[发明专利]自动稳定化学浴的系统

说明书

本发明与1992年3月6日提交的题为“由自沉积组合物中分离多价金属离子的方法和再生其中所用的螯合型离子交换树脂的方法”的共同未决的专利申请07／847，543中共同转让的发明有关。这一共同未决的专利申请在本申请中全文引用作为参考，只要其中没有任何与本申请矛盾的说法。

本发明的领域一般来说涉及其中的金属离子累积一段时间且必须定期清除的化学浴，更具体地说，本发明涉及通过化学反应为材料(如金属，包括钢)的涂布提供油漆涂层的系统，在该系统中通过从中除掉在操作期间积累下的溶解和／或分散的多价金属离子使自沉积组合物浴定期地得到稳定。

自泳和电泳是用涂料组合物涂布物体、特别是那些由金属材料制成的物体的两种已知方法。电泳效应通过使用电场来控制带电的有机分子向作为通常是两电极体系的一个电极的加工件的运动，造成电沉积。控制电流的大小和施加的时间以便将加工件涂布到所要求的厚度。自泳作用使得能通过控制带负电或不带的高分子量聚合物胶乳粒子的去稳过程和向例如有金属表面的加工件沉积来进行自沉积涂布，该加工件的金属表面经过化学处理产生带正电的离子，它吸引反号的或不带电的涂料组合物粒子。要涂布的部件通常是浸入到含有所要涂料组合物的涂布浴中。铁、钢、镀锌的金属等加工件，至少其外表面通常可以用自沉积涂布法涂镀。

进行自沉积涂布的系统的一个问题是，一段时间后，两价或高价的金属离子(多价离子)溶解和／或分散到浴中或自沉积组合物中，日益减低自沉积涂布过程的效率。随着自沉积组合物中金属离子浓度的增加，在加工件上形成的涂层的质量降低到某种程度，此时必须更换涂料组合物或自沉积浴，或者必须去掉浴的一部分并加入新的未沾污的涂料组合物，以便减小金属离子的浓度，使自沉积涂布过程能够继续。先有技术中曾多次试图从自沉积浴或涂料组合物中除掉金属离子，以便更经济地利用涂料组合物浴，并避免必须处置其中含有全部环境公害物的污染浴的问题。

1974年10月1日颁布的美国专利3，839，097(Hall等)提出，使用离子交换材料(例如离子交换树脂)除掉金属离子以稳定酸性水基涂料组合物。这种离子交换材料定期再生，以恢复其离子交换能力。为了完成离子交换材料的这种再生，将这些金属离子用可以被要从涂料组合物中除掉的金属离子置换的阳离子顶替和置换。在所给出的一个实施例中，先用水淋洗装有离子交换材料小球的离子交换柱，回收柱中残留的涂料组合物。随后用去离子水流过柱子将它完全冲洗出。在所给出的这一实施例中，离子交换材料小球随后用强酸水溶液再生，用于离子交换材料含有可置换的氢离子的场合。虽然在该文献中提出了这种稳定涂料组合物浴的方法，并且还提出了另一种在离子交换柱内除掉离子交换材料小球的金属离子、然后使金属离子再生的方法，但是没有展示或说明进行该方法的系统。对于本申请来说，Hall等的美国专利3，839，097中与本申请不矛盾的那些说法在本文中引用作为参考。

1991年4月17日公布的题为“电沉积浴的处理方法”的加拿大专利申请2，017，026提出一种连续或间歇地除掉装在槽10内的一部分电沉积浴并使取出的这部分通过超过滤器16的方法。滤出的树脂、颜料和其它高分子量组分送回到浴中。只是将超过滤液通过离子交换柱22以除掉超过滤液中的铁和其它物质。将流出离子交换柱22的滤液送回到电沉积浴中，从离子交换柱22中除下废产物并弃置之。用硫酸流过柱子使离子交换柱22再生。该文中只以很简略的方式提到完成这一操作的系统。