Почему для покрасочной камеры с водяной завесой нужен коагулянт?

При нанесении краски методом распыления, приблизительно от 20 до 65 % распыляемой краски не достигает поверхности изделий, и это зависит от размера и геометрии самих изделий. Для того чтобы удалить брызги краски (окрасочный туман) из области нанесения, окрасочный туман направляется воздушным потоком на водяную завесу покрасочной камеры. Там медленно испаряющиеся компоненты краски осаждаются в циркулирующей воде очистной системы, а быстро испаряющиеся компоненты и растворители остаются в вытяжном воздухе.

Для того чтобы избежать засорения водопроводов покрасочной камеры, частицы краски, попавшие в циркулирующую воду, должны отделятся путем добавления коагулянта. Получающийся при этом осадок (коагулянт) обычно удаляется из воды с помощью подходящей системы очистки (со дна емкости или поверхности воды).

Только в одной из европейских стран, такой как Германия, приблизительно 200 000 тонн осадка краски появляется при окраске методом распыления. Большая часть такого осадка должна утилизироваться как опасные отходы.

Состав красок. 
Краски представляют собой комплексную смесь веществ, которая состоит из следующих базовых компонентов:
- основа (акриловая, алкидная, эпоксидная, полиэфирная, полиуретановая смола);
- вспомогательные вещества (противоосаждающие и смачивающие агенты, ускорители отверждения, противосклеивающие агенты, отверждающие агенты, регуляторы розлива);
- красители и/или пигменты;
- наполнители;
- растворители и смеси растворителей;
- вода;
- пленкообразователи, содержащиеся в красках, являются основой для выбора коагулянта, потому что они определяют адгезионные свойства краски и составляют большую часть в отходах краски в циркулирующей воде.

Назначение коагулянта. 
Коагулянт добавляются в циркулирующую воду покрасочной камеры в начальной концентрации 0,1-0,5% (1 - 5 кг коагулянта на 1 м. куб. циркуляционной воды). Далее в течение  окрасочного процесса, необходимо добавлять коагулянт, приблизительно 5 - 15% от количества отхода краски постоянно, для поддержания подходящей  концентрации в циркулирующей воде.

С технической и экономической точки зрения, коагулянт должен удовлетворять следующим требованиям:
  • Отделение краски от циркуляционной воды.
Для того чтобы предотвратить загрязнение водопроводов покрасочной камеры, отделение частиц краски должно происходить как можно более самопроизвольно.
  • Защита коагулянта от попадания в него растворителя.
Наличие растворителя в циркулирующей воде покрасочной камеры может привести к повторному растворению уже готового коагулянта. Для того чтобы предотвратить этот эффект, коагулянт должен иметь высокую связывающую способность для типичных растворителей используемых красок.
  • Влияние на всплывание или седиментацию осадка.
В зависимости от того, какая используется система очистки покрасочной камеры, образующийся коагулянт должен всплывать или осаждаться. Этот процесс может частично контролироваться коагулянтом, а  также дополнительно могут понадобиться специальные химические добавки.
  • Легкое удаление коагулянта.
Для того чтобы убедиться, что коагулянт может быть собран и удален очищающей системой покрасочной камеры, частицы коагулянта не должны быть маленькими и должны образовывать достаточно большие конгломераты в воде. Кроме того, они должны иметь хорошую устойчивость к механическим воздействиям, для того, чтобы избежать забивания или засорения системы очистки покрасочной камеры. Эти свойства могут быть достигнуты выбором подходящего коагулянта и, возможно,  подходящего химического агента.
  • Хорошее обезвоживание коагулянта.
Для того чтобы потребовалось минимальное количество транспортных средств, а также для того, чтобы снизить дополнительные расходы на утилизацию, отделенный от воды коагулят должен легко обезвоживаться.
  • Длительное время использования циркулирующей воды.
Коагулянт должен сохранять циркулирующую воду в надлежащем состоянии как можно дольше, для того, чтобы снизить затраты на замену воды и на очистку системы покрасочной камеры.
  • Не влиять отрицательно на возможный рецикл краски.
Если компоненты коагулянта могут быть использованы для новых рецептур красок, коагулянт не должен содержать каких либо веществ, которые могут разрушить пленкообразователь, уменьшить адгезию или связать большое количество воды.
  • Технология коагуляции.
Эффективный и экономичный процесс коагуляции зависит не только от выбора коагулянта. Предварительно должна быть проведена полная подготовка всей системы, включая используемые краски, а также химикаты, необходимые для коагуляции. 

Несмотря на то, что уже существует технология коагуляции, во многих случаях следует учитывать неизменяемые факторы окрасочного производства, некоторые фундаментальные аспекты водопроводных систем, важно проверять их состояние, поскольку их оптимальная конструкция и регулярная поддержка может значительно сократить расходы на утилизацию отходов окрасочного производства. 

Водяная завеса покрасочной камеры. 
Для того чтобы обеспечить полную очистку водяного потока циркулирующей воды в покрасочной камере, вода должна стекать по всей длине водяной завесы. Подводимая вода и воздух должны быть подобраны так, чтобы обеспечить воронку. Этот метод предлагает следующие преимущества: 
  • Полная подготовка водяного потока. Полностью закрытый водный поток предотвращает попадание нескоагулировавших частиц в выводимый воздушный поток, в связи с этим не образуется липких налетов на стоках водяной завесы покрасочной камеры; 
  • Хорошее отделение частиц краски. Сильная турбуленция циркулирующей воды и воздушного потока предотвращает слипание капель краски и формирование больших комков, до того, как они начнут контактировать в коагулянте. 
  • Оптимальная утилизация коагулянта. Вследствие глубокого перемешивания воды и коагулянта, коагулянт оптимально утилизируется из покрасочной камеры и его количество минимизируется. 
  • Низкая скорость роста бактерий. Сильное перемешивание захватывает воздух в циркулирующую воду и это уменьшает вероятность анаэробных разрушающих процессов и появления неприятного запаха. 
  •  Помощь флотационному процессу. Большое количество воздушных пузырьков в формирующемся коагуляте улучшает его флотационные свойства (всплывание). Если есть необходимость во флотации, этот эффект может быть использован для уменьшения количества дополнительных добавок.