环保可生物降解性漆雾凝聚剂的制备及其应用的制作方法

专利名称：环保可生物降解性漆雾凝聚剂的制备及其应用的制作方法
技术领域：
本发明属于环境污染治理技术领域，主要应用于湿式喷漆房的循环水处理系统
中。本发明所解决的技术问题是 (1)解决了在喷漆过程中散落多余的油漆及有机溶剂气体对喷漆件表面质量和操 作者的身体健康的危害，保护了周围的空气和环境。 (2)解决了部分油漆粘附于设备表面，堆积槽底，堵塞循环管路、喷嘴等，从而减小 了涂装车间的清理难度，减少了相关设备的维修费用。 (3)解决了漆雾粘附在水泵及风机叶片上，使水泵的水量及风机的风量降低，造成 喷漆室内循环水量及排风量失去平衡的问题，从而保证了净化系统的正常运行，同时保证 了喷涂质量。
(4)解决了油漆中的部分有机质溶解在水中，增加循环水的C0D，降低循环水净化 效率，促使循环水腐败发臭，增加了循环水更换次数的问题，减小了后续水处理的难度。
(5)解决了一般漆物凝聚剂在水体中不能生物降解，进一步加大水系统的C0D、 B0D量，形成二次污染的问题。 主要技术指标使用该发明药剂后，漆雾去除率大于90% ;漆渣上浮率大于85% ; 有机溶剂去除效果明显；上浮的漆渣为酥松蜂窝状结块，不带粘性；池内沉渣主要是无机 颜料，无粘性；较一般漆雾凝聚剂产品水处理中产生C0D、 B0D量降低80_90% 。
背景技术：
美国专利"喷漆房水系统处理配方及其使用方法"，专利号0245181，该专利产品 具有使油漆失粘和絮凝的优点，并且也能处理水性漆，是目前用于喷漆房水处理中较新的 产品。它是由固体有机聚合物水分散体以及表面活性剂、杀菌剂、增稠剂、澄清剂等助剂组 成。但这种产品是通过化学作用而合成的，不具有可生物降解性，用于处理水系统时容易产 生大量C0D、B0D，造成水体的二次污染。国内的朱立中、李治等人也在90年代就曾对醛_胺 縮合产物、芳胺_醛縮聚产物等作为水处理剂方面的应用做过研究，虽然这类药剂对油漆 的作用活性比较高，但是该类产品在生产与使用过程中挥发出有毒气体，对操作者和周围 环境造成很大危害。另外，在涂装行业水处理中有机、无机聚合物复配型及强碱分散型等 漆雾凝聚剂也曾大量使用，但这类药剂产品对水体造成严重的二次污染，而且对粘性较强 的油漆仍不能很好的处理，满足不了日益兴起的涂装行业用多种油漆失粘的要求。本发明 的突出特点是，以壳聚糖为主要原料，壳聚糖具有良好的生物相容性和生物可降解性，在医 药、食品、环保、轻工、化工、农、林、畜牧业等诸领域得到广泛的应用。在污水处理上也得到 广泛的应用，美国国家环保局(US-EPA) 1984年就批准它作为自来水净化剂。利用壳聚糖为 主要原料的本专利产品在应用时减小了水体的二次污染，有效的保护了环境。在使用时，药 剂吸附包裹漆雾，防止漆雾相互附着，将漆雾转换成不粘附的松软漆渣，使循环水中的过喷 漆失粘，经处理后的漆渣结块大，漆渣上浮率高。

发明内容
本发明的目的是提供一种对水性、溶剂性漆有很好失粘、凝聚作用的环保可生物 降解性漆雾凝聚剂。 本发明的另一 目的是提供该漆雾凝聚剂的制备方法。 本发明还有一目的是提供该漆雾凝聚剂在湿式除漆循环水系统处理中的应用。
本发明的漆雾凝聚剂，由生物可降解的壳聚糖、酸、金属盐、改性膨润土为主要原 料，并添加其它助剂组成，产品表观为肉红色粘稠状水溶性液体，可作为单剂型漆雾凝聚剂 使用。 可降解性壳聚糖聚合物的结构式为
(C8H13N05)n 其中，此种壳聚糖的粘度为200 3000cps 改性膨润土结构式为 [Mg2.66Lin (Na。. 33) ] Si4010 (0H， F) 2 其中n二O. 1 1.0 助剂甲基纤维素结构式为 [C6H702 (0CH3)3]n 所述酸为乙酸、硫酸、盐酸、柠檬酸及氨基磺酸等，或为乙酸、硫酸、盐酸、柠檬酸
及氨基磺酸等的混合物，当为上述酸的混合物时，可以任意组合，也可以任意比混合。
所述金属盐为铝、锌、铁、f丐、镁的氯化物，或铝、锌、铁、f丐、镁的氯化物的混合物，
当为上述金属盐的混合物时，可以任意组合，也可以任意比混合。
本发明环保、可生物降解性漆雾凝聚剂的制备方法包括以下工艺步骤 ①配制含酸、壳聚糖酸性壳聚糖水溶液，室温下搅拌8 15小时，得组分I ; ②将组分I和金属盐加入一定量的水中，缓慢搅拌1 3小时，得组分II ; ③将组分II加入改性膨润土水溶液和甲基纤维素水溶液，继续缓慢搅拌3 6小
时，即得环保、可生物降解性漆雾凝聚剂。
④上述配制的漆雾凝聚剂中各原料所占产品总重量的百分比如下壳聚糖0. 1 10%、酸0. 1 10%、金属盐2 40%、改性膨润土 0. 1 10%、甲基纤维素0. 1 10%。
本发明制备的环保、生物可降解漆雾凝聚剂为肉红色粘稠水溶性液体，保存期为一年。 环保、可生物降解性漆雾凝聚剂处理湿式除漆循环水的方法包括以下步骤 ①控制除漆循环水ra值接近7，理论上可以在任何pH值条件下使用； ②将此漆雾凝聚剂在需要净化的水槽循环水入口处缓慢添入(分为手工添入和
计量泵添入二种)，加入的量为循环水量的0. 0002 0. 002倍；经循环水循环一段时间后，
分离循环水中的漆渣凝聚物。 ③此漆雾凝聚剂在正常喷漆作业时必须有补充加量，补充加量与进入循环水的油 漆量成正比关系；一般为1 : 6 1 : 10。 本发明漆雾凝聚剂的使用性能，可从下面的实验得到证实 实验室搅拌器中加入500ML水，开启搅拌，视具体情况判断是否调节水的pH值，加 入此漆雾凝聚剂1ML。快速搅拌下(200 300rpm)逐滴加入任意试验用漆6ML， 30秒后，停
4止搅拌，静置。用一根医用压舌板浸入水中，观察到油漆粘性被破坏，杯壁及搅拌轴上无明
显粘附物，漆渣呈现颗粒状絮体，水质清。本发明与现有技术相比具有以下优点 产品的主要原料壳聚糖作为一种长链型的阳离子高聚体，可同时起到电中和凝聚
及粘结架桥的双重作用，使原来油漆组分中部分或全部被吸附的基团和电性丧失活性，不
再具备主动吸附的能力，从而使油漆失去粘性并产生絮凝作用。另外壳聚糖能通过分子中
的氨基等基团与污水中的汞、锂、铜、铅、银等重金属离子形成稳定的螯合物，除去循环水中
的金属离子。另外还可以对水体的放射性污染进行净化和对水体进行抑菌作用。 本发明产品中的另外两种原料改性膨润土和金属盐，与壳聚糖具有协同、增效作
用，能快速使失粘的油漆进行漆水分离，并协助漆渣上浮。 本发明产品在湿式喷漆房的循环水处理应用中可作为单剂型漆雾凝聚剂使用，无 需另加高分子絮凝剂，便能使循环水中的过喷漆快速、有效的进行失粘、絮凝，处理程序简 单、使用方便。 本发明产品主要原料壳聚糖具有可生物降解性，大大降低了循环水中产生的COD、 BOD量，避免了药剂在水体中应用时产生的二次污染，有效的保护了环境，倡导了可持续发 展的理念。
具体实施例方式
实施例1、本发明环保、可生物降解性漆雾凝聚剂的制备方法包括以下工艺步骤
①配制含乙酸1X、壳聚糖1X的酸性壳聚糖水溶液250g，室温下搅拌8 15小 时，得组分I ; ②将组分I和浓度为50%的氯化铝溶液250g，加入500g水中，缓慢搅拌1 3小 时，得组分II ; ③将组分II加入浓度为3%的改性膨润土水溶液100g和浓度为1 %的甲基纤维 素水溶液200g，继续缓慢搅拌3 6小时，即得环保、可生物降解性漆雾凝聚剂。
实施例2、本发明环保、可生物降解性漆雾凝聚剂的制备方法包括以下工艺步骤
①配制含柠檬酸1 % 、壳聚糖1. 5 %的酸性壳聚糖水溶液250g，室温下搅拌8 15 小时，得组分I ; ②将组分I和浓度为40%的硫酸铝溶液250g，加入450g水中，缓慢搅拌1 3小 时，得组分II ; ③将组分II加入浓度为3%的改性膨润土水溶液100g和浓度为1 %的甲基纤维 素水溶液200g，继续缓慢搅拌3 6小时，即得环保、可生物降解性漆雾凝聚剂。
实施例3、本发明环保、可生物降解性漆雾凝聚剂的制备方法包括以下工艺步骤
①配制含盐酸1. 5% 、壳聚糖1 %的酸性壳聚糖水溶液200g，室温下搅拌8 10小 时，得组分I ; ②将组分I和浓度为50%的氯化铁溶液250g，加入500g水中，缓慢搅拌1 3小 时，得组分II ; ③将组分II加入浓度为3%的改性膨润土水溶液100g和浓度为1 %的甲基纤维
素水溶液200g，继续缓慢搅拌3 6小时，即得环保、可生物降解性漆雾凝聚剂。 实施例4、本发明环保、可生物降解性漆雾凝聚剂的制备方法包括以下工艺步骤
①配制含氨基磺酸1%、壳聚糖1. 5%的酸性壳聚糖水溶液250g，室温下搅拌8 15小时，得组分I; ②将组分I和浓度为50%的氯化锌溶液250g，加入550g水中，缓慢搅拌1 3小时，得组分II ; ③将组分II加入浓度为3%的改性膨润土水溶液100g和浓度为1 %的甲基纤维
素水溶液200g，继续缓慢搅拌3 6小时，即得环保、可生物降解性漆雾凝聚剂。 实施例5、本发明环保、可生物降解性漆雾凝聚剂的制备方法包括以下工艺步骤 ①配制含乙酸1. 25 % 、盐酸0. 25 % 、壳聚糖1 %的酸性壳聚糖水溶液300g，室温下
搅拌8 12小时，得组分I; ②将组分I和浓度为30%的氯化铝、20%的硫酸铝溶液250g，加入500g水中，缓慢搅拌1 3小时，得组分II; ③将组分II加入浓度为3%的改性膨润土水溶液100g和浓度为1 %的甲基纤维素水溶液200g，继续缓慢搅拌3 6小时，即得环保、可生物降解性漆雾凝聚剂。
实施例6、本发明环保、可生物降解性漆雾凝聚剂的制备方法包括以下工艺步骤
①配制含乙酸0. 5%、盐酸0. 25%、柠檬酸0. 25%、氨基磺酸0. 25%、壳聚糖1%的酸性壳聚糖水溶液250g，室温下搅拌8 12小时，得组分I ; ②将组分I和浓度为20%的氯化铝、15%的硫酸铝、10%氯化铁、10%氯化锌溶液300g，加入500g水中，缓慢搅拌1 3小时，得组分II ; ③将组分II加入浓度为3%的改性膨润土水溶液100g和浓度为1 %的甲基纤维素水溶液200g，继续缓慢搅拌3 6小时，即得环保、可生物降解性漆雾凝聚剂。
实施例7、本发明的漆雾凝聚剂处理湿式除漆循环水的方法包括以下步骤 ①控制除漆循环水ra值至6 ; ②将此漆雾凝聚剂在需要净化的水槽循环水入口处缓慢添入(分为手工添入和计量泵添入二种)，加入的量为循环水量的0. 0002倍；经循环水循环一段时间后，分离循环水中的漆渣凝聚物。 ③此漆雾凝聚剂在正常喷漆作业时必须有补充加量，补充加量与进入循环水的油漆量比为1 : 6。 实施例8、本发明的漆雾凝聚剂处理湿式除漆循环水的方法包括以下步骤 ①控制除漆循环水ra值至7 ; ②将此漆雾凝聚剂在需要净化的水槽循环水入口处缓慢添入(分为手工添入和计量泵添入二种)，加入的量为循环水量的0. 0008倍；经循环水循环一段时间后，分离循环水中的漆渣凝聚物。 ③此漆雾凝聚剂在正常喷漆作业时必须有补充加量，补充加量与进入循环水的油
漆量比为i : 8。
实施例9、本发明的漆雾凝聚剂处理湿式除漆循环水的方法包括以下步骤 ①控制除漆循环水ra值至9 ; ②将此漆雾凝聚剂在需要净化的水槽循环水入口处缓慢添入(分为手工添入和计量泵添入二种)，加入的量为循环水量的0. 001倍；经循环水循环一段时间后，分离循环水中的漆渣凝聚物。
③此漆雾凝聚剂在正常喷漆作业时必须有补充加量，补充加量与进入循环水的油漆量比为1 : 10。
权利要求
环保、可生物降解性漆雾凝聚剂，其特征在于由生物可降解的壳聚糖、酸、金属盐、改性膨润土为主要原料，并添加其它助剂组成。
2. 如权利要求书l所述的环保、生物可降解性漆雾凝聚剂，其特征在于所述壳聚糖为 生物可降解性原料，其聚合物的结构式为(C8H13N05)n其中，此种壳聚糖的粘度为200 3000cps 改性膨润土结构式为 [Mg2.66Lin(Na0.33)]Si4010(OH， F)2 其中n = 0. 1 1. 0 助剂甲基纤维素结构式为 [C6H702 (0CH3)3]n。
3. 如权利要求书1所述的环保、生物可降解性漆雾凝聚剂，其特征在于所述酸为乙酸、硫酸、盐酸、柠檬酸及氨基磺酸等，或为乙酸、硫酸、盐酸、柠檬酸及氨 基磺酸等的混合物。
4. 如权利要求书1所述的环保、生物可降解性漆雾凝聚剂，其特征在于 所述金属盐为铝、锌、铁、钙、镁的氯化物，或铝、锌、铁、钙、镁的氯化物的混合物。
5. 环保、可生物降解性漆雾凝聚剂的制备方法包括以下工艺步骤① 配制含酸、壳聚糖的酸性壳聚糖水溶液，室温下搅拌8 15小时，得组分I ;② 将组分I和金属盐加入一定量的水中，缓慢搅拌1 3小时，得组分II ;③ 将组分II加入改性膨润土水溶液和甲基纤维素水溶液，继续缓慢搅拌3 6小时后， 即得环保、可生物降解性漆雾凝聚剂。④ 上述配制的漆雾凝聚剂中各原料所占产品总重量的百分比如下壳聚糖0. 1 10%、酸0. 1 10%、金属盐2 40%、改性膨润土0. 1 10%、甲基纤维素0. 1 10%。 本专利产品表观为肉红色粘稠状水溶性液体，可作为单剂型漆雾凝聚剂使用。
6. 环保、可生物降解性漆雾凝聚剂应用于湿式除漆循环水系统水处理中。
7. 如权利要求8所述的环保、可生物降解性漆雾凝聚剂处理湿式除漆循环水的方法包 括以下步骤① 控制除漆循环水PH值接近7，理论上可以在任何pH值条件下使用；② 将此漆雾凝聚剂在需要净化的水槽循环水入口处缓慢添入(分为手工添入和计量 泵添入二种)，加入的量为循环水量的0. 0002 0. 002倍；经循环水循环一段时间后，分离 循环水中的漆渣凝聚物。③ 此漆雾凝聚剂在正常喷漆作业时必须有补充加 ，补充加量与进入循环水的油漆量 成正比关系；一般为1 : 6 1 : 10。
全文摘要
本发明提供一种对溶剂型、水性涂料均有很好的失粘、凝聚作用的漆雾凝聚剂，其主要应用于湿式除漆循环水处理中。本发明由生物可降解性的壳聚糖、酸、金属盐及改性膨润土为主要原料，并添加其它助剂组成，可以作为单剂型漆雾凝聚剂使用。本发明同时提供该漆雾凝聚剂的制备方法和现场应用方法，其生产工艺简单，应用方便；主要原料壳聚糖具有可生物降解性，避免了药剂在水体中应用时产生的二次污染，有效的保护了环境，倡导了可持续发展的理念。
文档编号C02F1/52GK101767853SQ20091004788
公开日2010年7月7日 申请日期2009年3月20日 优先权日2009年3月20日
发明者尤国彪, 常立, 杨磊, 管留忠, 芦洪涛, 董爱想, 谢爱军, 高素萍 申请人:上海立昌环境工程有限公司