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IPA-IAO - Forschung und Praxis .224
Klaus Berewinkel
1995, 190 S., 177 S., 75 Abb. 210 mm, Softcover
Springer, Berlin
ISBN 978-3-540-60519-5
Inhalt
Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit der Wiedergewinnung von Wasserlacken, die beim Spritzlackieren am zum lackierenden Objekt vorbeigehen und mit einem Venturiwäscher aus der Luft in Wasser abgeschieden werden. Zum einen wird in der Arbeit der Austrag des Lackes mittels Abscheidung an einer Anode in einem Gleichspannungsfeld ("Elektrophorese") betrachtet. Zum anderen wird die Wiederaufbereitung des an der Anode abgeschiedenen Materials zu spritzfertigem Lack untersucht. Der Austrag des Lackoversprays mittels "Elektrophorese" ist ein Verfahren, daß bislang nirgends industriell eingesetzt wird. Weitere Forschungsarbeiten zu diesem Thema sind nicht bekannt. Der Schwerpunkt der vorliegenden Untersuchung liegt in der Optimierung der Verfahrenstechnik zum Austrag des Lackes aus dem Wasser: Aufbau einer Laboranlage zur diskontinuierlichen Abscheidung des Lackes auf planparallelen Platten. Lackabscheidung bei Variation der verfahrenstechnischen Einstellgrößen Elektrodenabstand, L ackkonzentration im Wasser, Abscheidezeit, Abscheidespannung, Temperatur, Reynoldszahl im Elektrodenspalt. Theoretische und experimentelle Beschreibung der verfahrenstechnischen Zielgrößen Abscheidemassenstrom, spezifischer Energiebedarf und Festkörper des abgeschieden Lackfilms in Abhängigkeit von den verfahrenstechnischen Einstellgrößen. Aufbau und Versuchsdurchführung auf einer halbtechnischen, kontinuierlich arbeitenden Anlage zur Abscheidung des Lackes auf Basis einer rotierenden Walze. Scale up der diskontinuierlichen auf die kontinuierliche Abscheidung. Untersuchungen zur Fraktionierung einzelner Lackbestandteile bei der Abscheidung und zur Wiederverwendung des aufbereiteten Recyclats. Die Ergebnisse zeigen, daß das Verfahren prinzipiell geeignet ist, um Lackoverspray wirtschaftlich zurückzugewinnen und als Lack wieder einzusetzen. Der notwendige spezifische Energienbedarf und der zur Abscheidung notwendige Flächenbedarf der Anode ist bei Verwendung der richtigen Abscheideparam e ter gering. Die Anreicherung gewisser Lackbestandteile im Wasser führt zu einem hohen spezifischen Energiebedarf für den Lackaustrag und würde das Verfahren unwirtschaftlich machen.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung.- 1.1 Ausgangslage.- 1.2 Aufgabenstellung.- 2 Definition der Zielgrößen.- 2.1 Spezifischer Massenstrom.- 2.2 Spezifischer Energiebedarf.- 2.3 Filmfestkörper.- 3 Theoretische Grundlagen.- 3.1 Erzielung der Wasserlöslichkeit von Lackbindemitteln.- 3.2 Prinzip des Recyclingverfahrens.- 3.2.1 Anodische Abscheidung.- 3.2.2 Rücklösen des abgeschiedenen Lackes.- 3.3 Bestehende Modelle zur Berechnung der abzuscheidenden Lackmasse.- 4 Diskussion der Modelle zur Berechnung der Abscheidung unter den Bedingungen des Lackrecyclings.- 4.1 Spezifischer Massenstrom und spezifischer Energiebedarf.- 4.2 Beschreibung des Zusammenhangs zwischen dem spezifischen Massenstrom und dem spezifischen Energiebedarf.- 4.3 Notwendigkeit experimenteller Untersuchungen.- 5 Methode zur Beschreibung der kontinuierlichen Abschei dung auf einer rotierenden Walze mit Hilfe eines einfachen diskontinuierlichen Experimentes.- 6 Experimentelle Untersuchungen zur diskontinuierlichen Abscheidung von Lacken.- 6.1 Beschreibung der verwendeten Lacksysteme.- 6.1.1 Modellack auf Acrylat-Melaminharzbasis.- 6.1.2 Wasserfiiller auf ölmodifizierter Polyester-Epoxidharzbasis.- 6.2 Beschreibung der Versuchsanlage.- 6.3 Versuchsdurchführung.- 6.4 Diskussion der Ergebnisse für die Abscheidung des Modellackes.- 6.4.1 Spezifischer Massenstrom Lackfestkörper.- 6.4.1.1 Spezifischer Massenstrom als Funktion der mittleren Stromdichte.- 6.4.1.2 Stromausbeute.- 6.4.2 Spezifischer Energiebedarf.- 6.4.3 Zusammenhang zwischen dem spezifischen Energiebedarf und dem spezifischen Massenstrom.- 6.4.4 Filmfestkörper.- 6.4.5 Fraktionierungen bei der Abscheidung.- 6.4.5.1 Abscheidung verschiedener Melaminarten.- 6.4.5.2 Abscheidung organischer Lösemittel.- 6.5 Diskussion der Ergebnisse zur diskontinuierlichen Abscheidung des Wasserfüllers.- 7 Experimentelle Untersuchungen zur kontinuierlichen Abscheidung des Wasserfüllers auf einer rotierenden Walze und Vergleich mit der diskontinuierlichen Abscheidung.- 7.1 Beschreibung der Versuchsanlage.- 7.2 Versuchsdurchfuhrung.- 7.3 Diskussion der Ergebnisse.- 7.3.1 Vergleich der diskontinuierlichen mit der kontinuierlichen Abscheidung.- 7.3.2 Abscheideverhalten für lange Abscheidezeiten.- 8 Recycling des Wasserfüllers auf ölmodifizierten Polyester Epoxidharzbasis und eines Wassermotorenlackes auf Alkydharz-Kunstharzdispersionsbasis.- 8.1 Beschreibung der Lacksysteme.- 8.2 Recycling des Wasserfullers.- 8.3 Recycling des Wassermotorenlackes.- 9 Zusammenfassung.- 10 Verzeichnis der verwendeten Symbole.- 11 Literaturverzeichnis.- I. Abschätzung des hydraulischen Energieanteils.- II. Abschätzung des Suspensionsfestkörpers am Spaltende.- III. Analysenmethoden.- IV. Aufbau der Bleche für die lacktechnische Abprüfung.
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