способ отделения лакокрасочных покрытий от пластмассовых поверхностей

Формула изобретения

1. Способ отделения лакокрасочных покрытий от пластмассовых поверхностей, включающий использование моющего раствора и дополнительное воздействие на моющий раствор, при этом в качестве моющего раствора используют воду, пластмассовые изделия с лакокрасочным покрытием подвергают измельчению до размеров частиц не более 5 мм, и готовят водную суспензию из предварительно размолотых изделий с содержанием твердой фазы 20-70%, суспензию подвергают виброкавитационному воздействию и дополнительному помолу до размеров частиц не более 1 мм в установке с вращающимся ротором и неподвижным статором, имеющими перфорацию, причем суспензию пропускают через установку с расходом не более 20 г/см² с при скорости вращения ротора не менее 15 м/с.

2. Способ по п.1, в котором в водную суспензию дополнительно вводят до 5% диспергатора-изопропилового спирта, этилового спирта, поверхностно-активного вещества.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области создания технологий по очистке поверхности пластмассовых изделий от лакокрасочных покрытий.

Известны различные способы очистки поверхностей от лакокрасочных покрытий:

- химический способ с использованием различных растворителей;

- дробеструйная очистка;

- сухое измельчение в дезинтеграторах;

- ультразвуковая обработка в жидкой среде.

Известен, например, способ удаления лакокрасочных покрытий с различных поверхностей путем нанесения моющего состава с последующей выдержкой и смывом струей воды под давлением (Патент РФ №2098577, 12.10.1997).

Наиболее близким по технической сущности к разрабатываемой технологии является способ очистки поверхности твердых тел, при котором в моющий раствор вводятся ультразвуковые колебания (Маленькая энциклопедия. Ультразвук. - М., 1979 г., стр. 242)

Введение ультразвука позволяет не только ускорить процесс очистки, но и получить высокую степень чистоты поверхности. В процессе очистки происходит разрушение поверхности пленок загрязнений, их отслаивание и удаление, эмульгирование и растворение.

Для очистки поверхности от лакокрасочных покрытий, прочно связанных с очищаемой поверхностью, применяют агрессивные среды, в которые вводят ультразвуковые колебания для обеспечения высокой степени очистки.

В качестве установки, применяемой для очистки поверхностей с помощью ультразвука, применяют ванну с моющим раствором. Дном ванны служит излучающая диафрагма, колебания которой создаются с помощью пьезоэлектрического или магнитострикционного преобразователя, вызывающего в жидкости ультразвуковые и навигационные явления.

Известна установка для создания виброкавитационного воздействия - виброкавитационный смеситель-гомогенизатор (Патент РФ №2081692, 20.06.1997), содержащая корпус с крышкой, на которой расположен входной патрубок. В корпусе устройства соосно с входным патрубком находится вал с закрепленным на нем ротором, представляющим собой диск, снабженный двумя рядами сменных, концентрически расположенных колец с рабочими элементами в виде нескольких рядов сквозных отверстий. Статор закреплен в корпусе и имеет сменные концентрические кольца с перфорацией. Ротор имеет лопасти, размещенные в центре диска и предназначенные для подачи обрабатываемой суспензии на рабочие органы.

Выходной патрубок расположен на боковой поверхности корпуса.

Задачей изобретения является разработка экологически чистого способа удаления лакокрасочных покрытий с пластмассовых поверхностей, исключающего применение агрессивных сред, а также разработка устройства для осуществления способа.

Технический результат заключается в достижении высокой степени очистки пластмассовой поверхности.

Способ заключается в том, что пластмассовые изделия с лакокрасочным покрытием подвергают измельчению до размеров частиц не более 5 мм и готовят водную суспензию с содержанием твердой фазы 20-70%. Суспензию подвергают дополнительному помолу до размеров частиц не более 1 мм и виброкавитационному воздействию в установке с вращающимся ротором и неподвижным статором, имеющими перфорацию в виде прямоугольных отверстий. Суспензию пропускают через установку с расходом не более 20 г/см² сек при скорости вращения ротора не менее 15 м/сек.

Отделение лакокрасочного покрытия происходит за счет суммарного воздействия механических и гидравлических ударов, кавитации и сдвиговых напряжений, возникающих при измельчении материала до размеров частиц не более 1 мм, и прохождения через установку, создающую виброкавитационное воздействие на суспензию.

В водную суспензию может быть введено до 5% диспергатора – изопропилового спирта, этилового спирта, поверхностно активного вещества.

В качестве устройства для реализации способа используют установку, представляющую собой виброкавитационный смеситель, содержащий корпус с крышкой, на которой расположен входной патрубок. В корпусе устройства соосно с входным патрубком находится вал с закрепленным на нем ротором, представляющим собой диск, снабженный двумя сменными концентрически расположенными кольцами, с рабочими элементами в виде нескольких рядов сквозных отверстий. Статор закреплен в корпусе и имеет три ряда сменных концентрических колец с перфорацией, выполненной в виде прямоугольных отверстий. Ротор имеет лопасти, размещенные в центре диска и предназначенные для подачи обрабатываемой суспензии на рабочие органы.

В известном устройстве новым является то, что ротор закреплен на валу с помощью втулки, на боковой поверхности которой установлены ножи. В нижней части входного патрубка размещено кольцо с направляющими пластинами. Суспензия, подаваемая на входной патрубок, подвергается дополнительному помолу, проходя через пластины и ножи. Перфорация выполнена в виде сквозных отверстий прямоугольного сечения.

На чертеже представлен пример выполнения разработанного устройства.

Установка содержит корпус 1 с крышкой 2, с вертикально расположенным входным патрубком 3. В корпусе закреплен статор 4 с тремя съемными концентрически расположенными кольцами с перфорацией, выполненной в виде прямоугольных отверстий. В нижней части корпуса соосно с входным патрубком 3 размещен вал 5. Вал вращается в подшипниковом узле 6. Вал имеет съемный узел-уплотнение 7, который прикреплен к корпусу 1. В верхней части вала 5 закреплен ротор 8, представляющий собой диск, снабженный двумя рядами съемных концентрических колец, с рабочими элементами в виде перфорации - прямоугольными отверстиями. Ротор имеет лопасти 10, размещенные в центре диска. С внутренней стороны корпуса образуется кольцевое пространство для выгрузки готового продукта через выходной патрубок 11, расположенный на боковой поверхности корпуса. Ротор размещен на валу с помощью дополнительной втулки 12, на боковой поверхности которой закреплены ножи 13.

В нижней части входного патрубка установлено кольцо 14 с направляющими пластинами 15. Подвергаемая обработке суспензия через входной патрубок 3 подвергается дополнительному помолу, проходя через пластины 15 и ножи 13. Далее суспензия с помощью лопастей 10 и ротора отбрасывается в пространство между диском 8 ротора и статором 4, где подвергается интенсивному виброкавитационному воздействию и поступает в кольцевое пространство с внутренней стороны корпуса и выводится через выходной патрубок 11. Для отделения лакокрасочного покрытия от основного материала суспензию, прошедшую, виброкавитационную обработку, подают на центрифугу для разделения лакокрасочного покрытия и основного пластмассового материала изделия.

Пример осуществления способа

Разработанный способ был реализован на установке производительностью до 100 кг/час. Скорость вращения ротора - 20 м/сек. Расход суспензии - 15 г/см²· сек.

В качестве исходного сырья использовались автомобильньные бамперы из термопласта с лакокрасочным покрытием полиэфирной краской следующего вида:

1. Автомобильные бамперы: основа - термоэластопласт бледно-белого цвета, лакокрасочное покрытие - глянцевая яркая белая краска;

2. Автомобильные бамперы: основа - термоэластопласт черного цвета, лакокрасочное покрытие - красная краска.

3. Автомобильные бамперы: основа - термоэластопласт черного цвета, лакокрасочное покрытие - белая краска.

Исходный материал подвергали помолу до размера частиц до 5 мм.

Готовили водную суспензию с содержанием твердой фазы 20-70%.

Результаты по осуществлению технологического процесса приведены в таблице.

По результатам работы сделаны следующие выводы.

Применение разработанного способа и устройства обеспечивает устойчивое отделение лакокрасочного покрытия от исходного материала. При измельчении не происходит структурных изменений материала, так как отсутствует высокая температура в зоне процесса, что подтверждается отсутствием изменения цвета у отделяемой краски.