超滤膜的过滤特点及影响因素.docVIP

超滤膜的过滤影响因素 　　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。 　　超滤的设计，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。 　　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。 　　超滤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Re3000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，一般污染通过清洗可恢复，深度污染难以复原。 　　在电泳漆超滤过程中及漆液管理方面有以下因素导致膜污染。 　　1、 漆液低流速运行。 　　前节已说明膜面流速是透过速度的决定因素。当超滤膜面流速下降时，胶层厚度会增加，长时间低流量流速运行透过量会逐步降至零点。运行中过滤袋堵塞，管道阀门阻塞，循环泵流量不够等均可能引起。 　　2、 超滤器高浓度高温度运行。 　　这种情况最易在补给式的超滤系统中出现，在这种循环方式中若补给量供给不足，循环系统的漆液就会浓缩、温度要上升，其结果导致通量急剧降低，严重时不能恢复。 　　3、 超滤器停机时置换不完全。 　　通常超滤器在运行中，遇停水、停电、放假，倒槽等特殊因素停机时，要用超滤液(或配液溶剂水)挤出膜管内的漆液。若漆液直接存入管内或未彻底置换，电泳漆便会沉淀下来，粘附在膜面上，再运行时透过量会显著降低。 　　4、 电