa partielle du chlorure de calcium - éventuellement avec formation d'oxychlorure de calcium ou d'hydroxyde de calcium -, qui se rassemblent dans l-m solution en agrégats qui peuvent être efficaces comme germes pour la coagulation des gouttelettes de laque. Comme il a déjà été mentionné ci-dessus, le li- 3 quide de lavage s'écoulant de haut en bas des parois entraîne également hors du brouillard, outre les gouttelet- tes de vernis, de l'air qui s'applique sous forme de petites bulles sur les particules ou gouttelettes de vernis à l'intérieur de la phase aqueuse de la solution de lavage et provoque leur flottation. Cette Flottation peut être Facilitée en Faisant passer de l'air dans le récipient de décantation. Le procédé selon linvention convient pour séparer les types de vernis les plus diFférents que l'on utilise dans l'industrie, comme les résines alkyde, les résines acryliques, les résines époxy, eto. Ces laques peuvent être diluables ou non diluables avec de l'eau. Cependant le pro- cédé selon l'invention prisente des avantages particuliers dans les laques non diluables avec de lVeau. li5 On peut ajouter à la solution de levage des bacté- ricides, des inhibiteurs de corrosion et des additifs ana- logues, en particulier pour la séparation dfuni-laques, pour prolonger de cette manière la durée d'utilieation do la solution de chlorure de calcium. Le procédé selon l'invention est précisé o l'aide des exemples suivants. exemple 1 Dans un récipient de décantation d'une installation de peinture au pistolet pour laques métalliques à base de vernis acrylique on dissout dans SLU m3 d'eau eUU kg de chlorure de calcium, correspondant à une solution à 0,1% en poids. È.tant donné que le chlorure de calcium est de qualité industrielle, la concentration de la solution de lavage est en Fait de Q,080V. de Caul.. Avec une lessive de soude à environ 50n% en poids on amène cette solution de chlorure de calcium, en agitant, à un pH de a. On amène alors cette solution de lavage au moyen d'une pompe au bord supérieur des parois à arroser par ruissel- lement de la cabine de peinture, bord à partir duquel elle s'écoule sous la forme d'une pellicule continue. Cette pellicule d'eau Fixe le brouillard de vernis qui dépasse l'objet à peindre et transporte les gouttelettes de vernis dans le récipient de décantation, o se produit la coagula- tion et la flottation du coagulat de vernis. Un sépare celui- ci par pompage-et on l'amène par exemple sur le dépôt ou on le brûle. On recycle dans la cabine de peinture la solution de lavage débarrassée du vernis. en ajoutant des quantités correspondantes de chlorure de calcium et/ou de lessive au moment voulu on maintient la cornentration de chlorure de calcium et le pH aux valeurs données ci-dessus. e5 Au bout de 4 mois d'utilisation, la solution de lavage est entièrement claire. Un peut la rejeter sans autre traitement dans le système d'eaux usées communal. Un n'obser- ve pas de décantation notable de coagulat, aussi peu que de dégagement de gaz. On n'observe donc pas de Formation de mousse avec les vernis métalliques. Le coagulat de laque ne pose pas de difficultés lors du déchargement. Lxemple ç A titre de modification de l'exemple 1 on utilise une laque acrylique remplie de pigment coloré. La solution de lavage a une concentration de i,i% en poids de CaLl et un pH de 8,5. Exemple 3 Dans l'installation de l'exemple 1 on met en oeuvre un vernis à effet métallique à base d'une résine alkyde; comme solution de lavage on utilise une solution de chlorure de calcium à 0,1 en poids avec un pH de b,S. Exemple 4 A titre de modification de l'exemple 3 on met en oeuvre un vernis de résine alkyde remplie d'un pigment coloré. Comme solution de lavage on utilise une solution de chlorure de calcium à 0,5% en poids avec un pH de 9,5. Exemple 5 Dans cet exemple on utilise un vernis à effet métal- lique à base d'une résine époxy. La solution de lavage est une solution de chlorure de calcium à 0,09% en poids avec un pH de 8,3. Exemple 6 0 A titre de modification de l'exemple 5, la résine époxy contient à la place du pigment métallique un pigment coloré et la solution de lavage a une concentration de 0,4%. en poids de CaCla et un pH de 9,3. Exemple 7 On met en oeuvre un vernis polyester à effet métal- lique selon l'exemple 1. Comme solution de lavage on utilise une solution de chlorure de calcium à 0,05% en poids avec un pH de d. Exemple 8 A titre de modification de l'exemple 7 on utilise pour un vernis polyester rempli d'un pigment coloré une solution de lavage avec une solution de chlorure de calcium à O,3% en poids et à pH 9. Exemple 9 Dans l'installation de peinture au pistolet de l'exemple 1 on met en oeuvre un vernis diluable à l'eau et rempli de pigment coloré à base d'un acide polycarboxylique neutralisé Cvernis au Four]. Comme solution de lavage, on utilise dans ce cas une solution de chlorure de calcium à 0,48% an poids avec un pH de 8,1. Il se révèle qu'avec les différents types de vernis qu'on utilise dans les exemples 1 à 9, on obtient dans chaque cas avec les solutions de lavage selon l'invention une coa- gulation parfaite des gouttelettes de vernis et une parfaite flottation du coagulat. Pour accélérer la flottation du coagulat, on peut faire passer de l'air par des buses dans le récipient de séparation et de décantation. Cependant, en principe, l'air entraîné par le liquide de lavage suffit pour une flottation correspondante du coagulât. Exemple comparatif A On modifie l'exemple I en ce sens qu'on ajoute au lieu de la solution de chlorure de calcium ayant le pH ci- dessus un agent coagulant liquide du commerce dont le principal composant est une lessive inorganique forte ("Isogol 223" de la société Kluthe, Heidelberg, ou "VR 7803-1" de la société Henkel, Onsseldorf) selon les prescriptions -du fournisseur, dans le récipient de décantation, aussi long- temps que le pH dépasse 11. Au bout d'un mois d'utilisation, cette solution de lavage comparative est déjà nettement trouble. Avant qu'on ne puisse la rejeter dans le système d'eaux usées communal, une neutralisation et:un enlèvement de la boue sont nécessai- res. Exemple comparatiF B On modifie l'exemple comparatif A en ce qu'on ntin- troduit dans le récipient de décantation qut'utant d'agents- coagulant que ce qui confère à la solution de lavage un pH de B,5 à 9,5. Avec cette solution de lavage il ne se produit pas de coagulation des particules de vernis, et on ne peut non plus empêcher une adhérence des particules de vernis sur les clapets, les canalisations, les buses de répartition pour les parois de la cabine de peinture, etc. 2496 115 1 1 REVENDI CATIONS 1. Procédé de séparation des gouttelettes de vernis à partir de brouillards de vernis, en particulier de vernis non diluables à l'eau, à partir du liquide de lavage provenant d'une installation de peinture au pistolet arrosée par ruissellement avec du chlorure de calcium contenant une solution de lavage,et de recyclage de la solution de lavage après séparation du coagulat de vernis, caractérisé en ce qu'on utilise une solution de lavage conte- nant de U,U1 à 0,5%. en poids de chlorure de calcium avec un pH de B à 9, 5 qui sépare dans un récipient de décantation le coagulat de vernis surnageant par flottation de la solution de lavage et qui recycle celle-ci dans les installa- tions de peinture au pistolet. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise pour la séparation de vernis contenant des pigments métalliques une solution de lavage contenant de 0,05 à 0,1% en poids de chlorure de calcium avec un pH de B à B,5. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on' ao utilise pour la séparation de vernis contenant des pigments colorés une solution de lavage contenant de ,d à 0,5/, en poids de chlorure de calcium avec un pH de US à 9,5. 4. DispositiF pour réaliser le procédé selon les revendica- tions 1 à 3, dans lequel on introduit à la sortie d'une e5 cabine de peinture au pistolet arrosée par ruissellement avec de l'eau un récipient de décantation pour le liquide de lava- ge, caractérisé en ce que le récipient de décantation présente des buses permettant de faire passer de l'air pour Favoriser la flottation du coagulat de vernis.