粉末涂料废料的回收工艺章丘

粉末涂料废料的回收工艺

粉末涂料废料的回收工艺 欧洲专利 EP 1191055A 1 发明人： Graewe.Rene 等 申请人： EI.Dupont DE NEMOURS AND Company 粉末涂料的制备是将所需各成分（粉末涂料原料）干混配制的粉末涂料备料以浆状熔体形式进行挤出、冷却熔融挤出物、粗粉碎成粉末涂料碎块、再作细研磨，然后筛分出所需细度的粒子。留在筛子上太粗粒径的粉末涂料可再次细磨。而太细粒径的粉末涂料则为废料okmart.com。 粉末涂料废料也在粉末涂料施工中以粉末涂料过喷形式产生。 粉末废料应加以回收，这不仅有利于环保考虑，还节省成本。 在专利文献中描述了能回收粉末涂料废料的各种方法。 例如 DE - A - 40 28 567 描述了将粉末涂料废料加到粉末涂料新料中或在挤出中加入的直接回收法。 在 WO 96/15 891 中描述了将粉末涂料废料压成易碎的小片，再与粉末涂料新原料一起挤出。 EP - A - 0 - 683 描述了将粉末涂料废料制成薄层，再将其加热，使其中粉末涂料粒子聚结而不发生粉末涂料的降解或交联。 IR 辐射器可用作加热源。聚结了的粉末涂料粒子再单独或与粉末涂料新原料一起挤出。 EI - A - 40 28 567 、 WO 96/15 891 和 EP - A - 0 - 683 199 描述了将粉末涂料废料的重新挤出的工艺。 WO 98/33 848 描述了在压力作用下细分的粉末涂料残余物的附聚作用。可将此附聚物返回到粉末涂料制备工艺。 WO 99/23 068 和 WO 99/23 176 介绍了加压将粉末涂料废料压紧，然后可将压紧了的粉末涂料废料与待研磨的粉末涂料新料一起研磨。 WO 98/33 848 、 WO 99/23 008 和 WO 99/23 176 描述了用合适的加压装置来施压的工艺。 WO 00/15 705 描述了加热粉末涂料细粒而完全不使其熔融或交联的工艺。将粉末涂料细粒变成足够粘而形成附聚块，冷却后再作进一步处理，以制取有所需粒径的粉末涂料粒子。这种附聚块是不便于操作的粉末涂料。 EP - A - 0 982 380 描述了将粉末涂料细粒通过加热，最好用附聚促进剂辅助产品一起加热使之附聚的方法制备具有适合应用粒径的粉末涂料颗粒。该工艺极难控制，因为适于应用的粉末涂料的粒径分布要求很高。 本发明旨在提供一种回收粉末涂料废料的简单工艺。该工艺无需加压，亦即无需对粉末涂料废料施加压力即可实施。待回收的粉末涂料要经受尽可能低的加热。在此无需加辅助产品，因为这些产品必然会引起粉末涂料组成的变化，或者必须要除去。 从最广义方面说，本发明提供了包括下述各步的回收粉末涂料废料的工艺： 使粉末涂料废料密切接触成粉末涂料碎块；加热此混合物使粉末涂料废料粘结成粉末涂料碎块。 按本发明的工艺，粉末废料得以回收。粉末废料是其粒径或粒径分布不适合于粉末涂料应用或偏离理论值的粉末涂料。实际指不能应用的粉末涂料组合物。粉末涂料废料的平均粒径（ d 50 ）如在 1~100 μm 范围内。粉末涂料废料的有平均粒径（ d 50 ）在 10~100 μm 范围内的粉末涂料喷逸物，平均粒径（ d 50 ）在 1~20 μm 范围内的粉末筛分得到的细研磨料，粒径分布不在理论值内的不合格粉末涂料批次料，或者因不合格或因过长时期贮存所致粒径分布不符合理论值的粉末涂料。按本发明工艺中待回收的粉末涂料废料可为热塑性的。例如它们是可用辐射固化的，特别是可用热固化。粉末废料可为粉末涂料色漆或粉末涂料清漆。 本发明工艺特别适合于回收优质粉末涂料废料，例如在汽车工业中所用的粉末涂料如汽车粉末涂料清漆的制造和施工中所产生的废料。 粉末涂料可按各自的特征温度来描述，亦即对每个粉末涂料都有几个特征温度或分立的温度范围。这些温度或温度范围与各粉末涂料的组成有关，并可用合适的物理方法测得。例如一种常用的测定法是 DSC （差示扫描量热法）。粉末涂料在低于 T g 下贮存。粉末涂料的 T g 往往不是一个精确确定的 T g 值，而是处于例如 20~ 40 ℃ 宽的 T g 范围。例如高于 T g 范围温度下，粉末涂料变成橡胶态，进一步升温再达到粉末涂料的熔融温度范围。粉末涂料的熔融温度范围如为 20~ 150 ℃ 。热固化粉末涂料的化学交联在熔融温度范围之内或之 上开始进行。因此，在热固化粉末涂料制备中，使挤出机中溶融的粉末涂料快速通过尤为重要。在热固化粉末涂料场合中，固化所选的烘烤温度高于熔融温度的范围。热固化粉末涂料的流动可由烘烤温度控制。另一方面，粉末涂料熔体的粘度随温度升高而下降，而热固化粉末涂料的化学交联速度也随之增加，且粘度随交联增加。 例如用 DSC 法在 10 ℃ /min 加热速率可测定现行汽车粉末涂料清漆的温度行为。其一般特征为在 30~ 60 ℃ 内中央 20~ 30 ℃ 的宽玻璃化温度范围，在 50~ 100 ℃ 范围内中央 40~ 50 ℃ 的宽橡胶态温度范围以及在 90~ 190 ℃ 范围内中央 20~ 100 ℃ 的宽熔融温度范围。 本发明工艺回收单一品质的粉末涂料废料。单一品质的粉末涂料废料的特征基于有上述含意的相同温度行为的相同化学组合物。换言之，本工艺不应采用不同组成的粉末涂料废料混合物，而且粉末涂料废料和粉末涂料碎块也必须是单一品质粉末涂料。 按本发明工艺，用热处理法将粉末涂料废料粘结于粉末涂料碎块上。为此，将粉末涂料废料与粉末涂料碎块接触。例如前者对后者的质量比为 1 ∶ 2~50 ，最好 1 ∶ 2~10 。粉末涂料碎块是惯常的粒径为 0.5~ 2 cm 的粉末涂料碎块。它们是由用于制备粉末涂料的新原料挤出并粗粉碎所制得的。将粉末涂料废料施于粉末涂料碎块的表面。由此粉末涂料废料覆盖在粉末涂料碎块的整个表面或仅其部分表面。例如所有粉末涂料碎块可用粉末涂料废料在其整个表面或其部分加以覆盖，或者粉末涂料碎块的一部分其整个表面为粉末涂料废料覆盖。再一部分其表面被部分覆盖而第三部分也可未被覆盖，或者粉末涂料碎块的一部分其表面被粉末涂料废料覆盖一部分，而其余表面未被覆盖。根据粉末涂料废料对粉末涂料碎块的质量比，粉末涂料碎块表面被粉末涂料废料或多或少地覆盖。例如粉末涂料碎块的表面可被粉末涂料废料覆盖达 5 mm 厚，这层厚度指松软的覆盖厚度。亦即未施用压力的粉末涂料废料。 将粉末涂料废料施于粉末涂料碎块表面可以各种方法实施。例如可将粉末涂料散射于用传送带载送的粉末涂料碎块层上。因此实用的但非必要的条件是粉末涂料碎块层应厚到足以完全拾取散射下的粉末涂料废料，防止粉末涂料废料部分穿过粉末涂料碎块撒落于传送带上。传送带可由合适筛孔的网构成，由此可达到传送带上的粉末涂料废料经网带目孔落下，在下面加以收集并再可进行散射。 粉末涂料废料和粉末涂料碎块的粘结实施方法为粉末涂料碎块表面（特别是覆盖了粉末涂料废料的粉末涂料碎块表面）的热处理以及覆盖粉末涂料碎块表面的粉末涂料废料的热处理。热处理可在粉末涂料废料施于粉末涂料碎块之前或之后。例如热处理可始于粉末涂料废料中和 / 或粉末涂料碎粒中，或者在粉末涂料废料粒子施于或碰撞于粉末涂料碎粒表面之前已将粉末涂料碎粒表面加热，或者热处理只在施工后起动。 进行热处理时要调整粉末涂料碎块表面和覆盖粉末涂料碎块的粉末涂料废料中的温度（理论温度），该温度在玻璃化转变温度范围至熔融温度范围内，并保持温度到粉末涂料废料与粉末涂料碎块获得牢固的粘结。粉末涂料废料与粉末涂料碎块的这种牢固的粘结是通过粉末涂料碎块与覆盖其的粉末涂料废料一起充分玻璃化获得的，由此获得了经改性的粉末涂料碎块。任何情况不要达到熔融温度，由此也避免了在热固性粉末涂料的交联体系的化学反应。粉末涂料碎块的表面温度和覆盖粉末涂料碎块表面的粉末涂料废料中的温度可用高温测量法来测量。从而可对该热源加以调控。 可通过比较按本发明工艺所得改性粉末涂料碎块与粉末涂料研磨工艺中原始粉末涂料碎块的轧碎性来检验玻璃化是否完成。改性粉末涂料碎块与原始粉末涂料碎块的轧碎性相当。 热处理可用不同的供热源法来实施。例如可用相应于所需温度的热空气和 / 或所用热辐射。热辐射更为可取。用粉末涂料废料覆盖的粉末涂料碎块可用热辐射法来辐射。热辐射源可置于距待辐射的粉末涂料碎块表面 30~ 100 cm 处。传统的红外线或近红外辐射源可用作热辐射源，可方便地由粉末耗量和 / 或热辐射源计时来控制粉末涂料碎块表面上的温度。 在充分玻璃化完成之后，将此改性粉末涂料碎块冷到 T g 范围之下。冷却可在中断热源后经与四周达到温度平衡或可藉助吸热手段如供给干燥冷空气、添加如干冰或液化惰性体之类挥发性冷却剂和 / 或在冷却的容器中来冷却。若采用超冷要谨防在改性粉末涂料碎块中无湿气冷凝物。 如果在低于 T g 下冷却的改性粉末涂料碎块彼此粘结，则可在其使用前采用低的机械力例如轻轻振摇可使彼此脱粘结。 用本发明工艺所得改性粉末涂料碎块与仅由新原料制备的粉末涂料碎块没有区别。改性粉末涂料碎块的粒径与本发明工艺中所用的粉末涂料碎块的粒径实际上未发生变化。 由改性粉末涂料碎块可制备粒径分布在理论范围适合应用的粉末涂料。为此目的，将它们细粉碎，接着筛分。在改性粉末涂料碎块中的任何残留粉末涂料废料并不妨碍细研磨。含在改性粉末涂料碎块中的粉末涂料废料的残留部分其粒度太细，可在筛选或吸收阶段加以除去。 将本发明工艺所得改性粉末涂料碎块用于制备粉末涂料。由此制得的粉末涂料与只用新原料制得的粉末涂料就它们的施工应用行为以及所制得涂料的技术性能两方面而论均相当。 因此这种回收的粉末涂料可用于其原先的用途。其使用并不限于较低价值的用途。 本发明工艺易于实施，且能使粉末涂料废料实际无损耗地回收。该工艺无需对粉末涂料废料施压下实施。它只经受热处理。回收粉末涂料与新粉末涂料组成相比无任何变化。 实例 将按粉末涂料分类（在 10 ℃ /min 加热速率下，用 DSC 测得的 T g 范围 26~ 52 ℃<

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