本發明屬于工業廢水處理領域的凝聚劑,特別是涉及應用于噴房涂裝循環水中的一種功能性漆霧凝聚劑。
背景技術:
設備長期暴露在空氣或者外界環境中,容易出現銹蝕或者其他化學反應,造成設備的損壞,影響使用壽命及其功能,所以需要在設備的表面或者壁面上噴涂油漆,最初是采用空氣噴漆方式,在空氣噴漆過程中,產生大量的漆霧以及有機溶劑氣體,影響操作者的健康,嚴重污染周圍的環境和空氣。風壓-水洗滌式噴漆房的涂裝系統使得涂裝方式產生了飛躍,涂裝質量大幅提升,對環境的污染大幅減小,同時,附帶產品—漆霧凝聚劑也開始產生。
風壓-水洗滌式噴漆房如果不使用漆霧凝聚劑,進入循環水中的涂料未被去粘、凝聚,會粘附在設備、管道以及泵體的內部,造成水路、氣路的阻塞,使得凈化系統無法正常運行。目前噴房涂裝循環水中漆渣的處理大部分采用的是傳統漆霧凝聚劑,如采用鋁硅酸膠溶液以及聚n-二甲氨基丙烯酰氨水溶液構成的漆霧凝聚劑,其成本高,而且對循環水的二次污染嚴重,循環水渾濁且容易出現發臭現象,無法進行長期的使用,循環水更換頻率高,造成水資源的浪費與二次污染,不利于噴漆生產。
市面上傳統型漆霧凝聚劑一般是通過消粘劑破除油漆粘性、凝聚上浮劑“捕捉”“架橋”“網架”作用使油漆形成棉花狀絮狀物漂浮于水面上,這種漆霧消粘絮凝上浮技術得到了廣泛的應用。這些傳統的漆霧凝聚劑還存在如下缺點:如漆渣不能完全消粘,漆渣黏附于水簾或水幕處,造成水簾或水幕不連續,引起空氣中的漆霧分子不能有效被吸附,進而引起工廠內出現“飛漆”現象,破壞成品涂裝質量。再如漆渣不能完全絮凝上浮,造成部分漆渣沉于水底,不便于打撈。
因此,有必要開發一種效果更好的功能性漆霧凝聚劑。
技術實現要素:
本發明的目的之一在于克服現有技術的不足,提供一種功能性漆霧凝聚劑,該功能性漆霧凝聚劑,不會使得水體發臭發黑,消粘效果極為優良,漆霧上浮率高達99%以上。
本發明的目的之二在于提供上述功能性漆霧凝聚劑的制備方法。
本發明的目的之三在于提供上述功能性漆霧凝聚劑的使用方法。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種功能性漆霧凝聚劑,包括固化劑和提取劑;
其中固化劑由以下重量百分比的原料配制而成:
硅烷偶聯劑a-1720.1-0.5%;
硅烷偶聯劑kh-5500.2-0.6%;
三乙醇胺3-7%;
水余量;
其中所述硅烷偶聯劑a-172為乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷,用量優選0.2-0.3%;
其中所述硅烷偶聯劑kh-550為γ―氨丙基三乙氧基硅烷,用量優選0.3-0.5%;
其中所述三乙醇胺用量優選4-6%;
其中提取劑由以下重量百分比的原料配制而成:
羧甲基纖維素5-10%;
陽離子表面活性劑4-8%;
十二烷基硫酸鈉1-5%;
水余量;
其中所述羧甲基纖維素用量優選7-9%;
其中所述陽離子表面活性劑為氟碳-碳氫柔橋混鏈雙季銨,用量優選7-8%;
其中所述十二烷基硫酸鈉用量優選2-3%。
所述固化劑和提取劑使用時的用量重量比為1:(0.5-1.5)。
本發明功能性漆霧凝聚劑的制備方法,具體制備步驟如下:
(1)固化劑的制備:在反應釜中先加入全部用水的1/3-1/2,加入硅烷偶聯劑a-172、硅烷偶聯劑kh-550,常溫下攪拌20-30h;加入三乙醇胺,常溫下攪拌60-120分鐘;補足余量水,攪拌30-40分鐘即得固化劑;
(2)提取劑的制備:在反應釜中先加入全部用水的1/3-1/2,加入羧甲基纖維素,常溫下攪拌24-48h;加入陽離子表面活性劑,常溫下攪拌60-120分鐘;加入十二烷基硫酸鈉,常溫下攪拌7-8小時;補足余量水,攪拌30-40分鐘即得提取劑。
(3)將固化劑和提取劑分別進行包裝,使用時根據實際工藝確定固化劑和提取劑的添加工藝和添加量。
本發明漆霧凝聚劑包括以下兩種成份:固化劑和提取劑。原理如下:
一:不同于傳統消粘劑破壞漆霧官能團或分子鍵實現消粘,本發明中固化劑分子先層層包裹漆霧小顆粒,而后漆霧小顆粒表面的固化劑分子之間相互縮合成“鎖鏈”結構,封閉漆霧小顆粒,使得漆霧分子的粘性表現不出來,這種消粘手法屬于“固化”消粘。二:不同于傳統凝聚上浮劑“捕捉”“架橋”“網架”作用,本發明中提取劑分子形如“章魚”,擁有高懸浮力的“章魚本體”和高捕捉力的“章魚觸手”,“章魚觸手”伸向固化后的漆霧小顆粒,這樣“章魚觸手”攜帶大量固化漆霧小顆粒隨同“章魚本體”一起上浮至水面。
本發明功能性漆霧凝聚劑的使用方法為:配槽用量為0.3-0.5%,即一噸水體中配制固化劑和提取劑各3-5公斤即可;每日的添加量根據噴漆量與稀釋劑用量而定。
本發明的有益效果是:
(1)固化劑、提取劑少量殘留于水體中,不會使得水體發臭發黑;
(2)消粘效果極為優良;
(3)漆霧上浮率高達99%以上;
(4)使用6個月后水體透視度大于12cm;
(5)使用6個月后水體cod小于2000mg/l。
具體實施方式
下面通過實施例對本發明作進一步說明,但不作為對本發明的限定。
實施例1-5
實施例1-5及對比例1-2的配方見表1,表中用量為重量百分比,%。
表1
對比例1
在實施例1的基礎上將固化劑中的硅烷偶聯劑kh-550替換為γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷kh-570,其他與實施例1相同。
對比例2
將實施例1中提取劑中的氟碳-碳氫柔橋混鏈雙季銨換為氟碳柔橋混鏈雙季銨,其他與實施例1相同。
實施例6-10
實施例6-10的配方見表2。
表2
本發明功能性漆霧凝聚劑實施例1-10的制備方法如下:
(1)固化劑的制備:在反應釜中先加入全部用水的1/2,加入硅烷偶聯劑a-172、硅烷偶聯劑kh-550,常溫下攪拌25h;加入三乙醇胺,常溫下攪拌70分鐘;補足余量水,攪拌30分鐘即得固化劑;
(2)提取劑的制備:在反應釜中先加入全部用水的1/2,加入羧甲基纖維素,常溫下攪拌30h;加入陽離子表面活性劑,常溫下攪拌70分鐘;加入十二烷基硫酸鈉,常溫下攪拌7小時;補足余量水,攪拌30分鐘即得提取劑。
試驗一:取550ml礦泉水瓶12只,各裝入400ml自來水,分別加入實施例1-10和對比例1-2的功能性漆霧凝聚劑,加入順序為功能性漆霧凝聚劑固化劑2克,搖勻;加入功能性漆霧凝聚劑提取劑2克,搖勻;加入水溶性樹脂油漆20克(該油漆配方為vae乳液(固含量≥55%)24.69份,苯丙乳液(固含量≥45%)40.16份,鈦白粉(工業級)20.08份,復合分散劑0.3份,乳化劑0.2份,成膜助劑2.0份,復合消泡劑0.3份,復合增稠劑1.5份,水11.05份),搖勻;靜置1小時觀察,發現實施例1-10漆渣均全部上浮至水面,水質澄清,油漆完全絮凝,水中無小顆粒漆渣,實施例1-10的漆渣上浮率均達到99.9%;并且打撈出的漆渣,無粘性,不會粘附在設備或者容器的壁面上,便于人員打撈,打撈的效果好。
對比例1成渣效果較差,只有90%上浮水面,剩余的沉底或者懸浮在水中,并且打撈出的漆渣,容易粘附在設備或者容器的壁面上,打撈效果不好。對比例2成渣效果較差,只有94%上浮到水面,剩余的沉底或者懸浮在水中,并且打撈出的漆渣,容易粘附在設備或者容器的壁面上,打撈效果不好。
試驗二:取550ml礦泉水瓶12只,各裝入400ml自來水,分別加入實施例1-10和對比例1-2的功能性漆霧凝聚劑,加入順序為功能性漆霧凝聚劑固化劑1克,搖勻;加入功能性漆霧凝聚劑提取劑1克,搖勻;加入油溶性樹脂油漆20克(該油漆配方為甲苯二異氰酸酯39-40份,三羥甲基丙烷10-11份,混合溶劑49-52份),搖勻;靜置1小時觀察,發現實施例1-10漆渣均全部上浮至水面,水質澄清,油漆完全絮凝,水中無小顆粒漆渣,實施例1-10的漆渣上浮率均達到99.9%;并且打撈出的漆渣,無粘性,不會粘附在設備或者容器的壁面上,便于人員打撈,打撈的效果好。
對比例1成渣效果較差,只有91%上浮水面,剩余的沉底或者懸浮在水中,并且打撈出的漆渣,容易粘附在設備或者容器的壁面上,打撈效果不好。對比例2成渣效果較差,只有93%上浮到水面,剩余的沉底或者懸浮在水中,并且打撈出的漆渣,容易粘附在設備或者容器的壁面上,打撈效果不好。
試驗三:
將本發明功能性漆霧凝聚劑實施例1-8及對比例1-2用于處理某富鋅、富鐵這些高密度底漆噴漆循環水,其中cod為6000mg/l,重金屬離子的含量為800mg/l,處理劑用量為,以1000ml循環水計,加入順序為功能性漆霧凝聚劑固化劑5克,攪拌均勻;加入功能性漆霧凝聚劑提取劑5克,攪拌均勻;靜置1小時檢測。處理后的結果見表3和表4,用本發明處理劑處理富鋅、富鐵高密度底漆噴漆循環水,循環水的使用周期可達9個月以上,而對比例最多達到4個月。
表3
表4
從上述表中可出看出,實施例1的效果最優。
試驗四:
將本發明實施例1和對比例1-2用于前述試驗一所用油漆噴涂時的循環水(cod為6000mg/l)處理,方法如下:
1、溶液的配制:首次配槽根據噴涂設備中的總用水量,按每噸水加漆霧凝聚劑固化劑4公斤和漆霧凝聚劑提取劑4公斤計算投入藥劑,同時開啟水泵,對槽液充分攪拌均勻,控制溶液的ph值在8-9之間(用試紙測試);
2、藥劑的添加:待漆霧凝聚劑與油漆在水中充分接觸、混合均勻后,漆渣上浮率可達到99%以上,再用手工或機械設備將上浮的漆渣打撈出水面即可;
3、質量控制:(1)配槽時,先將各槽體的水加入到規定的位置,根據總水量在循環水的不同地點加入漆霧凝聚劑固化劑和漆霧凝聚劑提取劑,同時開啟水泵,對槽液循環20分鐘;(2)每天開班后,應開啟水泵將槽內水循環20分鐘,再將漆霧凝聚劑固化劑和漆霧凝聚劑提取劑在不同的地點以連續滴加的方法加入;(3)因自然揮發或槽液滲漏等其他原因引起槽液減少,應及時補加水到正常液面,以免影響漆霧凝聚效果;(4)、換槽:為了防止細菌生長與槽液發臭,需定期對槽液進行更換。(5)每日的添加量根據噴漆量與稀釋劑用量而定。
使用效果對比如表5。
表5
表中重金屬離子含量采用原子吸收法測定;濁度采用濁度計測試;cod采用高錳酸鉀法進行測試;透視度采用透視度儀測試;電導率采用電導率儀測試。