Состав для удаления лакокрасочного покрытия
Состав относится к лакокрасочной промышленности, в частности к составам для удаления старых лакокрасочных покрытий. Состав предлагается для удаления старых лакокрасочных покрытий на основе синтетических высокополимеров, натуральных смол и олиф (масляных, виниловых, фенолформальдегидных, поливинилбутиральных, нитроцеллюлозных красок, грунтовок, эмалей) с разнообразных поверхностей (строительных материалов, металлических, деревянных, керамических изделий) при ремонтных и реставрационных работах. Технико-экономический результат изобретения заключается в разработке рецептуры и технологии получения высококачественного состава для удаления лакокрасочных покрытий (смывки) на базе одновременного решения некоторых проблем экологии и конверсии заводов-изготовителей нитроцеллюлозы и порохов, а также спиртовых производств; расширении сырьевой базы производства смывки; утилизации неиспользованных по прямому назначению нитроцеллюлозных порохов, отходов нитратов целлюлозы (уменьшение загрязнения водоемов), использовании оборудования для их производств и переработки, высвобождающегося при конверсии оборонных технологий. Состав содержит: концентрат эфиро-альдегидной фракции - отхода ректификации этилового спирта; нитраты целлюлозы, полученные переработкой нитроцеллюлозных порохов; отходы нитратов целлюлозы, уловленные из технологических и сточных вод; ацетон, толуол и парафин технический. Компоненты состава и их оптимальное соотношение обеспечивают физико-химические и эксплуатационные свойства на уровне технических требований известных смывок при существенном превосходстве по экономической рациональности (значительно ниже себестоимость), при улучшении экологической чистоты ряда производственных процессов (исключение сжигания порохов и отходов спиртовых производств, отходов нитратов целлюлозы, уменьшение загрязнения водоемов). 3 табл.
Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, в частности к составам для удаления старых лакокрасочных покрытий.
Срок службы лакокрасочных покрытий составляет в среднем 1-3 года, срок службы изделий значительно больше. Поэтому возникает необходимость их перекраски. Предлагаемый состав предназначен для удаления старых лакокрасочных покрытий на основе синтетических высокополимеров и натуральных смол, олиф с различных поверхностей (строительных материалов, металлических, деревянных, керамических изделий) при ремонтных, реставрационных работах. Известны составы для снятия лакокрасочных покрытий (смывки), относящиеся к двум основным группам: кислотно-щелочные и на основе органических растворителей. Кислотно-щелочные составы применяются для удаления покрытий с изделий небольших размеров путем выдержки в специальной аппаратуре, зачастую с подогревом. Более удобны и широко применяются для удаления покрытий с любых подложек смывки на основе органических растворителей (спиртов, простых и ароматических углеводородов, их хлорпроизводных, кетонов, эфиров и др.) [1] Прототипом изобретения является смывка АФТ-1, состоящая из следующих компонентов, (мас.) [2] Диоксолан-1,3 47,5 Ацетон 19,0 Толуол 28,0 Коллоксилин 5,0 Парафин 0,5 Состав обладает достаточно высоким смывающим действием по отношению к целому ряду известных лакокрасочных покрытий, относительно прост по рецептуре. Но состав имеет существенный недостаток использование дефицитного дорогостоящего растворителя диоксолана-1,3 (диоксолан-1,3 изготавливается из этиленгликоля и формальдегида, являющихся важным исходным сырьем для получения разнообразных ценных химических соединений промышленного, медицинского и бытового назначения). Создание экономически более выгодной рецептуры высококачественной смывки на основе растворителей, расширение ее сырьевой базы может быть выполнено на базе решения некоторых проблем экологии и конверсии. В частности, в России утилизация неиспользованных по прямому назначению нитроцеллюлозных порохов (с истекшим эксплуатационным сроком или высвобождающихся десятками тысяч тонн в связи с конверсией), пироксилинов, коллоксилинов и их отходов является важной проблемой народнохозяйственного значения. Настоящее изобретение ставит целью использование этих нитратов целлюлозы в качестве загустителя в рецептуре смывки, наряду с отходами ректификации этилового спирта, которые также в больших количествах образуются на заводах-изготовителях нитроцеллюлозы и спиртовых производствах. Для решения этих проблем в рецептуру смывки решено ввести концентрат эфироальдегидной фракции отхода ректификации этилового спирта [3-5] и нитраты целлюлозы, полученные переработкой бездымных (пироксилиновых) порохов, различные виды отходов коллоксилинов (например, так называемый ловушечный коллоксилин из технологических и сточных вод). Методом газожидкостного хроматографического анализа установлен следующий состав концентрата эфироальдегидной фракции (мас.): Этиловый спирт 0,13-15 Уксусный альдегид 1-22Ацетон 0,03-5
Втор-бутиловый спирт 5-12
Этиловый спирт 0,1-22
Метилэтилкетон 2-5
Вода 5-10
Другие примеси (эфиры спирты, альдегиды, углероды) Остальное
Концентрат эфироальдегидной фракции образуется при ее перегонке на эфирной колонне [5] Эфироальдегидная фракция подается из напорного бака на 30 тарелку колонны. Колонна обогревается глухим паром через выносной кипятильник. Температура в кубовой части колонны поддерживается в пределах 75-80oC. Температурный режим верха колонны поддерживается орошением колонны соответствующим количеством флегмы. При этом температура паров концентрата, образующегося в верхней части колонны при их выходе из дефлегматора должна быть в пределах 15-25oC. Отбор концентрата из колонны начинают при понижении температуры на 36-й тарелке ниже заданной (64-66oC). При повышении температуры клапан на линии отбора закрывается. Таким образом, эфироальдегидная фракция разделена на 2 продукта: в верхней части колонны сосредоточивается эфироальдегидный концентрат, а в кубовой главным образом спирты. Последние утилизируются в производстве спирта-регенератора ОСТ 84-2154-84 и спирта ТУ 75 06008-31-91. Установлено, что концентрат эфироальдегидной фракции обладает высокой растворяющей способностью по отношению к полимерной основе различных лакокрасочных покрытий и по основным характеристикам близок к ряду чистых или смесевых растворителей. Это подтверждается данными табл. 1, в сравнении с известными растворителями:
Предлагаемый состав смывки содержит концентрат эфирно-альдегидной фракции и образующийся при ректификации этилового спирта ацетон, нитратцеллюлозный загуститель, парафин, толуол при следующем соотношении компонентов (мас.):
Концентрат эфирно-альдегидной фракции 45-50
Ацетон 10-20
Нитратцеллюлозный загуститель 3-8
Парафин технический 0,5-1
Толуол Остальное
В табл. 2 приведены примеры предлагаемого состава. Технологический процесс изготовления состава состоит из следующих операций. 1. Растворение парафина в толуоле при 60-80oC охлаждение полученного раствора до 18-25oC. 2. Приготовление смеси ацетона с эфироальдегидным концентратом, образующимся при ректификации этилового спирта, и растворение в ней нитратов целлюлозы при 18-25oC. 3. Смешение раствора парафина в толуоле с растворителем нитратов целлюлозы до однородного состава. 4. Отбор проб на анализ, испытание, слив в тару. 5. Отбор проб на анализ, испытание, слив в тару. В смеситель загружаются толуол, ацетон, концентрат эфироальдегидной фракции по весу согласно рецептурному соотношению (табл.2), и перемешиваются при комнатной температуре 10-20 мин. Далее в эту смесь загружают измельченный твердый нефтяной технический парафин и перемешивают до получения однородного раствора, после чего в него добавляют навеску обезвоженных нитратов целлюлозы с крепостью остаточного спирта не менее 87% (мас.) и продолжают перемешивание до их полного растворения. Качество полученного состава смывки оценивали сравнительно с изменением рецептуры по примерам 1,6 (табл. 2) и с физико-химическими и эксплуатационными характеристиками прототипа (табл. 3). Как видно из данных табл. 3, все композиции предлагаемого состава смывки имеют физико-химические и эксплуатационные характеристики на уровне известной смывки. Приведенные пределы содержания компонентов оптимальны по основным техническим характеристикам и экономической рациональности. Композиция N 1 является наиболее экономичной по минимальному расходу наиболее дешевого вида загустителя (утилизированный нитроцеллюлозный порох), но при содержании его менее 3% резко уменьшается вязкость. При этом композиция плохо удерживается на негоризонтальных поверхностях, неудобна при работе. В то же время более высокое содержание такого загустителя (нитраты целлюлозы с вязкостью 5-6oЭ) нецелесообразно: из-за худшей растворимости требуется повышенный расход ацетона при эквивалентном содержании концентрата эфироальдегидной фракции. Композиция N 3 экономична по наименьшему содержанию ацетона, но менее предпочтительна из-за максимального содержания низковязких нитратов целлюлозы при удовлетворительных эксплуатационных характеристиках. При содержании ацетона менее 10% ухудшается смывающее действие состава. Наилучшим по комплексу эксплуатационных характеристик и экономической рациональности (наименьший расход ацетона, наибольшее содержание концентрата эфироальдегидной фракции (взамен дефицитного растворителя диоксолана-1,3) являются композиции NN 4-5. Содержание замедлителя испарения (парафина) в смывке менее 0,5% не целесообразно, так как существенно увеличивается летучесть растворителей (см. состава N 4). При концентрации его более 1% заметно ухудшается процесс обезжиривания очищенной от старой краски поверхности (с применением уайт-спирита или толуола). Как видно из приведенных примеров табл. 3, содержание парафина в пределах 0,5-1,0% обеспечивает летучесть растворителей не выше, чем по прототипу. По степени воздействия на организм человека вредные вещества, входящие в новую смывку, относятся в основном к 4 классу (малоопасные), за исключением уксусного альдегида (который присутствует в концентрате эфироальдегидной фракции) 3 класс, т.е. умеренно опасный, что находится на уровне прототипа.
Формула изобретения
Ацетон 10 20
Нитратцеллюлозный загуститель 3 8
Парафин 0,5 1,0
Толуол Остальноем
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2