专利名称：电沉积涂料回收系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及在电沉积涂敷中能够良好地保持涂敷完成状态，并且降低电沉积涂料的损失的电沉积涂料回收系统。
背景技术：
以往，电沉积涂敷广泛用于以汽车车身为代表的汽车部件、电机制品以及建材等的涂敷上。电沉积涂敷系统由下述工序构成通过电化学在被涂敷物上形成涂膜的电沉积工序、用于洗掉未电沉积的涂料等的清洗工序以及进一步用于使涂膜固化的干燥-烘烤工序，通常水洗工序大致分为滤膜过滤滤液多级回收水洗工序和最终水洗工序。滤膜过滤滤液多级回收水洗工序是使用通过膜对电沉积槽内的涂料进行过滤而得到的滤液来清洗被涂敷物，洗掉物理附着在被涂敷物上的涂料，并且将该涂料回收在电沉积槽的工序。此外，最终水洗工序是使用纯水、干净水(浄水)(工业用水(工水))来进行最后清洗的工序，在该最终水洗工序中洗掉在上述滤膜过滤滤液多级回收水洗工序未洗掉的微量涂料、夹杂离子，但在用于清洗之后，该水作为废水被排放到工序外。但是，以往的回收水洗方法存在下述问题在针对大量被涂敷物进行电沉积涂敷时，由于各回收水洗槽中未电沉积的涂料的浓度上升，因此会导致向电沉积涂敷设施外带出涂料的量增加，或者，为了防止出现这种现象，会导致在最终水洗工序中增加干净水和纯水的使用量，并且增加废水处理负担。如果增加滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的级数，则可以解决上述问题，但会产生设备费及设置空间增大这样的新问题。为了解决上述问题，在专利文献1中提出如下方案通过超滤膜对滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的最初一级的回收水洗水进行过滤，并将所得到的滤液供给到滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的最后一级。但是，在该方法中存在下述问题对该最初一级的回收水洗水进行超滤而得到的滤液量少，无法充分降低最后一级中未电沉积的涂料的浓度。现有技术文献专利文献专利文献1 (日本)特开平7-224397号公报
发明内容
发明要解决的问题鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种电沉积涂料回收系统，该系统即使在电沉积涂敷中减少滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的级数，也不会增加电沉积涂料的损失。另外，提供一种可以在滤膜过滤滤液多级回收水洗工序中通过有效地增加最后一级的水洗液来减少涂料损失的电沉积涂料回收系统。解决问题的方法本发明提供下述发明。(1) 一种电沉积涂料回收系统，该系统将电沉积浴液的滤膜过滤滤液供给到滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的最后一级水洗槽，其特征在于，将对该最后一级水洗槽液进行滤膜过滤而得到的滤液供给到该最后一级水洗槽，将浓缩液供给到电沉积浴槽和/或最后一级以外的水洗槽。(2)上述项1所述的电沉积涂料回收系统，其中，滤膜为微滤膜或超滤膜。(3)上述项2所述的电沉积涂料回收系统，其中，滤膜为超滤膜。 (4)上述项1 3中任一项所述电沉积涂料回收系统，其中，除最后一级水洗槽以外的多个水洗槽并列设置。(5)上述项1 4中任一项所述的电沉积涂料回收系统，其中，对滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的最后一级水洗槽液进行滤膜过滤而得到的滤液量是供给到电沉积浴槽和/或最后一级以外的水洗槽中的浓缩液量的2 10倍。(6)上述项1 5中任一项所述的电沉积涂料回收系统，其中，对滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的最后一级水洗槽液进行滤膜过滤而得到的浓缩液的涂料加热残分是最后一级水洗槽的涂料加热残分的1. 1 10倍。(7)上述项1 6中任一项所述的电沉积涂料回收系统，其中，在最后一级水洗槽液的膜过滤中，通过循环泵来进行循环。(8)上述项7所述的电沉积涂料回收系统，其中，最后一级水洗槽液的滤膜过滤中的循环液的涂料加热残分为0. 5 5%。(9)上述项1 8中任一项所述的电沉积涂料回收系统，其中，滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的最后一级水洗槽液的滤膜过滤在由下述公式表示的平均过滤压差为 0. 1 0. 3MPa的条件下进行，平均过滤压差=(滤膜组件输入压力+滤膜组件输出压力)/2-过滤侧压力。(10) 一种电沉积涂料回收装置，具备电沉积浴液槽、滤膜过滤滤液多级回收水洗机构及最后水洗机构，其中，该电沉积涂料回收装置具备过滤电沉积浴液的第一滤膜过滤装置，以及对滤膜过滤滤液多级回收水洗机构的最后一级水洗槽液进行过滤的第二滤膜过滤装置。(11)上述项10所述的电沉积涂料回收装置，其中，第二滤膜过滤装置具备循环泵及循环线路。(12)上述项10或11所述的电沉积涂料回收装置，其中，滤膜过滤滤液多级回收水洗机构中，除最后一级水洗槽以外的多个水洗槽并列设置。(13)上述项10 12中任一项所述的电沉积涂料回收装置，其中，滤膜过滤滤液多级回收水洗机构的多级水洗槽为二级水洗槽。发明的效果根据本发明，由于可在不增加滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的最后一级水洗槽的未电沉积涂料浓度即不增加电沉积涂料的损失的情况下，减少滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的级数，因此可以缩短生产时的完成时间(U — K夕< A )，并且减少滤膜过滤滤液多级回收水洗槽的设置空间。另外，在滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的级数与以往相同的情况下，由于最后一级水洗槽的未电沉积涂料浓度减少，因此可以减少电沉积涂料的损失。
[图1]是示出以往电沉积涂料回收系统的一例的视图。[图2]是示出本发明电沉积涂料回收系统的一例的视图。[图3]是示出在以往电沉积涂料回收系统中使用的滤膜过滤装置的一例的视图。[图4]是示出在本发明电沉积涂料回收系统中使用的滤膜过滤装置的一例的视图。符号说明1电沉积浴槽2滤膜过滤滤液多级回收水洗工序第一水洗槽3滤膜过滤滤液多级回收水洗工序第二水洗槽4滤膜过滤滤液多级回收水洗工序第三水洗槽5最后水洗工序第一水洗槽6最后水洗工序第二水洗槽7第一滤膜过滤装置8第二滤膜过滤装置20滤膜组件21供给泵22循环泵23循环线路A滤膜过滤滤液多级回收水洗工序B最后水洗工序
具体实施方案下面，参照附图对本发明进行详细说明。图1示出以往电沉积涂料回收系统的一例，图中，1为电沉积浴槽、A为滤膜过滤滤液多级回收水洗工序、B为最后水洗工序。滤膜过滤滤液多级回收水洗工序A由第一水洗槽 2、第二水洗槽3及第三水洗槽4这三级构成，最后水洗工序B由第一水洗槽5及第二水洗槽6这两级构成。被涂敷物安装在传送带(图中未示出)上，在电沉积浴槽中浸渍而进行电沉积涂敷后，依次被搬运至滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的第一水洗槽、第二水洗槽、 第三水洗槽、最后水洗工序的第一水洗槽及第二水洗槽，以对其进行水洗。7为第一滤膜过滤装置。电沉积液经线路10从电沉积浴槽输送至第一滤膜过滤装置进行滤膜过滤。未透过滤膜的浓缩液经线路11返回电沉积浴槽。滤液经线路12输送到滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的最后一级(在此例如为第三水洗槽)，用作滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的水洗水。滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的水洗水从第三水洗槽4依次溢流到第二水洗槽 3及第一水洗槽2，从而在各水洗槽中作为水洗水使用，然后，从第一水洗槽2溢流到电沉积浴槽1，回收未电沉积的涂料。由线路13向最后水洗工序的第一水洗槽5供给作为水洗水的纯水或干净水(工业用水)，由线路14向第二水洗槽6供给纯水或干净水(工业用水)， 以进行清洗。供给到第二水洗槽6的纯水溢流至第一水洗槽5，并与供给到第一水洗槽的干净水一起从线路15排出。
图2示出本发明电沉积涂料回收系统的一例。在图2中，对与图1相同的装置赋予同样的符号。在本发明中，与以往的系统相比，其特征在于滤膜过滤滤液多级回收水洗工序A中的第三水洗槽4被除去，滤膜过滤滤液多级回收水洗工序由两级构成，并且新设置有第二滤膜过滤装置8，其它结构与以往的系统相同。由线路16向第二滤膜过滤装置8供给滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的最后一级水洗槽液(在此例如为第二水洗槽液)，未透过滤膜的浓缩液经线路17返回电沉积浴槽。通过线路18将滤液供给到第二水洗槽3(滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的最后一级)，与通过线路12供给的第一滤膜过滤装置7的滤液一起用作水洗水。通过减少滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的级数，可以减少滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的设置空间，通过设置上述第二滤膜过滤装置，可以防止由于级数减少而导致的最后一级中未电沉积的涂料增加，可以抑制涂料损失增大。在本发明中，在以往系统所采用的运转条件下，可以没有任何限制地使用除新设置的第二滤膜过滤装置以外的在以往系统中使用的装置。例如，虽然示出两级的实例来作为最后水洗工序，但也可为一级。自以前开始对最后水洗工序进行了各种研究，在本发明中也可以无任何限制地使用以往公知的最后水洗工序。另外，虽然示出两级构成的实例来作为滤膜过滤滤液多级回收水洗工序，但也可以构成为三级以上。在级数与以往系统相同的情况下，虽然没有减少设置空间这样的优点， 但可以减少最后一级水洗槽的未电沉积涂料，从而可以减少电沉积涂料的损失。从能够缩短完成时间、抑制设备成本的观点来看，最优选由两级构成。而且，从在某一线路停止使用的情况下也可以通过其它线路稳定地运转这样的观点来看，优选将多级回收水洗工序中的除最后一级水洗槽以外的多个水洗槽并列设置，从而设置多条清洗线路。针对第一滤膜过滤装置7，也可以在以往的运转条件下，无任何限制地使用在以往电沉积涂料回收系统中使用的电沉积浴液的滤膜过滤装置。为了减少滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的级数或降低最后水洗槽的涂料损失， 需要增加水洗水，即增加第一滤膜过滤装置的滤液量。然而，电沉积液含有大量涂料，涂料加热残分(塗料加熱残分)(NV)通常为10 25%左右。在这样高NV的情况下，第一滤膜过滤装置的滤液量的增加受到限制。需要说明的是，在本说明书中，涂料加热残分(NV)是以JISK5601-1-2为基准测定的值。本发明具有如下特征除第一滤膜过滤装置之外，在滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的最后一级(上述例中为第二水洗槽幻中还设置第二滤膜过滤装置。经线路16向第二滤膜过滤装置供给第二水洗槽水，滤液作为水洗水经线路18返回第二水洗槽。未透过滤膜的浓缩液经线路17被输送到具有比该浓缩液的NV高的NV的电沉积浴槽和/或多级回收水洗工序的除最后一级以外的水洗槽(在该例中为第一水洗槽幻。从提高涂料回收率的观点来看，更优选将浓缩液输送到电沉积浴槽。如上所述，通过设置第二滤膜过滤装置，可以高效率地回收最后一级水洗槽的未电沉积涂料，从而可以降低最后一级水洗槽的NV。在电沉积涂料的回收系统中，通常对滤膜过滤来说，如果处理液的NV低，则滤液量增加。在电沉积浴槽及各水洗槽中，电沉积浴槽的NV最高，其余按照滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的第一水洗槽、第二水洗槽、第三水洗槽的顺序NV逐级降低。因此，滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的最后一级水洗槽的NV最低，从而有效地过滤最后一级水洗槽液。 由于最后一级水洗槽的NV为0. 5 5. 0%，因此与过滤电沉积浴液的第一滤膜过滤装置相比，通过对最后一级水洗槽液进行过滤，可以获取2 10倍的滤液量。由于供给到第二水洗槽3 (滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的最后一级)的水洗水量是第一滤膜过滤装置的滤液量，因此从第二水洗槽3供给到电沉积浴槽1的第二滤膜过滤装置的浓缩液量应当低于第一滤膜过滤装置的滤液量。如上所述，由于对滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的最后一级水洗槽液进行过滤的第二滤膜过滤装置的滤液量是第一滤膜过滤装置的滤液量的2 10倍，因此在第二滤膜过滤装置中，将通过线路18输送到第二水洗槽3的滤液量控制成达到通过线路17输送到电沉积浴槽的浓缩液量的至少2 10 倍。 另外，如果通过线路18输送到第二水洗槽3的滤液量超过通过线路17输送到电沉积浴槽的浓缩液量的至少10倍，则可能会导致浓缩液的NV升高，滤液的获取效率下降。 相反，若低于2倍，则可能会导致循环液的NV下降，滤液量的稳定性变差。图3是示出在第一滤膜过滤装置中使用的以往滤膜过滤装置的一例的视图。在图 3中，20为滤膜组件，21为供给泵。对从电沉积浴槽1供给的处理液100份进行控制以使输送到第二或第三水洗槽的滤液为1 5份，未透过滤膜的残留的95 99份的浓缩液自然 (成D行t T )返回到电沉积浴槽1。作为第二滤膜过滤装置，如果使用如图3所示的以往的滤膜过滤装置，则难以进行上述的控制。图4是示出在第二滤膜过滤装置中使用的滤膜过滤装置的优选一例的视图。在图 4中，对与图3相同的部件赋予相同的符号。与第一滤膜过滤装置相比，第二滤膜过滤装置的特征在于设有循环泵22及循环线路23。从第二水洗槽3供给的处理液100份与来自循环线路23的液体一起，通过循环泵22增量至1000 3000份并供给到滤膜组件20。对返回到第二水洗槽3的滤液量进行控制使其达到70 90份，同时，控制从线路17返回电沉积浴槽1的浓缩液量低于第一滤膜过滤装置的滤液量，为10 30份，通过循环线路23循环浓缩液。另外，第二滤膜过滤装置的浓缩液(循环液)的NV优选为第二水洗槽3的NV的 1. 1 10倍，更优选为1. 5 8倍，特别优选为2 6倍。第二滤膜过滤装置的浓缩液(循环液)的NV如果高于第二水洗槽3的NV的10倍，则可能会导致浓缩液的NV升高，滤液的获取效率下降。相反地，若低于1. 1倍，则可能会导致循环液的NV下降，滤液量的稳定性变差。为了使图4所示的第二滤膜过滤装置在上述的条件下运转，循环到滤膜组件20的处理液的NV优选为0. 5 5%，进一步优选为1 5%，特别优选为2 5%。如果循环的处理液的NV处于该范围，则处理液内的涂料成分可以在滤膜内表面形成均勻的滤渣层，不仅可以增大滤液量，并且能够满足长期运转稳定性。另外，为了使图4所示的第二滤膜过滤装置在上述的条件下运转，优选通过下述公式表示的滤膜组件的平均过滤压差为0. 05 0. 40MPa，更优选为0. 10 0. 20MPa。平均过滤压差=(滤膜组件输入压力+滤膜组件输出压力)/2-过滤侧压力对于第二滤膜过滤装置所使用的滤膜没有特别限制，可以例举出反浸透膜(R0膜)、超滤膜(UF膜)及微滤膜(MF膜)等。其中，优选使用MF膜及UF膜，特别优选使用 UF膜。RO膜的每单位时间的处理能力低，从经济方面考虑不优选。MF膜的每单位时间的处理能力优异，但其会导致部分涂料成分透过。与此相对，UF膜的处理能力及涂料成分的除去能力在实际使用中不存在问题。作为UF膜，优选分级分子量为3000 1000000左右的UF膜，另外，就材质而言，可以为聚丙烯腈、聚砜、聚烯烃、聚偏氟乙烯(PVDF)及它们的化学改性物等中的任意材质。作为滤膜组件，可以使用采用了上述UF膜等膜的中空纤维型、螺旋型及管状型等中任意类型的滤膜组件。对于在本发明的电沉积涂料回收系统中使用的电沉积涂料没有特别地限制，可以任选使用阳离子电沉积涂料或阴离子电沉积涂料等中的任意电沉积涂料。实施例下面，使用实施例及比较例对本发明进行详细说明，但本发明不是仅由这些实施例限定的发明。(实施例)使用图2所示的电沉积涂料的回收系统进行电沉积涂敷。滤膜过滤滤液多级回收水洗工序A的第一水洗槽2及最后水洗工序B的第二水洗槽6使用喷雾型水洗槽，滤膜过滤滤液多级回收水洗工序A的第二水洗槽3及最后水洗工序B的第一水洗槽5使用浸渍型水洗槽。第一滤膜过滤装置7使用图3所示的滤膜过滤装置，并使用Asahi Kasei Chemicals (株)公司制造的超滤膜KCV-3010作为滤膜。第二滤膜过滤装置8使用图4所示的滤膜过滤装置，并使用Asahi Kasei Chemicals (株)公司制造的超滤膜KCV-3010作为滤膜。使用阳离子电沉积涂料作为电沉积涂料，进行了汽车的电沉积涂敷。调整电沉积浴槽1使得电沉积浴槽的NV为20%。在第一滤膜过滤装置7中，将电沉积浴槽液的供给量设定为2700升/分钟，将滤液量设定为45升/分钟。在第二滤膜过滤装置8中，将第二水洗槽液的供给量设定为135升/分钟，将滤液量设定为100升/分钟，将输送到电沉积浴槽1的浓缩液(循环液)的量设定为35升/分钟。将供给到最后水洗工序的第一水洗槽的干净水的供给量设定为50升/分钟，供给到第二水洗槽的纯水的供给量设定为50升/分钟。与被涂敷物的汽车一起从滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的第二水洗槽3带入到最后水洗工序的第一水洗槽的液体量为12升/分钟，从最后水洗工序的第二水洗槽带出相同的液体量。最后水洗工序的第一水洗槽的排液量为100升/分钟。将在这样的条件下运转时的通过下述公式表示的涂料回收率及各水洗槽的NV，与上述设定条件一起示于表1中。涂料回收率=(1-滤膜过滤滤液多级回收水洗工序最后一级NV/电沉积浴槽 NV)X100另外，第二滤膜过滤装置的循环液NV及平均过滤压差也一并示于表1中。(比较例1)除了去掉第二滤膜过滤装置8之外，使用与实施例相同的电沉积涂料回收系统， 在与实施例同样的设定条件下实施电沉积涂敷。将得到的涂料回收率及各水洗槽的NV等，与设定条件一起示于表1中。(比较例2)使用从在实施例中使用的电沉积涂料回收系统中去掉第二滤膜过滤装置8、并且在第二水洗槽3后设置第三水洗槽4而得到的电沉积涂料回收系统即图1所示的电沉积涂料回收系统，在与实施例同样的设定条件下实施电沉积涂敷。将得到的涂料回收率及各水洗槽的NV等，与设定条件一起示于表1中。
权利要求
1.一种电沉积涂料回收系统，该系统将电沉积浴液的滤膜过滤滤液供给到滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的最后一级水洗槽，其特征在于，将对该最后一级水洗槽液进行滤膜过滤而得到的滤液供给到该最后一级水洗槽，将浓缩液供给到电沉积浴槽和/或最后一级以外的水洗槽。
2.如权利要求1所述的电沉积涂料回收系统，其特征在于，滤膜为微滤膜或超滤膜。
3.如权利要求2所述的电沉积涂料回收系统，其特征在于，过滤膜为超滤膜。
4.如权利要求1 3中任一项所述的电沉积涂料回收系统，其特征在于，除最后一级水洗槽以外的多个水洗槽并列设置。
5.如权利要求1 4中任一项所述的电沉积涂料回收系统，其特征在于，对滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的最后一级水洗槽液进行滤膜过滤而得到的滤液量是供给到电沉积浴槽和/或最后一级以外的水洗槽的浓缩液量的2 10倍。
6.如权利要求1 5中任一项所述的电沉积涂料回收系统，其特征在于，对滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的最后一级水洗槽液进行滤膜过滤而得到的浓缩液的涂料加热残分是最后一级水洗槽的涂料加热残分的1. 1 10倍。
7.如权利要求1 6中任一项所述的电沉积涂料回收系统，其特征在于，在最后一级水洗槽液的滤膜过滤中，通过循环泵来进行循环。
8.如权利要求7所述的电沉积涂料回收系统，其特征在于，最后一级水洗槽液的滤膜过滤中的循环液的涂料加热残分为0. 5 5%。
9.如权利要求1 8中任一项所述的电沉积涂料回收系统，其特征在于，滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的最后一级水洗槽液的滤膜过滤在由下述公式表示的平均过滤压差为 0. 1 0. 3MPa的条件下进行，平均过滤压差=(滤膜组件输入压力+滤膜组件输出压力)/2_过滤侧压力。
10.一种电沉积涂料回收装置，其具备电沉积浴液槽、滤膜过滤滤液多级回收水洗机构及最后水洗机构，其特征在于，该电沉积涂料回收装置具备过滤电沉积浴液的第一滤膜过滤装置，以及对滤膜过滤滤液多级回收水洗机构的最后一级水洗槽液进行过滤的第二滤膜过滤装置。
11.如权利要求10所述的电沉积涂料回收装置，其特征在于，第二滤膜过滤装置具备循环泵及循环线路。
12.如权利要求10或11所述的电沉积涂料回收装置，其特征在于，滤膜过滤滤液多级回收水洗机构中，除最后一级水洗槽以外的多个水洗槽并列配置。
13.如权利要求10 12中任一项所述的电沉积涂料回收装置，其特征在于，滤膜过滤滤液多级回收水洗机构的多级水洗槽为二级水洗槽。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种电沉积涂料回收系统。该电沉积涂料回收系统即使在电沉积涂敷中减少滤膜过滤滤液多级回收水洗工序的段数，也不会增加电沉积涂料的损失。本发明的电沉积涂料回收系统将电沉积浴液的滤膜过滤滤液供给到滤膜过滤滤液多级回收水洗槽的最后一级水洗槽，其特征在于，将对该最后一级水洗槽液进行滤膜过滤得到的滤液供给到该最后一级水洗槽，将浓缩液供给到电沉积浴及/或最后一级以外的水洗槽。
文档编号C25D13/24GK102292473SQ20108000541
公开日2011年12月21日 申请日期2010年1月28日 优先权日2009年1月29日
发明者有森芳郎, 金子年秋, 麻薙幸雄 申请人:旭化成化学株式会社