專利名稱：水性涂料循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水性涂料循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以使用涂料顏色不同的多種水性涂料，而且該系統(tǒng)具有在收集涂布過程中的多余涂料與再利用所收集的涂料之間進行操作所需的裝置或設(shè)備。
水性涂料已被廣泛地用來涂覆工業(yè)產(chǎn)品。從不浪費涂料的資源再利用觀點看，水性涂料是特別值得注意的，因為噴逸涂料即在涂布期間未與待涂物品粘著的水性涂料被用水收集，經(jīng)過濾和濃縮，隨后將其再用作涂料。水性涂料還因為以下原因而傾向于被更廣泛地應(yīng)用涂料的濾液是水，而且與使用有機溶劑的涂料相比，這種涂料容易施工而不存在任何諸如空氣污染之類的問題。
目前使用的水性涂料循環(huán)系統(tǒng)展示在圖2中。圖2中，待涂物品301用水幕型涂布櫥300中的涂布槍302噴出的水性涂料涂布。噴逸涂料304被水幕303收集，并作為稀釋的涂料被送入濃縮罐305中。用過濾裝置、通常是超濾裝置307過濾濃縮罐305中的涂料，將其分離成濃縮涂料和濾液。然后使?jié)饪s涂料返回濃縮罐305中，而濾液309被送入濾液浴308中。當使用儲存在濃縮罐305中的濃縮涂料306時，將其轉(zhuǎn)移到濃縮涂料罐310中，在其中儲存并再制備，隨后從濃縮涂料罐310轉(zhuǎn)移到涂布槍302以進行涂布。濾液309儲存在濾液浴308中，如需要，可用作水幕303或清洗用溶液。
以上的水性涂料循環(huán)系統(tǒng)是為涂布單色水性涂料而設(shè)計的，并沒有考慮到將涂料顏色變?yōu)榱硪环N或在同一循環(huán)系統(tǒng)中使用涂料顏色不同的水性涂料。在使用兩種或多種不同色涂料的情況下，則認為需要其數(shù)量等于涂料顏色數(shù)量的圖2所示循環(huán)系統(tǒng)，但這是不現(xiàn)實的，因為設(shè)備的占地增加了。
為了在同一循環(huán)系統(tǒng)中更換具有不同涂料顏色的水性涂料，不得不將涂布過的水性涂料從循環(huán)系統(tǒng)中全部除去并充分清洗，此后，具有不同涂料顏色的另一種水性涂料才能應(yīng)用于其中。然而，清洗產(chǎn)生了大量廢棄溶液。
還要求用循環(huán)系統(tǒng)收集先涂布的水性涂料并濃縮成濃縮涂料以暫時儲存。如果用于循環(huán)系統(tǒng)的水性涂料的涂料顏色數(shù)量增加，就需要與涂料顏色數(shù)量相應(yīng)的用來儲存濃縮涂料的場所，這與水性涂料被更廣泛應(yīng)用的目前形勢不相符。
本發(fā)明提供了解決上述問題的系統(tǒng)和方法，其中，當采用供單一水性涂料使用的循環(huán)系統(tǒng)涂布兩種或多種涂料顏色不同的水性涂料時，這些水性涂料被分為幾組，并以各組為基礎(chǔ)收集、分離和濃縮，從而減少操作所需的設(shè)備等的數(shù)量。
也就是說，本發(fā)明提供了一種水性涂料循環(huán)系統(tǒng)，其包括在水幕型涂布櫥中涂布一種其涂料顏色由兩種或多種原色水性涂料調(diào)成的水性涂料，將未與待涂物品粘著的噴逸涂料收集到櫥循環(huán)水浴中，用超濾裝置將噴逸涂料分離并濃縮，從而作為濃縮涂料儲存在濃縮浴中，以及在使用濃縮涂料時將其取出并調(diào)色以進行再利用，其中，當在該循環(huán)系統(tǒng)中涂布兩種或多種涂料顏色不同的水性涂料時，按照以水性涂料所含顏料的搭配一致性為基礎(chǔ)的分類來分組收集噴逸涂料，分離并濃縮以供儲存，從而可以裝備數(shù)量少于水性涂料的涂料顏色的櫥循環(huán)水浴、超濾裝置、濃縮浴和濾液浴。
在本發(fā)明的循環(huán)系統(tǒng)中，濃縮涂料可以用計算機配色裝置調(diào)色以供再利用。
本發(fā)明還提供了水性涂料的再利用方法，其包括在水幕型涂布櫥中涂布一種水性涂料，該水性涂料的涂料顏色是用兩種或多種原色水性涂料調(diào)成的，將未與待涂物品粘著的噴逸涂料收集到櫥循環(huán)水浴中，用超濾裝置將噴逸涂料分離并濃縮，從而作為濃縮涂料儲存在濃縮浴中，以及在使用濃縮涂料時將其取出并調(diào)色以進行再利用，其中，當在該循環(huán)系統(tǒng)中涂布兩種或多種涂料顏色不同的水性涂料時，按照以水性涂料所含顏料的搭配一致性為基礎(chǔ)的分類來分組收集噴逸涂料，分離并濃縮以供儲存。


圖1是展示本發(fā)明水性涂料循環(huán)系統(tǒng)的示意圖。
圖2是展示常規(guī)水性涂料循環(huán)系統(tǒng)的示意圖。
本發(fā)明循環(huán)系統(tǒng)中使用的水性涂料的涂料顏色通常是通過將原色水性涂料混合以調(diào)配成所需的涂料顏色而獲得的。有代表性的原色水性涂料包括具有例如白、黑、綠、紅、黃和藍這六種顏色的水性涂料，但本發(fā)明不限于此。
一般來說，調(diào)色是通過將這些原色水性涂料憑經(jīng)驗或用合適的機械適當?shù)鼗旌隙M行的。但是近來，調(diào)色已經(jīng)由最近開發(fā)的所謂“計算機配色系統(tǒng)”(通常簡稱為CCM)自動進行。
當用CCM系統(tǒng)進行涂料調(diào)色時，每種原色涂料被預(yù)先涂覆在測試片上以形成帶涂層的涂覆片，測量其光譜反射因數(shù)。將結(jié)果輸入CCM程序并計算，以獲得每種原色的數(shù)據(jù)(吸收系數(shù)和散射系數(shù))。對于具有所需涂料顏色的水性涂料而言，類似地形成一種涂覆片，并測量涂層表面的光譜反射因數(shù)。在CCM系統(tǒng)中，每種原色涂料的配方量是以每種原色的計算數(shù)據(jù)和輸入的所需涂料顏色的光譜反射因數(shù)為基礎(chǔ)，由計算程序和誤差校正程序(如混合顏色理論的誤差、采集原色數(shù)據(jù)的誤差、改變所用原色的著色力所引起的誤差等)計算出來的。然后由安裝在CCM系統(tǒng)中的自動計算機分別計算出每種原色涂料的配方量，并將適量的原色涂料混合以獲得具有所需涂料顏色的水性涂料。
與以人的目視評價為基礎(chǔ)進行調(diào)色的常規(guī)方法相比，引入CCM系統(tǒng)減少了原色涂料的數(shù)量，并可以自動計量配方量，從而降低了經(jīng)調(diào)色的水性涂料之間的色差。
在本發(fā)明中，作為前提條件的是用上述的CCM系統(tǒng)將水性涂料調(diào)配成所需的涂料顏色，但在某些情況下，水性涂料也可以不用CCM系統(tǒng)調(diào)色，而是用一般公知的試驗性方法來調(diào)色，該方法中，將所需的顏色與通過適當?shù)鼗旌显酝苛纤玫耐苛系耐苛项伾M行目視對比。
下面將參照圖1說明本發(fā)明的細節(jié)。圖1是一幅示意圖，展示了本發(fā)明的水性涂料循環(huán)系統(tǒng)的特定實施例。
本發(fā)明的水性涂料循環(huán)系統(tǒng)基本上由5個操作區(qū)域構(gòu)成(1)噴涂水性涂料，(2)收集、分離和濃縮涂布后的噴逸涂料，(3)儲存分離出的濾液和濃縮涂料，(4)制備濃縮涂料，和(5)循環(huán)制成的濃縮涂料。
(1)水性涂料的噴涂將CCM系統(tǒng)10引入到圖1所示的本發(fā)明循環(huán)系統(tǒng)中。循環(huán)系統(tǒng)中使用的水性涂料可以由循環(huán)系統(tǒng)中的CCM系統(tǒng)10通過自動調(diào)色來制備，或者可以脫離該循環(huán)系統(tǒng)來制備，使用的是循環(huán)系統(tǒng)中的CCM系統(tǒng)10中所用的相同原色涂料。
現(xiàn)在，為了簡化對本發(fā)明的說明，將對在循環(huán)系統(tǒng)中涂布六種顏色的水性涂料進行說明。這僅僅是一種使說明變得簡單的范例，而不應(yīng)認作是將本發(fā)明所用的水性涂料的涂料顏色限制為六種顏色。
圖1中，用涂布櫥1中的涂布槍2將一種選自具有六種不同涂料顏色(a、a’、a”、b、b’和b”)的水性涂料101-106的水性涂料噴涂到待涂物品11上。在六種涂料顏色中，a、a’和a”是由相同的原色涂料搭配而成的，b、b’和b”也是由相同的原色涂料搭配而成的，但不同于“a”組的原色涂料，正如以下所述的。
(2)和(3)涂料的收集、分離、濃縮和儲存在本發(fā)明的循環(huán)系統(tǒng)中，根據(jù)水性涂料所含顏料的搭配一致性而將水性涂料分為幾組，并在涂布后對每組進行收集、分離、濃縮和儲存。也就是說，將兩種或多種涂料顏色不同的水性涂料分類，以使水性涂料中所含顏料的搭配相同的水性涂料屬于同一組。在本發(fā)明中，水性涂料的分類僅取決于顏料的搭配，而不取決于顏料的密度和配制比例。
對于術(shù)語“相同顏料”來說，相同的程度可能是決定性的，但在本發(fā)明中，具有相同的染料索引號的顏料被認為是相同顏料。也就是說，所含顏料的搭配相同的水性涂料是指具有下述顏料的搭配的涂料，所述顏料各自具有相同的染料索引號。例如，當使用以下的具有三種不同涂料顏色的水性涂料時水性涂料A，具有染料索引號為X和染料索引號為Y的兩種顏料的搭配；水性涂料B，具有染料索引號為X和染料索引號為Y的兩種顏料的搭配；水性涂料C，具有染料索引號為X、染料索引號為Y和染料索引號為Z的三種顏料的搭配；涂料A和B屬于同一組，而涂料C屬于另一組。
例如，圖1展示了使用同一個涂布櫥1噴涂具有六種不同涂料顏色(a、a’、a”、b、b’和b”)的水性涂料101-106。例如，水性涂料101-106中，當101-103這三種水性涂料具有涂料顏色a、a’和a”，且涂料顏色a、a’和a”各自是用白、黑和黃色的三種原色涂料調(diào)配而成時，這三種水性涂料屬于圖1中的A組。當104-106這三種水性涂料具有涂料顏色b、b’和b”，且涂料顏色b、b’和b”各自是用白、紅、黃和黑色的四種原色涂料調(diào)配而成時，這三種水性涂料屬于圖1中的B組。因此，具有六種涂料顏色的水性涂料可以用在該循環(huán)系統(tǒng)中以分離成兩種濃縮涂料。
在本發(fā)明的循環(huán)系統(tǒng)中，只要待用的水性涂料屬于同一組，即使它們顯示出不同的色調(diào)，也可以使用同一套裝置或設(shè)備進行涂布、收集和儲存的連續(xù)操作。例如在圖1中，屬于組A的涂料顏色為a、a’和a”的三種水性涂料101-103被連續(xù)地使用，屬于組B的涂料顏色為b、b’和b”的三種水性涂料104-106也被連續(xù)地使用，即使它們具有不同的涂料顏色。
但是，如圖1所示，屬于組A和組B的水性涂料是用互不相同的裝置或設(shè)備，即圖1中表示為設(shè)備組A或設(shè)備組B的裝置或設(shè)備分別地進行收集、分離和濃縮以供儲存的。因此，例如如圖1所示，即使使用了具有六種不同涂料顏色的水性涂料，本發(fā)明仍顯著減少了除涂布櫥1之外的裝置或設(shè)備所需的空間，從六個設(shè)備組所需的空間減至兩個設(shè)備組所需的空間(設(shè)備組A和設(shè)備組B占用的場地)。
首先將說明在圖1的循環(huán)系統(tǒng)中使用屬于組A的涂料顏色為a、a’和a”的水性涂料101-103的情況。
在以上的操作段(2)中，當在涂布櫥1中噴涂從水性涂料101-103中選出的任何一種涂料時，未與待涂物品11粘著的噴逸涂料4被櫥循環(huán)水制成的水幕3收集。在櫥循環(huán)水中，可以包含水性涂料中常用的親水溶劑，以便將噴逸涂料穩(wěn)定地分散在水中。
含有由櫥循環(huán)水收集到的噴逸涂料4的溶液在此被稱為稀釋涂料17。
稀釋涂料17被收集，然后儲存在設(shè)備組A中的櫥循環(huán)水浴15中，隨后送入濃縮浴16。濃縮浴16中的稀釋涂料17被用超濾裝置18處理數(shù)次以進行濃縮，由此在濃縮浴16中得到濃縮涂料20。將濃縮涂料20送入濃縮涂料浴19儲存。同時，由超濾裝置18濾出的濾液22被收集并送入濾液浴21儲存。
(4)至(5)濃縮涂料的制備和再利用當需要時，將由屬于組A的水性涂料獲得并被儲存的濃縮涂料20從濃縮涂料浴19中取出，并用CCM系統(tǒng)10調(diào)色以供再利用。
在濃縮涂料20被用作水性涂料前，將其涂覆到一個測試片上，并測量被涂表面的光譜反射因數(shù)。將光譜反射因數(shù)的測量結(jié)果輸入CCM10，如需要，再次計算每種原色涂料的配方量并自動調(diào)色，從而容易地制備出具有所需涂料顏色的水性涂料。
在本發(fā)明的循環(huán)系統(tǒng)中，使用CCM系統(tǒng)10顯著降低了調(diào)色用原色涂料的數(shù)量。當CCM系統(tǒng)中安裝了自動計量儀器時，這種自動計量顯著降低了經(jīng)調(diào)色的水性涂料之間的色差。
另一方面，當使用屬于組B的涂料顏色為b、b’和b”的水性涂料104-106時，按照對屬于組A的水性涂料101-103的一般性敘述進行與收集和再利用有關(guān)的操作區(qū)域(3)至(5)，例外的是使用櫥循環(huán)水浴25、濃縮浴26、超濾裝置28、濃縮涂料浴29和濾液浴31。
本發(fā)明中，屬于同一組的水性涂料可用于連續(xù)地進行涂布、儲存和再利用操作而不用清洗涂布櫥，即使這些水性涂料具有不同的涂料顏色。然而，當使用兩種或多種屬于不同組的水性涂料進行涂布而必須更換顏色時，操作中必須具有以下步驟停止用進行過涂布的水性涂料涂布，用得自該水性涂料所屬組的濾液清洗涂布櫥，并更換為屬于另一組的水性涂料以開始涂布。
圖1中，當屬于A組的涂料顏色為“a”的水性涂料101被更換為屬于B組的涂料顏色為“b”的水性涂料104時，操作中必須具有以下步驟用得自更換涂料之前使用的水性涂料101的濾液22(被用作水幕3)清洗管線內(nèi)表面、涂布櫥1內(nèi)壁表面、位于涂布櫥1后部的通風口等，更換為水性涂料104以開始涂布。在更換顏色時波用來清洗涂布櫥1的濾液22可被收集并儲存在櫥循環(huán)水浴15中。該濾液22可以在涂布水性涂料101時使用。
本發(fā)明中，濃縮涂料20或30被暫時儲存在濃縮涂料浴19或29中，直到與該濃縮涂料同屬一組的水性涂料重新被制備或調(diào)色為止。這就減小了為進行再利用而測量的濃縮涂料的光譜反射因數(shù)的分布，并能容易地用CCM系統(tǒng)10自動調(diào)色。
本發(fā)明可有效地用于涂覆車身、鋼制器具、諸如配電盤的工業(yè)機械及其部件。
由于本發(fā)明的水性涂料循環(huán)系統(tǒng)不是針對水性涂料的每種涂料顏色進行水性涂料的收集、分離、濃縮和進一步再制備，而針對的是每一組，水性涂料以其所含顏料的搭配一致性為基礎(chǔ)被分為所述的組，櫥循環(huán)水浴、超濾裝置、濃縮浴和濾液浴的數(shù)量可以以低于水性涂料的涂料顏色數(shù)的數(shù)量配置，從而顯著降低了設(shè)備或裝置所需的空間。根據(jù)本發(fā)明，將CCM系統(tǒng)引入到循環(huán)系統(tǒng)中還降低了再利用時用于調(diào)色的原色水性涂料的量。
利用在使用屬于另一組的水性涂料之前所用的水性涂料所得到的濾液清洗涂布櫥等，從而提高了同一涂布櫥的利用率，并防止了組成互不相同的水性涂料所含的樹脂或顏料混合。
經(jīng)收集和濃縮的涂料被暫時儲存，直到與該濃縮涂料同屬一組的水性涂料重新被調(diào)色或再調(diào)色為止，從而沒有為進行再利用而測量的濃縮涂料的光譜反射因數(shù)發(fā)生結(jié)果的改變，并且CCM系統(tǒng)自動調(diào)色更為容易地進行。
權(quán)利要求
1.一種水性涂料循環(huán)系統(tǒng)，其包括在水幕型涂布櫥中涂布一種其涂料顏色由兩種或多種原色水性涂料調(diào)成的水性涂料，將未與待涂物品粘著的噴逸涂料收集到櫥循環(huán)水浴中，用超濾裝置將噴逸涂料分離并濃縮，從而作為濃縮涂料儲存在濃縮浴中，以及在使用所述濃縮涂料時將其取出并調(diào)色以進行再利用，其中，當在該循環(huán)系統(tǒng)中涂布兩種或多種涂料顏色不同的水性涂料時，按照以所述水性涂料所含顏料的搭配一致性為基礎(chǔ)的分類來分組收集所述噴逸涂料，分離并濃縮以供儲存，從而可以裝備數(shù)量少于水性涂料的涂料顏色的櫥循環(huán)水浴、超濾裝置、濃縮浴和濾液浴。
2.權(quán)利要求1的水性涂料循環(huán)系統(tǒng)，其中濃縮涂料用計算機配色裝置調(diào)色以供再利用。
3.水性涂料的再利用方法，其包括在水幕型涂布櫥中涂布一種其涂料顏色由兩種或多種原色水性涂料調(diào)成的水性涂料，將未與待涂物品粘著的噴逸涂料收集到櫥循環(huán)水浴中，用超濾裝置將噴逸涂料分離并濃縮，從而作為濃縮涂料儲存在濃縮浴中，以及在使用所述濃縮涂料時將其取出并調(diào)色以進行再利用，其中，當在該循環(huán)系統(tǒng)中涂布兩種或多種涂料顏色不同的水性涂料時，按照以所述水性涂料所含顏料的搭配一致性為基礎(chǔ)的分類來分組收集所述噴逸涂料，分離并濃縮以供儲存。
4.權(quán)利要求3的水性涂料的再利用方法，其中濃縮涂料用計算機配色裝置調(diào)色以供再利用。
5.權(quán)利要求3的水性涂料的再利用方法，其還包括當要涂布兩種或多種屬于不同組的、其顏色由一種換為另一種的水性涂料時，停止涂布先前涂布過的水性涂料，用得自該水性涂料所屬組的濾液清洗涂布櫥，隨后更換為屬于另一組的水性涂料以開始涂布。
6.權(quán)利要求3的水性涂料的再利用方法，其中濃縮涂料被暫時儲存在濃縮涂料浴中，直到用該濃縮涂料對與其同屬一組的水性涂料進行調(diào)色為止。
全文摘要
本發(fā)明提供了水性涂料循環(huán)系統(tǒng),其中,當在供同一水性涂料使用的循環(huán)系統(tǒng)中使用兩種或多種涂料顏色不同的水性涂料時,所需設(shè)備或裝置的數(shù)量可以減少。在該循環(huán)系統(tǒng)中,噴逸涂料按照以所述水性涂料所含顏料的搭配一致性為基礎(chǔ)的分類來分組收集。
文檔編號B01D61/14GK1325763SQ0112168
公開日2001年12月12日 申請日期2001年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月26日
發(fā)明者山根翼 申請人:日本油漆株式會社