PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA PRODUCIR LÍQUIDOS DE LAVADO ACUOSOS MEDIANTE EL RECICLAJE DE LÍQUIDOS DE LAVADO UTILIZADOS.

Procedimiento de preparación de líquidos de lavado acuosos para el lavado de instalaciones de pintura para pinturas a base de agua gracias al reciclaje de los líquidos de lavado utilizados y al control en el material reciclado de la presencia de contaminaciones nocivas a través de sustancias asociadas incompatibles con la pintura,

caracterizado porque a una muestra medida de líquido reciclado se añade en porciones agua desmineralizada o agua con la calidad de agua potable convencional, hasta tener un contenido total en agua de la muestra de líquido de 95% en peso y porque durante la adición de agua se verifica la aparición de turbidez en la muestra de líquido, siendo la aparición de turbidez en la muestra líquida un indicador de la presencia de contaminación incompatible con la pintura

La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para la producción de líquidos de lavado acuosos de enjuague para el lavado de instalaciones de pintura para pinturas a base de agua, mediante el reciclaje de los líquidos de lavado utilizados. Para ello, en el material reciclado obtenido y en sus fracciones generadas durante el proceso de reciclaje, se examina regularmente la presencia de contaminaciones incompatibles con la pintura. El resultado del examen se utiliza directamente para el control del proceso.

El material reciclado obtenido previsto para su reutilización, se puede mantener de este modo exento de impurezas, que interfieren con la compatibilidad de la pintura de los materiales reciclados recuperados. Con la ayuda de los controles de pureza rápidos y certeros de acuerdo con la invención, se puede ajustar de forma óptima la planta de reciclaje y durante la operación se puede controlar continuamente y ajustar automáticamente para una optimización del proceso.

Como ejemplo de la importancia técnica y económica de los líquidos de lavado acuosos abordados en esta memoria, se puede mencionar la industria automotriz y sus proveedores. Aquí se emplean ya a gran escala y cada vez más, las pinturas acuosas. Debido a la creciente diversidad de variedades de colores ofrecidos en el mercado de la automoción, las instalaciones de pintura de los fabricantes de vehículos tienen que cambiar de un color a otro, en intervalos cada vez más cortos. Para ello, antes de cada cambio de color, todas las partes afectadas por el cambio de color de los tubos de conducción y las campanas (dispositivo distribuidor de la dispersión) en la línea de pintura automática, se lavan con un líquido de lavado acuoso. Pero aun sin un cambio de color, los sistemas de pintura se tienen que lavar en un ciclo determinado, con el líquido de lavado, para asegurar de forma permanente la elevada calidad requerida de las superficies pintadas de la carrocería.

Las instalaciones modernas de pintura de la industria del automóvil consumen un promedio de aproximadamente 4 litros de líquido de lavado por cada carrocería pintada. El líquido de lavado utilizado acumulado después del lavado en la instalación de pintura, se recoge por separado. Puede contener hasta aproximadamente un 40% en peso de pintura.

El líquido de lavado de nuevo aporte se compone generalmente de agua desmineraliza (agua DI), a la que se añade generalmente entre aproximadamente 10% en peso y aproximadamente 30% en peso de disolventes orgánicos y, frecuentemente, ciertos tensioactivos en pequeñas cantidades.

Este líquido de lavado tiene que eliminar en el lavado la pintura de las tuberías y de las campanas (distribuidor de la dispersión) lo más completamente posible, tanto en estado fresco como en estado algo seco. Ya que al final del lavado quedan restos del líquido de lavado en las tuberías, que al volver a pintar se mezclan con la pintura y de este modo llegan a la superficie de la carrocería, el líquido de lavado no puede influir negativamente de ningún modo sobre la calidad y la apariencia de la pintura, que tiene unos requerimientos muy elevados.

Se conoce que durante el proceso de pintado se pueden producir imperfecciones en la superficie debido a heterogeneidades locales de la tensión superficial o a la humectación de la pintura todavía líquida, que durante la solidificación de la capa de pintura conducen a daños visibles en la superficie. Un fenómeno típico es la formación de cráteres sobre la superficie de la pintura, que tienen como consecuencia que no se alcanza la calidad óptica requerida de la carrocería y la carrocería se tiene que retocar de forma costosa o se tiene que rechazar debido a los defectos. Tales defectos visibles en la superficie pueden causar un gran daño en la producción en serie.

Entre las sustancias que pueden causar estos efectos, pertenecen, por ejemplo, las de los grupos de sustancias grasas, aceites, hidrocarburos, siliconas, plastificantes y otras. Estss pueden estar presentes en el sustrato o se pueden aplicar con la pintura con una distribución desigual o una dosis equivocada. Los cráteres también pueden surgir cuando la capa de pintura aplicada está contaminada por partículas con baja tensión superficial del aire. Las contaminaciones nocivas también se pueden transferir, por ejemplo, por la niebla de pulverización propia o ajena.

También es bien sabido que las pinturas a base de agua son más sensibles con respecto a los defectos mencionados que las pinturas a base de disolvente utilizadas anteriormente. Las sustancias contaminantes ya con impurezas en el rango de ppm, pueden producir defectos intolerables en la pintura.

Cualquiera de las pinturas a base de agua que se consideran en esta memoria, contiene para la optimización de la adherencia al sustrato, de los daños visibles, de la formación de espuma, etc., unos disolventes y aditivos que además de otras propiedades, también influyen deliberadamente sobre la viscosidad y la tensión superficial durante el proceso de formación de la película, pero que en caso de una dosificación equivocada o en caso de una distribución que no sea suficientemente homogénea, pueden provocar los daños en la superficie, mencionados anteriormente, de la película de pintura en formación.

Con la pintura, estas sustancias acceden durante el lavado de la instalación de pintura, en el líquido de lavado utilizado que se tiene que tratar para la reutilización en la instalación de pintura. El proceso de reciclaje tiene que asegurar por todos los medios que se detecten estas sustancias nocivas, se aíslen y se separen.

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Un líquido de lavado contaminado de ese modo, puede causar daños en la superficie, tales como los cráteres.

A un proceso de reciclaje de líquidos de lavado utilizados para pinturas a base de agua, se exigen los siguientes requisitos:

- Los disolventes orgánicos aportados con el líquido de lavado de nuevo aporte utilizado originalmente, se tienen que poder recuperar en gran medida para su reutilización.

- El agua procedente del líquido de lavado utilizado que contiene pintura, se tiene que recuperar en gran medida para la reutilización, ya que la eliminación ecológica es costosa debido al disolvente residual.

- Los ingredientes de la pintura que contiene el líquido de lavado utilizado, tales como aglutinantes, pigmentos, pero también disolventes y aditivos diversos, se tienen que separar en el mayor grado posible y eliminar porque estas sustancias se acumulan sistemáticamente en el material reciclado durante el reciclaje múltiple.

Esta acumulación es particularmente nociva porque, entre los disolventes y aditivos procedentes de la pintura, también se encuentran sustancias que ya con la adición de una cantidad mínima, alteran de forma susceptible la compatibilidad de la pintura del material reciclado, y por lo tanto pueden volver inservible el material reciclado.

Un factor que complica el reciclaje de los líquidos de lavado utilizados, es que por regla general, ni el gestor de la instalación de pintura, ni la persona que realiza el reciclaje del líquido de lavado utilizado, conocen la formulación exacta de las pinturas, ya que el fabricante de la pintura no la publica y no se conoce la identidad exacta de los ingredientes. Esto es especialmente crítico en el caso de los aditivos contenidos en pequeñas cantidades, porque estos pueden cambiar a corto plazo. Además, en una fábrica de automóviles, por ejemplo, se emplean pinturas procedentes de distintos fabricantes en las mismas instalaciones de pintura y la fábrica de automóviles emplea en general, por razones operativas, solo un tipo de líquido de lavado para varias instalaciones de pintura a base de agua.

Los disolventes y aditivos que alteran la compatibilidad de la pintura, utilizados con la pintura en pequeñas cantidades en el líquido de lavado, de los cuales se desconoce su composición material exacta, tienen que ser reconocidos en el reciclaje para que se puedan separar y descartar. Sólo entonces se puede garantizar la calidad del material reciclado.

La presencia de disolventes y aditivos contaminantes, es decir, aquellos que alteran la compatibilidad de la pintura, se determina con una prueba en un líquido de lavado, de acuerdo con el estado de la técnica, en la que una muestra de pintura seleccionada se mezcla con una cierta cantidad, por lo general 5% en peso de líquido de lavado. Con esta mezcla, se pinta con un panel... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de preparación de líquidos de lavado acuosos para el lavado de instalaciones de pintura para pinturas a base de agua gracias al reciclaje de los líquidos de lavado utilizados y al control en el material reciclado de la presencia de contaminaciones nocivas a través de sustancias asociadas incompatibles con la pintura, caracterizado porque a una muestra medida de líquido reciclado se añade en porciones agua desmineralizada o agua con la calidad de agua potable convencional, hasta tener un contenido total en agua de la muestra de líquido de 95% en peso y porque durante la adición de agua se verifica la aparición de turbidez en la muestra de líquido, siendo la aparición de turbidez en la muestra líquida un indicador de la presencia de contaminación incompatible con la pintura.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque durante la adición de agua desmineralizada a una muestra de un material reciclado particular, se detecta visualmente o por un método de medición, la aparición de turbidez que alcanza un valor máximo y porque la adición de agua desmineralizada se ajusta sobre este valor máximo durante el control operativo del material reciclado.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la cantidad de agua desmineralizada añadida a la muestra de material reciclado para el examen que depende del contenido inicial en agua de la muestra de material reciclado respectiva, se mide de forma que una parte de agua desmineralizada se añade para examinar una parte de material reciclado con un contenido inicial en agua de ≥85% en peso, dos partes de agua desmineralizada se añaden para examinar una parte de material reciclado con un contenido inicial en agua de >60% en peso hasta <85% en peso, tres partes de agua desmineralizada se añaden para examinar una parte de material reciclado con un contenido original en agua de >40% en peso hasta ≤60% en peso y cuatro partes de agua desmineralizada se añaden para examinar una parte de material reciclado con un contenido inicial en agua de ≤40% en peso, en donde la cantidad total de cada sustancia del ensayo que consta de líquido de lavado y de agua desmineralizada añadida, se ajusta de modo que se corresponde con el contenido de la sección medida del turbidímetro.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la toma de muestras y el análisis del material reciclado que se produce tiene lugar de forma continua y automática durante el proceso de reciclaje.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las fracciones individuales de material reciclado producido durante un proceso de reciclaje se examinan por separado para estudiar la presencia de contaminaciones incompatibles con la pintura.

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el material reciclado que se va a reutilizar se recoge a partir de fracciones que no muestran turbidez después de la adición de agua desmineralizada y las fracciones que muestran turbidez se reprocesan o se retiran.

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque cuando la turbidez se determina por medición, la señal de medición del sensor de turbidez actúa directamente sobre el control del proceso de la planta de reciclaje para descargar el producto contaminado y/o para cambiar el ajuste de los parámetros del proceso de reciclaje en una forma deseada.

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el reciclaje de los líquidos de lavado utilizados acuosos se realiza mediante destilación continua con condensación fraccionada.

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque las fracciones destiladas que contienen contaminaciones nocivas, incompatibles con la pintura, se purifican empleando uno o varios sistemas de separación por membrana.

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque se añade agua con calidad normal de agua potable al material reciclado después de un examen comparativo previo con agua desmineralizada para analizar contaminaciones incompatibles con la pintura.

11. Dispositivo para preparar líquidos de lavado acuosos para el lavado de instalaciones de pintura para pinturas a base de agua, reciclando los líquidos de lavado utilizados para evitar la introducción de sustancias nocivas incompatibles con la pintura en el material reciclado obtenido, caracterizado porque uno o varios dispositivos de toma de muestras (F, G, H, E) ajustables para el material reciclado recuperado que se va a analizar (B, C, D) y para agua desmineralizada (A), se disponen de modo que conducen automáticamente una cantidad predefinida respectivamente de un material reciclado, seguido por una cantidad predefinida de agua desmineralizada hasta un mezclador (I) aguas abajo, al que están conectados en serie un turbidímetro (L) con sensor (M) y un colector (O) para el líquido de la muestra utilizado, estando situadas las válvulas de cierre (K, N) respectivamente entre el mezclador (I) y el turbidímetro (L), así como entre el turbidímetro (L) y el colector (O), las cuales regulan el flujo de la muestra líquida a través del sistema de medición.

12. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque las cantidades entregadas desde los dispositivos de dosificación (F, G, H, E) se ajustan de acuerdo con el contenido en agua del material reciclado individual de muestra (B, C, D) de modo que una parte de agua desmineralizada se puede añadir dosificada para analizar una parte de material reciclado con un contenido original en agua de ≥85% en peso, dos partes de agua desmineralizada se pueden añadir dosificadas para analizar una parte de líquido reciclado con un contenido original en agua de >60% en peso hasta <85% en peso, tres partes de agua desmineralizada se pueden añadir dosificadas para analizar una parte de material reciclado con un contenido original en agua de >40% en peso hasta ≤60% en peso y cuatro partes de agua desmineralizada se pueden añadir dosificadas para analizar una parte de material reciclado con un contenido original en agua de ≤40% en peso, de modo que la cantidad total de sustancia de la muestra que consiste en la muestra de material reciclado y el agua desmineralizada añadida, se corresponde con el contendio de la sección de medición del turbidímetro (L).

13. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 o 12, caracterizado porque las bombas dosificadoras para el líquido de lavado (F, G, H) y para el agua desmineralizada (E), las válvulas (K, N) y el mezclador (I) están conectados a un controlador programable para el análisis automático y continuo de los líquidos de lavado.

14. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado porque las bombas dosificadoras para el material reciclado (F, G, H) y para el agua desmineralizada (E) están conectadas por conductos de succión directamente con los colectores para las fracciones de material reciclado individuales, producidas en el proceso de reciclaje y con el recipiente de almacenamiento para el agua desmineralizada.

15. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado porque las bombas dosificadoras para el material reciclado (F, G, H) están conectadas por conductos de succión con los colectores para las fracciones de material destilado individuales para la planta de destilación continua con condensación fraccionada.

16. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado porque las bombas dosificadoras para el material reciclado (F, G, H) están conectadas por conductos de succión con los colectores para las fracciones de material destilado individuales y las fracciones del filtrado de una planta de destilación continua con condensación fraccionada y una planta de separación por membrana aguas abajo.