Brevet FR2701714A1 — publié le 19940826

La présente invention est relative à un produit coagulant à base de résines naturelles récentes pour le décollage et la coagulation de matières d'enduc- tion, comme des laques et/ou des cires, dans des sépara- teurs par voie humide d'installations de vernissage par pulvérisation. Lors de l'enduction de pièces métalliques, en bois ou en matière synthétique dans un procédé par pulvérisation, on ne parvient pas à appliquer les matières d'enduction sans résidu sur les surfaces à enduire Une partie de la matière d'enduction est pulvérisée au-delà de l'objet sous la forme de ce que l'on appelle un "excès de pulvérisation" et elle doit être éliminée de l'air de la cabine de vernissage à l'aide de séparateurs par voie humide Pour empêcher des agglutinations dans les parties de l'installation qui sont conductrices d'eau et pour garantir une élimi- nation de la matière d'enduction introduite à partir de l'eau de circulation, on ajoute à l'eau des produits coagulants qui produisent un décollage de la matière introduite et qui, par agglomération, la transforme en un produit de coagulation susceptible d'être évacué. Comme produit coagulant, on dispose jusqu'à présent d'une série de produits neutres, alcalins et aussi acides Ceux-ci présentent plusieurs inconvénients lors de la coagulation et lors d'un traitement éventuellement ultérieur du produit de coagulation formé pour récupérer des substances de valeurs contenues, comme des liants et des pigments. Dans le DE-C-1269594 il est décrit d'ajou- ter à l'eau de circulation des alcalis jusqu'à obtention d'une valeur de p H d'environ 9-10,5, ce qui permet de saponifier les liants de laque et de les rendre ainsi moins collants Une addition d'huile minérale provoque un enrobage supplémentaire des particules L'inconvé- nient de ce procédé est que des produits alcalins sont à prendre en considération du point de vue de la sécu- rité du travail et que les réactions de saponification rendent dans beaucoup de cas impossible une récupération des liants à partir des produits de coagulation. Dans le DE-C-2758873 il est décrit d'ajou- ter, pour des laques pauvres en solvant qui ne peuvent pas être gérées de manière satisfaisante selon le procédé précédent, au lieu de l'huile minérale une cire minérale ou de paraffine qui enrobe également les particules de laque Les inconvénients des solutions alcalines en circulation ne sont pas supprimés de ce fait. Dans le DE-C-34 21 289 on propose par conséquent de mettre en oeuvre des aminoalcools ou de la morpholine, au lieu de l'alcali, conjointement à des cires L'inconvénient de ces produits est que les cires et liants de laque peuvent difficilement se séparer ce qui, lors d'une nouvelle utilisation de substances de valeur récupérées à partir du produit de coagulation contenant de la cire conduit, pour la fabrication de matières d'enduction, à une réduction d'adhésivité et par conséquent à des enductions défaillantes, de sorte que le mélange obtenu doit être éliminé et qu'il ne peut pas être réutilisé En raison des agents émulsionnants contenus, on peut en arriver à une émulsion partielle des composants du produit de coagulation dans l'eau de circulation et par conséquent leur évacuation peut être empêchée La concentration qui se produit de ces composants du produit de coagulation rend nécessaire un changement prématuré de l'eau de circulation. Dans le DE-C 34 21 270 on décrit en outre des produits coagulants à un composant à base de cires qui contiennent, comme additifs, de l'hydrate de chaux de marbre, des agents épaississants, des alcools alipha- tiques inférieurs et des produits de condensation d'acide naphtalénique Ces produits également réagis- sent de manière fortement alcaline. Des produits coagulants à base de sels métalliques réagissant très souvent de manière acide peuvent, par concentration des sels dans l'eau de circulation, provoquer une forte corrosion de l'instal- lation et ils favorisent, par l'abaissement de la valeur du p H de l'eau, une croissance de bactéries et la forma- tion associée à cela d'odeurs incommodantes. L'utilisation de minéraux argileux ayant une action d'adsorption, comme produits coagulants, provoque une augmentation du produit de coagulation formé et entraîne une haute teneur en eau étant donné la capacité prononcée de gonflement des minéraux argileux. En outre, la distribution rapide et uniforme de ces produits dans l'eau de circulation, qui est nécessaire pour la coagulation, est fréquemment insuffisante, car ceux-ci sont mis en oeuvre sous la forme de poudres ou de pâtes hautement visqueuses. Le but de la présente invention est par conséquent de mettre au point des produits coagulants pour des laques et d'autres matières d'enduction, qui garantissent un décollage et une agglomération durables et qui n'influencent pas désavantageusement une récupé- ration possible et une réutilisation de substances de valeur à partir du produit de coagulation Les nouveaux produits peuvent convenir pour la coagulation de matiè- res d'enduction non seulement contenant un solvant mais aussi de l'eau et ils possèdent une consistance aussi 4 - fluide que possible pour obtenir un dosage simple et une répartition rapide, uniforme dans l'eau de circulation. Par des additifs spéciaux dans leur formulation, les propriétés de flottement du produit de coagulation formé, donc la sédimentation ou la flottation, peuvent être influencées. On résout ces problèmes par l'invention et ses particularités telles que décrites dans la présente demande. La présente invention concerne par consé- quent des formulations qui comprennent a) 1 à 50 % en poids de shellac, de résine balsamique ou d'autres résines naturelles récentes, b) jusqu'à 10 % en poids d'une amine, d'une alcanola- mine ou d'un hydroxyde de métal alcalin, pour l'ajustement d'une valeur de p H de 6-9, c) le reste jusqu'à 100 % en poids étant de l'eau. Les résines naturelles récentes sont des sécrétions fraîchement obtenues d'origine végétale ou, dans le cas du shellac, animale Au contraire des résines naturelles fossiles aui sont extraites de gisements géologiques, elles se caractérisent par une bonne solubilité dans des solvants organiques et elles ont été utilisées, jusqu'à ce qu'elles soient largement balayées par des matières synthétiques, dans une grande mesure pour la fabrication d'encres d'impression, de laques et d'autres matières d'enduction. Leur mise en oeuvre suivant l'invention dans des produits coagulants a pour effet une action de décollement remarquable en raison de leur haute affinité vis-à-vis des liants de tous types Leurs propriétés analogues aux liants permettent en outre un recyclage du produit de coagulation, sans influencer de manière désavantageuse la qualité des liants de laque récupérés. Vues d'un point de vue chimique, les résines naturelles récentes sont constituées d'un mélange de substances très différentes, comme des acides résiniques, des alcools résiniques, des esters d'acides et d'alcools résiniques, des phénols et des composés insaturés, contenant partiellement de l'oxygène Les composants principaux du shellac sont l'acide aleuriti- que et l'acide shellolique, la résine balsamique conte- nant surtout de l'acide abiétique et ses isomères Des fractions de cire, qui perturbent éventuellement l'uti- lisation suivant l'invention, sont séparées par dissolu- tion dans de l'alcool froid dans lequel la cire est insoluble ou par dissolution dans du toluène et précipi- tation avec de l'alcool La résine est obtenue sous forme pure par évaporation du solvant. Les résines utilisées suivant l'invention peuvent, par neutralisation avec un alcali (hydroxyde de sodium ou de potassium) ou par des amines et des alcano- lamines, être converties en les sels solubles qui présentent en solution ou suspension aqueuse une valeur de p H d'environ 6-9, de préférence de 6-8 Un résidu éventuel de cire, qui n'est pas dissous, est éliminé par filtration dans cette étape Cette solution ou suspension peut par conséquent aisément être ajoutée à l'eau de circulation du séparateur par voie humide, ou dans le bassin de coagulation, elle n'est pas agressive et, au contraire des huiles minérales, cires et agents floculants solides, elle n'est pas déposée sur les zones calmes des appareils. Le mode d'action des produits suivant l'invention repose, d'une manière analogue au cas des cires, sur un décollage de la laque par adsorption sur les flocons de résine Les particules de laque sont alors partiellement enrobées et les fins flocons s'ag- glomèrent en macroflocons susceptibles d'une évacuation. L'action suivant l'invention est encore améliorée lorsque les formulations contiennent en faible quantité des agents tensio-actifs (composés tensio- actifs), des composés anioniques, neutres ou amphotères pouvant être utilisés d'une manière équivalente; des agents tensio-actifs, qui pourraient former des sels insolubles avec les acides résiniques, sont moins avantageux Les agents tensio-actifs sont ajoutés au mélange par exemple en une quantité allant jusqu'à 5 % en poids Pour éviter une formation excessive de mousse par les agents tensio-actifs et les constituants de laque, on ajoute encore au mélange de préférence jusqu'à 5 % en poids d'agent démoussant Pour cela on utilise de préférence des polyalkylèneglycols, mais on peut aussi utiliser d'autres composés connus dans ce but. On pourra également incorporer des biocides. Fréquemment il est souhaitable de récolter et de soutirer les produits de coagulation formés, indépendamment du poids spécifique des constituants de laque, au fond ou à la surface de l'eau de circulation Dans ce but on peut ajouter jusqu'à 5 % en poids d'agents auxiliaires de floculation organiques, légers, tels que des polyélectrolytes, ou jusqu'à 20 % en poids d'agents auxiliaires minéraux de floculations comme les phyllosilicates ou l'acide silicique, qui s'incorporent dans les produits de coagulation et font flotter et sédimenter ceux-ci. Dans les exemples suivants, l'invention va être décrite de manière plus détaillée Ces formulations standards sont ajoutées à l'eau de circulation du séparateur par voie humide en une quantité de 0,1 à 5 % en poids, de préférence (de 0,01 à 5 % en poids, de préférence de 0,1 à 0,5 % en poids par rapport à la quantité d'eau totale en circulation, pour les produits coagulants) et, après usage elles sont complétées de manière correspondante Les produits coagulants peuvent être contenus en une quantité de 1-100 % en poids, de préférence de 2 à 10 % en poids, par rapport à la quantité de la pulvérisation excessive de laque séparée par lavage. Exemple 1 % en poids de shellac ( sel d'ammonium) 0,3 % en poids de polyalkylèneglycol le reste jusqu'à 100 % en poids étant de l'eau. Exemple 2 10 % en poids de résine balsamique 7 - 2 % en poids d'hydroxyde de potassium 0,3 % en poids de polyalkylèneglycol 0,5 % en poids d'ester de polyglycol et d'acide gras le reste jusqu'à 100 % en poids étant de l'eau. Exemple 3 % en poids de shellac (sel d'ammonium) % en poids de bentonite 0,3 % en poids de polyalkylèneglycol 1 % en poids d'ester de polyglycol et d'acide gras le reste jusqu'à 100 % en poids étant de l'eau. Exemple 4 % en poids de résine balsamique (résine de pin) 1 % en poids d'hydroxyde de potassium 1 % en poids de bentonite 0,5 % en poids d'acide silicique 0,1 % en poids de polyalkylèneglycol le reste jusqu'à 100 % en poids étant de l'eau. Pour la préparation des mélanges, on dissout la résine dans la quantité correspondante d'eau à 80 jusqu'à 100 C ou on la met en suspension dans celle-ci Les composants résiduaires sont ensuite ajoutés au mélange, sous agitation. Pour les essais de coagulation, on utilise les matières d'enduction suivantes: (A) Laque de finition à véhicule à un composant, laque à cuire (B) Hydrolaque de finition à un composant, séchant aux UV (C) Laque de fond à véhicule à un composant, séchant à l'air (D) Cire de conservation On ajoute goutte à goutte, sous agitation, 6 g de chacune des matières d'enduction dans chaque fois un litre d'eau, additionnée de 3 g du mélange d'exemple correspondant Le produit de coagulation obtenu appa- raît dans tous les essais sous la forme de flocons 8 - totalement décollés, bien évacuables, et qui flottent ou sédimentent Le tableau ci-dessous donne des-informa- tions au sujet des propriétés d'ascension (flottation) ou de descente (sédimentation). (A) (B) (C) (D) Mélange de l'Ex 1 Flot Flot Séd Flot. Mélange de l'Ex 2 Flot Séd Séd Séd. Mélange de l'Ex 3 Flot Séd Séd Séd. Mélange de l'Ex 4 Flot Séd Séd Séd. -9- REVENDICATIONS 1 Produit coagulant pour laques et/ou cires dans des séparateurs par voie humide, comportant une solution ou suspension aqueuse de shellac, de résine balsamique ou d'autres résines naturelles récentes, caractérisé en ce que les résines se présentent sous la forme de sels solubles avec des amines, alcanolamines, ou hydroxydes de métal alcalin et en ce que la solution présente une valeur de p H de 6-9. 2 Produit coagulant suivant la reven- dication 1, caractérisé en ce que des agents démous- sants, des biocides et des substances tensioactives ainsi que des agents auxiliaires de floculation organi- ques ou inorganiques, sont contenus comme substances actives supplémentaires. 3 Produit coagulant suivant la reven- dication 2, caractérisé en ce que des polyélectrolytes organiques ou des phyllosilicates et/ou de l'acide silicique sont contenus comme agents auxiliaires de floculation organiques ou respectivement minéraux. 4 Utilisation du produit coagulant suivant l'une des revendications 1 à 3, pour la coagula- tion de matières d'enduction, telles que des laques ou cires, dans des eaux de circulation et/ou des bassins de coagulation d'installations de laquage. Utilisation suivant la revendication 4, caractérisée par une concentration du produit coagu- lant de l'ordre de 0,01 à 5 % en poids, de préférence de 0,1 à 0,5 % en poids, par rapport à la quantité totale de l'eau de circulation. 6 Utilisation suivant l'une des revendi- cations 4 et 5, caractérisée en ce que le produit coagulant est mis en oeuvre en une quantité de 1 à 100 % en poids, de préférence de 2 à 10 t en poids, par rapport à la pulvérisation excessive de laque. -