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    电泳漆超滤设备

        一、概述 
        电泳涂装是一种特殊的涂膜形成方法,仅适用于与一般涂料不同的电泳涂装专用的(水性水溶性或水乳液)涂料(简称电泳涂料)。它是将具有导电性的被涂物浸渍在装满水稀释的、浓度比较低的电泳涂料槽液中作为阳极(或阴极),在槽中另设置与其相对应的阴极(或阳极),在两极间通直流电一定时间,在被涂物上析出均一、水不溶的涂膜的一种涂装方法。

        根据被涂物的极性和电泳涂料的种类,电泳涂装法可分为两种:一是阳极电泳涂装法,被涂物为阳极,所采用的电泳涂料是阴离子型(带负电荷);二是阴极电泳涂装法,被涂物为阴极,所采用的电泳涂料是阳离子型(带正电荷)。电泳涂装过程伴随电泳、电沉积、电解、电渗等四种化学物理作用的组合,而形成涂膜. 
        电泳涂装技术以其独有的高生产效率,优质耐蚀的涂层,安全经济等优点,受到涂装界的重视。随时着新型电泳涂料的开发和涂装技术的进步,成其是阳离子型电泳涂料的阴极电泳技术的开发,现今有用电泳涂装法涂底漆的车身达90%以上,车箱、车架、车轮等已基本使用电涂涂装涂底漆或一次成漆。
       在电泳涂装过程中,被涂件要用大量去离子水洗才能进入烘房,被水冲走的涂料占所用涂料的30%左右,不仅造成资源的浪费,而且污染环境。71年将超滤法用电泳涂装,实现了完备合水循环系统,使电泳涂装工艺更为合理化,既节省劳动力,提高涂料利用率,又减少电泳废水的污染,还可稳定漆槽,工件涂层质量更为优良。超滤器已成为一个完整的电泳涂装系统中不可缺少的关键设备之一。
         二、 电泳漆超滤机及其特点
       超滤器的设计,有三个基本要求:一是确保有足够的流量通过膜表面,同时尽可能紧密,在既定的体积内可容纳最大的膜面积。还要拆卸更换膜方便,易清洗等等。常见的超滤膜有管式(又分内压,外压两种),板式,中空纤维式(也分内外压两种),卷式四种。从实际应用效果来看,卷式和中空对预处理、漆的管理要求严格,自动化水平要求高,而板式装卸、密封、维护较困难。下表展示了不同类型电泳漆超滤机及组件在电泳涂装上应用的优缺点。
                   表1:不同类型超滤器优缺点对比 

     对  比

     管  式

     中空纤维

    板式 

    卷式 

     预处理要求

    低 

     低

     很高

    高 

    高 

    高 

     清洗难易度

     易

    较易 

    较易 

    难 

    难 

    难  

     动力消耗

     中

     高

     低

    中 

    中 

    中  

     操作维修难易度

    易 

     较易

    易 

    较难 

     较难

    较难 

     占地面积大小

     较小

     大

     小

    较小 

    较小 

     较小


         三、电泳漆用超滤膜及其组件
       超滤膜的性能是超滤系统的核心。超滤机是否充分有效的发挥效应,关键在于超滤膜的性能好坏,即超滤膜的透过速度,截留率,寿命及耐化学药品性能等是否达到设计指标。
       1、 阳极电泳(阴离子型)用超滤膜
       阳极电泳漆用超滤膜的透水速度,截留率,使用寿命,对阳极漆种的适应性等指标国产超滤膜均与国外同类产品水平相当,而今阳极电泳线上配套的超滤器国内基本上不进口,多采用国产超滤膜。  
         2、阴极漆(阳离子型)用超滤膜
       随着当今阴极电泳漆的迅速发展,与之相适应的超滤膜一直是膜工程人员研究重点。由于阴极电泳漆固含量高,主要成份为水溶性高分子涂糕点和极细的颜料,吸附性较大,污染力较强,造成超滤膜极易堵塞、衰减。为此国外一般选用具有与阴极漆基相同电荷 的荷 正电超滤膜来超滤阴极漆。在超滤过程中,借助杜南效应,静电排斥,减轻漆对膜面的污染,增加透过速度,延长膜的使用寿命。 
       四、超滤器在电泳漆超滤中的几个影响因素。
        1、漆液流速
       超滤过速度是由膜面溶质逆向扩散速度所控制的,漆液在膜管流动时产生浓差级化是影响透过速度的主要因素,浓差极化强度取决于膜面漆液的流速,只有当膜面流速致使漆液从层流转入紊流状态时,才能冲破轴向流动边界层厚度,极化程度得以改善,管过速度得以提高。 
       2、压力
      压力不是透过速度的决定因素,但试验表明透过速度在一定范围内与压力成一定的正比关系。
       3、温度
      温度升高,漆液粘度降低,其扩散系数增大,透过速度会增加。但温度过高,会使涂料丧失稳定性,建议保证漆液稳定的情况下,在温度上限运行,会增加透过量。 
       4、漆液浓度
       实践表明漆液浓度对透过速度影响是很大的,当漆液浓度高时,胶层的浓度差很小,扩散速度慢,透过量就小。在工艺许可条件下,降低漆液浓度得一较好漆膜时,就尽可能用浓度低的漆液进行电泳,这时获得较多的超滤液是有利生产的。
        五、超滤膜的污染及预防
       任何超滤膜均是有一定使用时限,膜的自然衰减和污染是不可避免的,膜的使用寿命主要由运行中膜污染的周期及程度而定。膜污染分轻度污染和深度污染。膜自身构造没有变化,但因堵塞或形成附着层,使膜通量降低导致的污染称轻度污染。如果膜本身由于化学作有、物理作用、生物作用使膜的构造超了变化,从而造成功能下降称深度污染,如膜长时间放置干涸收缩,未防腐使细菌繁殖,或运行中严重浓差极化不及时处理而严重粘附堵塞等,一般污染通过清洗可恢复,深度污染难以复原。 
        六、电泳漆用超滤膜的清洗及维护。
       既然有膜污染,就要有解决的办法,首先做到预防为主,尽量延长污染周期,产生污染后要及时清洗。超滤膜运行几天后,透过速度会有一定稳定值,当这值降到70%左右时,就必须进行清洗。
       清洗药品基本使用电泳漆液中的溶剂,中和剂等。清洗操作,使用超滤系统内的清洗操作回路,循环运行进行,清洗时操作条件可与正常运转时相同。
       如果透过量在短时间内急剧下降,说明膜已被严重污染,先查透过量突减原因,排除故障后,配清洗剂洗涤超滤器。清洗剂由厂方提供配方,清洗间6小时左右。
       为了更有效地发挥膜的功能,延长膜的使用寿命,一种行之有效的方法是按上述步骤将漆液完全顶回电泳槽。在生产间歇,如周末有超滤透过液循环一液或几小时是非常有益的。


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