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概述电镀涂装超滤器的应用方案 一、 前言 　　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PPG和Abcro公司联合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、 超滤器及其特点 　　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（又分内丈夫，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超滤器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 项　　目 内压 外压 内压 外压 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。超滤器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。漆液的流动状态是雷诺准数（Re=duρ/μ d指膜管直径, μ、ρ分别代表漆液粘度、密度，u指漆液流速来决定，当Re>3000时流动脱离层流进入紊流状态，理论上u越大，浓差极化会越小，但u过大，动力消耗会增加，通过计算适宜膜的流速u在3-5m/s。超滤循环泵的流量选型依据便是根据此膜面流速来定的。 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。在NG超滤器中，要保持正常的流动状态，必须使每排管路压力降ΔP到2.5-3kg/cm2左右。进口压力在3.5-4.0kg/cm2为宜，不能小于3kg/cm2。这也是超滤循环泵压头的确定依据。 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