電泳涂裝專用超濾設備，提高電泳漆使用效率，提高表面鍍件質量。電泳超濾設備設計選型；電泳超濾工藝過程；電泳超濾設備使用維護。電泳涂裝是一種新型的表面處理技術，在電場作用下，帶電荷的電泳漆鍍在金屬的表面上，形成致密光潔的表面保護層，是涂裝發(fā)展中前途的工藝之一。在電泳涂裝過程中，被涂件要用大量去離子水洗才能進入烘房，被水沖走的涂料不僅造成資源的浪費，而且污染環(huán)境。另外，在電泳過程中，電泳槽中的電泳漆液的電導率會不斷上升，影響到鍍件質量。因此，一段時間后需要電泳槽中的漆液，用純水重新配新的漆液。
電泳漆超濾機是電泳涂裝線中的關鍵配套設備，它的作用有4個：
（1）、回收由工件表面沖洗下來的電泳漆，避免由于帶有漆的廢水排放而造成的環(huán)境污染。使用超濾透過液清洗粘附在被涂物上的電泳漆，電泳漆回收率可達98%以上，這不但節(jié)約了電泳漆，而 且減少污水處理量及費用。
（2）、回收后的電泳漆再利用，可使企業(yè)節(jié)約30%的電泳漆購置費。
（3）、裝置新生產的超濾水為出電泳槽 I件提供沖洗用水，可形成閉路循環(huán)水沖洗系統(tǒng)。
滿足閉路循環(huán)淋洗回收電泳漆的需要。如不使用超濾系統(tǒng)，回收率只有70% -80%。
?。?）、通過適當排放超濾液，除去生產過程中帶入電泳漆槽中的各種離子，穩(wěn)定電泳漆工作液提高涂膜質量。
電泳漆系統(tǒng)中，漆液通過超濾器而循環(huán)，把透過膜的透過液來作為工位沖洗用水。
漆液封閉循環(huán)方法如下：
電泳漆液通過泵從電泳槽打J到小于20um的袋式過濾器或其它20um的預處理過濾器后直接進入超濾系統(tǒng)進行漆液濃縮，然而再回到電泳槽。
電泳漆超濾流程
電泳漆回收超濾機主要應用領域：
| 汽車配件、汽車外殼的底漆
| 鋁型材加工
| 燈具、燈架、箱包飾品等
| 眼鏡架、手機外殼等等
中空纖維超濾器[↑]
特別適用于小型電泳涂裝線，成本低，更換方便透過量大。
小型中空電泳漆超濾系統(tǒng)由1支膜一一10支膜系統(tǒng)，透過量為80-800升，進漆量為1-10m3/h。系統(tǒng)包含超濾泵、超濾膜、過濾器、機架等，具體設備未列出，跟據需要實際配置。
管式超濾器[↑]
管式超濾器具有不易堵塞、易清洗，適用于電涂沉積應用中。我廠生產的GUF系列內壓膜管式超濾器和WUF型管式超濾器與同類產品比較具有占地面積小，膜面積大，結構緊湊，操作方便等優(yōu)點，對國內外多家陰、陽極電泳漆匹配良好，多年來在用戶中有良好的口碑。運行性能與美國KOCH-ABRCO公司的同類產品接近。超濾（UF）器是電泳涂裝線上的關鍵設備，現在廣泛使用在電泳線上的有管式超濾器和卷式超濾器。其用于電泳線上的主要目的在于：
?、佾@得去離子水和漆的溶劑、助溶劑等；
?、谔峁┍挥炯膰娏苡盟?br> ?、刍厥针娪炯蠋С龅钠嵋?，節(jié)省漆液用量；
?、芄?jié)約沖洗用純水，而且有助于維持電泳槽的化學平衡，減輕純水清洗后排放的廢水處理負荷。
幾種定型GUF型超濾器技術參數如下表：
卷式超濾器[↑]
卷式超濾器具有：
①膜面積大；
?、谄黧w結構緊湊；
?、郯惭b、維護簡單；
④占地少；
?、葺^其它超濾器能耗低等優(yōu)點：
但較管式超濾器易堵塞。
近年來卷式超濾器在國內開始普及。我司采用美國KOCH、OSMONICS及HYDR
ANAUTICS公司高性能卷式超濾膜制作成套設備，專業(yè)從事卷式超濾膜的推廣工作
和提供高性能的卷式超濾系統(tǒng)。
幾種定型卷式超濾器技術參數如下表：
電泳涂裝技術以其的高生產效率，優(yōu)質耐蝕的涂層，安全經濟等優(yōu)點，受到涂裝界的重視。隨時著新型電泳涂料的開發(fā)和涂裝技術的進步，成其是陽離子型電泳涂料的陰極電泳技術的開發(fā)，現今有用電泳涂裝法涂底漆的車身達90%以上，車箱、車架、車輪等已基本使用電涂涂裝涂底漆或一次成漆。
在電泳涂裝過程中，被涂件要用大量去離子水洗才能進入烘房，被水沖走的涂料占所用涂料的30%左右，不僅造成資源的浪費，而且污染環(huán)境。71年PPG和Abcro公司聯合將超濾法用電泳涂裝，實現了完備合水循環(huán)系統(tǒng)，使電泳涂裝工藝更為合理化，既節(jié)省勞動力，提高涂料利用率，又減少電泳廢水的污染，還可穩(wěn)定漆槽，一件涂層質量更為優(yōu)良。超濾器已成為一個完整的電泳涂裝系統(tǒng)中的關鍵設備之一。
超濾器及其特點
超濾器的設計，有三個基本要求：一是確保有足夠的流量通過膜表面，同時盡可能緊密，在既定的體積內可容納的膜面積。還要拆卸更換膜方便，易清洗等等。常見的超濾膜有管式(又分內丈夫，外壓兩種)，板式，中空纖維式(也分內外壓兩種)，卷式四種。從實際應用效果來看，卷式和中空對預處理、漆的管理要求嚴格，自動化水平要求高，而板式裝卸、密封、維護較困難。下表展示了 不同類型超濾器及組件在電泳涂裝上應用的優(yōu)缺點。表1：不同類型超濾器優(yōu)缺點對比
電泳清用超濾膜及其組件
超濾膜的性能是超濾系統(tǒng)的核心。超濾器是否充分有效的發(fā)揮效應，關鍵在于超濾膜的性能好壞，即超濾膜的透過速度，截留率，壽命及耐化學藥品性能等是否達到設計指標。
1、陽極電泳(陰離子型)用超濾膜
陽極電泳漆用超濾膜的透水速度，截留率，使用壽命，對陽極漆種的適應性等指標國產超濾膜均與國外同類產品水平相當，而今陽極電泳線上配套的超濾器國內基本上不進口，多采用國產超濾膜。
2、陰極漆(陽離子型)用超濾膜
隨著當今陰極電泳漆的迅速發(fā)展，與之相適應的超濾膜一直是膜工程人員研究重點。由于陰極電泳漆固含量高，主要成份為水溶性高分子涂糕點和極細的顏料，吸附性較大，污染力較強，造成超濾膜極易堵塞、衰減。為此國外一般選用具有與陰極漆基相同電荷的荷正電超濾膜來超濾陰極漆。在超濾過程中，借助杜南效應，靜電排斥，減輕漆對膜面的污染，增加透過速度，延長膜的使用壽命。
超濾器在電泳漆超濾中的幾個影響因素。
1、漆波流速
超濾過速度是由膜面溶質逆向擴散速度所控制的，漆液在膜管流動時產生濃差級化是影響透過速度的主要因素，濃差極化強度取決于膜面漆液的流速，只有當膜面流速致使漆液從層流轉入紊流狀態(tài)時，才能沖破軸向流動邊界層厚度，極化程度得以改善，管過速度得以提高。漆液的流動狀態(tài)是雷諾準數(Re=dup/μ d指膜管直徑， μ、p分別代表漆液粘度、密度，u指漆液流速來決定，當Re> 3000時流動脫離層流進入紊流狀態(tài)，理論上u越大，濃差極化會越小，但u過大，動力消耗會增加，通過計算適宜膜的流速u在3-5m/s。超濾循環(huán)泵的流量選型依據便是根據此膜面流速來定的。
2、壓力
壓力不是適過速度的決定因素，但試驗表明透過速度在一范圍內與壓力成一定的正比關系。在NG超濾器中，要保持正常的流動狀態(tài)，必須使每排管路壓力降△P到2.5 -3kg/cm2左右。進口壓力在3.5-4.0kg/cm2為宜，不能小于3kg/cm2。 這也是超濾循環(huán)泵壓頭的確定依據。
3、溫度
溫度升高，漆液粘度降低，擴散系數增大，透過速度會增加。但溫度過高，會使涂料喪失穩(wěn)定性，建議保證漆液穩(wěn)定的情況下，在溫度上限運行，會增加透過量。
4、漆液濃度
實踐表明漆液濃度對透過速度影響是很大的，當漆液濃度高時，膠層的濃度差很小，擴散速度慢，透過量就小。在工藝許可條件下，降低漆液濃度得一較好漆膜時，就盡可能用濃度低的漆液進行電泳，這時獲得較多的超濾液是有利生產的。
超濾膜的污染及預防
任何超濾膜均是有一定使用時限， 膜的自然衰減和污染是不可避免的，膜的使用壽命主要由運行中膜污染的周期及程度而定。
膜污染分輕度污染和深度污染。膜自身構造沒有變化，但因堵塞或形成附著層，使膜通量降低導致的污染稱輕度污染。如果膜本身由于化學作有、物理作用、生物作用使膜的構造超了變化，從而造成功能下降稱深度污染，如膜長時間放置干涸收縮，未防腐使細菌繁殖，或運行中嚴重濃差極化不及時處理而嚴重粘附堵塞等，一般污染通過清洗可恢復， 深度污染難以復原。在電泳漆超濾過程中及漆液管理方面有以下因素導致膜污染。
1、漆液低流速運行。
前節(jié)已說明膜面流速是透過速度的決定因素。當超濾膜面流速下降時，膠層厚度會增加，長時間低流量流速運行透過會逐步降至零點。運行中過濾袋堵塞，管道閥門阻塞，循環(huán)泵流不夠等均可能引起。
2、超濾器高濃度高溫度運行。
這種情況最易在補給式的超濾系統(tǒng)中出現，在這種循環(huán)方式中若補給量供給不足，循環(huán)系統(tǒng)的漆液就會濃縮、溫度要上升，其結果導致通量急劇降低，嚴重時不能恢復。 3、超濾器停 機時置換不。
通常超濾器在運行中，遇停水、停電、放假，倒槽等特殊因素停機時，要用超濾液（或配液溶劑水）擠出膜管內的漆液。若漆液直接存入管內或未置換，電泳漆便會沉淀下來，粘附在膜面上，再運行時透過量會顯著降低。
4、電泳漆管理
若電漆成份處于正常的PH值、溫度、 固體份，電導率等管理值以個，或機關報加漆未熟化好等，漆液分散會不穩(wěn)定，極易在膜上凝結成塊導致阻塞。
5、前處理帶來的影響。
從前處理工程帶來的一些物質，也會發(fā)生失去漆液穩(wěn)妥定性的影響，特別是帶進完整價，三價離子如PO43-等對漆液影響很大，超濾膜會被子那些凝聚物如Pb3（PO4）2等污染。
6、碳酸鉛的析出
一般電泳漆中均會有鉛，Pb2+和空氣中的碳酸起反應生成碳酸鉛，有時會在膜央上析出。若電泳漆中的鉛管理不好，達不到衡導PbCO3析出于膜面會使超濾膜劣化。而難以恢復。為減輕膜污染，不造成深度污染，采取以下預防措施是必要不的。
A、建立超濾器運行檔案，天對超濾器進出口壓力，透過速度，截留率作記載，有異常及時處理；同時也應做好漆液的管理檔案、漆溫、濃度、PH值雜離子數等，便于超濾器異常時分析查找原因，對癥下藥。
B、超濾器前配備精密過濾系統(tǒng)，經常性清理過濾袋網。保證管道及超濾器流道通暢，避免機械或其他雜物損傷、污染膜面或堵塞膜管。
C、超濾系統(tǒng)設計時注 意循環(huán)泵流量，壓頭符合超濾器的需要，注意在補給式循環(huán)超濾時發(fā)生濃縮，補給量約為設定透過量的20-40倍，在超濾系統(tǒng)管道上禁止連的接攪拌、換熱器、冷凝器等設備，保證通過超濾器的漆淮有正常的壓降及膜面流速。
D、膜長時間不用時注間防腐水密封，關停機一段時間時要及時清洗、水封，保證膜面濕潤。
六電泳漆用超濾膜的清洗及維護。
既然有膜污染，就要有解瘊的辦法，首先做到預防為主，盡量延長污染周期，產生污染后要及時清洗。超濾器新膜運行幾天后，透過速度會有一定穩(wěn)定值，當這值降到70%左右時，就必須進行清洗。清洗藥品基本使用電泳漆液中的溶劑，中和劑等。清洗操作，使用超濾系統(tǒng)內的清洗操作回路，循環(huán)運行進行，清洗時操作條件可與正常運轉時相同。如果透過量在短時間內急劇下降，說明膜已被嚴重污染，先查透過量突減原因，排除故障后，配清洗劑洗滌超濾器。清洗劑由廠方提供配方，清洗間6小時左右。為了更有效地發(fā)揮膜的功能，延長膜的使用壽命，一種行之有效的方法是按上述步驟將漆液項回電泳槽。在生產間歇，如周未有超濾透過液循環(huán)一液或幾小時是非常有益的
