I. Einführung in das Anwendungsprinzip

Beim Lackieren beträgt die Deckkraft nur 40 bis 60 %. Mehr als die Hälfte des Lacks spritzt in die Luft und bildet Sprühnebel, der die Umgebungsluft stark belastet. Um die Umwelt effektiv zu schützen und die Baustelle sauber zu halten, wird in der Lackierindustrie üblicherweise ein Wasserkreislaufsystem in Nasslackierkabinen eingesetzt, um den Sprühnebel aufzufangen. Um die Leistungsfähigkeit der Spritzkabine zu erhalten, die Arbeitsbedingungen zu verbessern und den ordnungsgemäßen Betrieb des Reinigungssystems zu gewährleisten, müssen dem Wasserkreislauf geringe Mengen chemischer Substanzen, sogenannter Farbnebelkoagulanzien, zugesetzt und darin gehalten werden. Diese Substanzen reagieren mit den im Wasser gebundenen Farbpartikeln, destabilisieren diese und lösen sie auf. Die entstehenden Partikel bilden eine Flockung mit einer bestimmten Partikelgröße, die sogenannte Farbschlacke, und werden vom Wasser getrennt. Dadurch kann der Wasserkreislauf über einen längeren Zeitraum genutzt werden. Farbnebelkoagulanzien lassen sich hauptsächlich in stark alkalische Dispersionsmittel, Kondensationsadsorptionsmittel und wasserbasierte Farbnebelkondensationsmittel unterteilen. Diese Produkte bewirken das Ablösen und Ausflocken von Farbe auf folgende Weise: Sie führen zur Verseifung des Farbnebels, wodurch dessen Viskosität reduziert wird und eine wasserunlösliche alkalische Seife entsteht, die in Wasser dispergiert wird. Gleichzeitig kondensiert der Farbnebel durch Neutralisierung der Ladung seiner äußeren Schicht. Die kondensierten Partikel verbinden sich durch Kollisionen zu Flockungsmitteln, die anschließend durch Adsorption und Vernetzung zu größeren Flockungsmittelpartikeln verknüpft werden.

II. Wie man die Wirkung von Farbnebelflockungsmitteln richtig beurteilt

Die Wirkung von Farbnebelkoagulanzien wird im Allgemeinen anhand von Schlacke, Wasser, Schaum, Geruch usw. beurteilt.
(1) Farbschlacke: Die Viskosität sollte so gering wie möglich sein, und die Gesamtbewertung des Aussehens sollte mindestens 3 bis 4 betragen (Farbschlacke ist körnig oder feiner Sand).
(2) Wasser: Bei der Eisenmann-Seitenstrom-Schlackevorrichtung sollte vor der Schlacke und vor der Zugabe von Mittel B das Wasser stark dispergiert und trüb sein. Nach der Zugabe von Mittel B sollte das Wasser möglichst klar sein und mindestens die Wasserqualitätsklasse 3 (leicht trüb) aufweisen.
(3) Schaum: Die Schaumhöhe im Becken sollte angemessen sein und nicht wesentlich höher als die Schaumhöhe, die bei Wasser entsteht, das unter gleichen Bedingungen nur Arzneimittel enthält. Zu hoher Schaum deutet auf eine unzureichende Trennung von Farbe und Wasser hin.
(4) Geruch: Während der angegebenen Betriebszeit darf kein unangenehmer Geruch entstehen, der auf mikrobielle Gefahren wie Schimmel und Bakterien im Wassersystem hinweist und auch durch eine unzureichende Trennung von Farbe und Wasser verursacht werden kann. Die Verwendung von Farbnebelkoagulanzien führt jedoch nicht zu einem irritierenden Geruch, und den meisten Farbnebelkoagulanzien werden antibakterielle Mittel zugesetzt.

III. Faktoren, die die Wirkung von Farbnebelflockungsmitteln beeinflussen

(1) Lackarten. Obwohl kein Zusammenhang zwischen der Harzart und der Wirkung festgestellt wurde, ist bekannt, dass Lacknebelkoagulanzien empfindlich auf die Polarität des Harzes reagieren. Für Lacke mit unterschiedlicher Polarität sollten daher Lacknebelkoagulanzien mit unterschiedlicher Polarität und Hydrophilie verwendet werden.

(2) pH-Wert bzw. Alkalität. Es ist bekannt, dass ein geeigneter pH-Wert bzw. eine geeignete Alkalität zur Ablösung von Farbe beiträgt. Ist der pH-Wert zu hoch, wird die Farbe zerstört, da sich stabile Partikel im Wasser nur schwer absetzen können; ist er zu niedrig, kann die Farbe nicht vollständig abgelöst werden. Der empfohlene pH-Wert liegt bei 9,0 und ist für den Betrieb von Umwälzanlagen von großer Bedeutung.

(3) Lackierkabinenprozess und Nachbehandlung von Lackschlacke. Gängige Verfahren in Spritzlackierkabinen umfassen Waschverfahren, Wasservorhangverfahren, kombinierte Wasservorhang-Waschverfahren, Wasserwirbelverfahren, Venturiverfahren und weitere. Gängige Methoden zur Schlackenentfernung sind beispielsweise das Abkratzen mit einer Schaberplatte und die Zentrifugalabscheidung. Der Lackierkabinenprozess, die Durchflussrate und Geschwindigkeit des Umwälzwassers sowie die Methode der Schlackenentfernung beeinflussen die Effizienz.

(4) Hydrochemische Faktoren. Verunreinigungen im Wasser, wie z. B. Härte, beeinflussen die Größe der Lackdispersionspartikel und damit den Viskositätsverlust. Daher sollte die Härte so gering wie möglich sein. Verunreinigungen, die beim Spritzlackierprozess eingebracht werden, wie z. B. Lösemittel, insbesondere unpolare Lösemittel, können die Wasseraufnahmefähigkeit des Lacknebels erheblich reduzieren.

(5) Dosierung und Dosierverfahren des Farbnebelkoagulans. Bei zu geringer Dosierung ist die Kondensationswirkung nicht optimal, bei zu hoher Dosierung hingegen dispergierend, ohne dass Kondensation entsteht. Unterschiedliche Farbabsorptionsprozesse in Spritzkabinen erfordern unterschiedliche optimale Dosierverfahren, die in der Praxis ermittelt werden müssen.

(6) Mikrobielle Faktoren. Die Konzentration organischer Stoffe im Kreislaufwasser ist sehr hoch, und die Betriebsbedingungen des Kreislaufwassers sind für die Vermehrung und das Wachstum von Mikroorganismen geeignet. Wird die Vermehrung von Mikroorganismen nicht sorgfältig kontrolliert, beeinträchtigt sie die Verwendung von Farbnebelkoagulanzien. Bei hohen Temperaturen sollten regelmäßig bakterizide oder bakteriostatische Mittel zugegeben werden.