在電泳涂裝過程中,每一個(gè)工藝都與水息息相關(guān)。水在電泳中占據(jù)著舉足輕重的地位。隨著我國(guó)電泳涂裝技術(shù)的興起,大量需要電泳的產(chǎn)品都加入到了電泳涂裝這個(gè)大潮流當(dāng)中。電泳涂裝因其防腐蝕性能和具有光滑的電泳膜層成為機(jī)械五金行業(yè)熱衷的防腐措施。但是,電泳工藝是一個(gè)大量消耗水的過程,我國(guó)正在積極倡導(dǎo)節(jié)約用水,保護(hù)水資源;另一方面,隨著居民用水、工業(yè)用水的增加,水資源短缺的事實(shí)也不得不擺上了議事日程,水資源的短缺越來越成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要因素。
隨著我國(guó)環(huán)保法規(guī)、污水排放法規(guī)的日臻完善,環(huán)境保護(hù)問題受到了高度重視,污水排放標(biāo)準(zhǔn)日益提高,污水處理費(fèi)用也隨之日漸上升。如何設(shè)計(jì)和制定合理的涂裝生產(chǎn)工藝,在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,合理用水、節(jié)約用水,程度地降低水消耗量和污水排放量,不僅關(guān)系到企業(yè)的生存與發(fā)展,也是國(guó)計(jì)民生的大問題。
在整個(gè)電泳過程中,每一個(gè)電泳槽的正常運(yùn)作都離不開水,噴淋、磷化表調(diào)、侵泡等工藝都需要水的參與,可以說電泳的過程也是水的消耗過程。前處理廢水來自脫脂、磷化、表面調(diào)整等工序及水洗工序的廢水排放,電泳廢水來自清洗工件上附著的浮漆和工藝槽的清洗過程。為節(jié)約用水,在涂裝線規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)可以從改進(jìn)工藝方案、完善設(shè)備功能、采用新技術(shù)和新材料等方面來考慮。
在脫脂或磷化后,為洗凈附著在工件表面的化學(xué)藥劑,需要進(jìn)行多次水洗。為節(jié)約用水,將前處理的各水洗工序設(shè)計(jì)成兩個(gè)節(jié)水單元,使清洗用水由以前各個(gè)工序槽單獨(dú)排放變?yōu)閱卧欧拧2⒉捎煤蠖嗡唇o水,順次向前段水洗槽溢流供水,終排放至地溝,提高了清洗水的利用率。
在一些涂裝生產(chǎn)線的工藝設(shè)計(jì)中,脫脂和磷化采用各自后清洗的水補(bǔ)水,不直接添加新鮮的工業(yè)用水,從而達(dá)到進(jìn)一步節(jié)約用水的目的。此種節(jié)水方法目前已成為涂裝線水洗設(shè)計(jì)的通用方法。 合理采用新設(shè)備,降低槽液更新周期通過采取以下措施,降低了槽液的更新周期,達(dá)到節(jié)水目的。
a.在手工預(yù)清理工位增加高壓水槍預(yù)清洗,以降低后續(xù)工序的處理負(fù)擔(dān)。
b.在熱水洗和預(yù)脫脂工序增加懸液分離裝置,以便及時(shí)除去槽液中的鐵粉、泥沙等雜質(zhì)。這樣既保證了工件的清洗效果,又維持了槽液的清潔。
c.在預(yù)脫脂和脫脂工序增加油水分離裝置,及時(shí)將脫脂槽中的油脂分離出來,延長(zhǎng)了脫脂液的使用壽命。
d.增加了袋式過濾器,過濾槽液中的雜質(zhì),保持了槽液的清潔。
通過改進(jìn)被處理件結(jié)構(gòu)、改變裝掛和輸送方式,盡可能消除工件在前處理和電泳過程中的兜液現(xiàn)象,減少工件的帶液量,可以大幅度減少前處理和電泳后水洗的用水量。
主要措施有:1、檢查工件,在兜液部位開工藝孔,消除兜液現(xiàn)象;工藝設(shè)計(jì)時(shí)必須保證各工序間合理的瀝水時(shí)間;2、在投資允許的情況下采用的旋轉(zhuǎn)浸漬輸送技術(shù),可大大減少工件的帶液量。 目前的電泳系統(tǒng)都采用了UF過濾回收技術(shù),實(shí)現(xiàn)了電泳及UF液水洗系統(tǒng)的封閉循環(huán),但后一級(jí)純水洗因?yàn)橛行迈r純水噴洗補(bǔ)加,純水槽產(chǎn)生溢流排放,所以電泳系統(tǒng)一般仍有大量廢水排放。目前實(shí)現(xiàn)電泳設(shè)備排放水再利用的方案有兩種。
(1)在電泳系統(tǒng)增加RO反滲透裝置,以UF超濾液作為ED-RO系統(tǒng)的原水,經(jīng)ED-RO反滲透系統(tǒng)后,濃水補(bǔ)加到UF3槽,產(chǎn)生的純水作為后一級(jí)新鮮噴淋用水,純水槽的溢流水也補(bǔ)加到UF3槽,從而實(shí)現(xiàn)了電泳全部工序的封閉循環(huán),可以實(shí)現(xiàn)廢水零排放。
(2)將純水洗的溢流排放水作為RO系統(tǒng)的原水,經(jīng)RO反滲透系統(tǒng)后,濃縮液補(bǔ)加到UF3槽,再生純水作為后一級(jí)新鮮噴淋用水。
UF超濾系統(tǒng)及RO反滲透系統(tǒng)使電泳及后水洗形成了徹底的封閉循環(huán)系統(tǒng),電泳漆的回收利用率可以達(dá)到99%~,同時(shí)限度地降低了電泳系統(tǒng)的用水量。
在脫脂或磷化后,為洗凈附著在工件表面的化學(xué)藥劑,需要進(jìn)行多次水洗。為節(jié)約用水,將前處理的各水洗工序設(shè)計(jì)成兩個(gè)節(jié)水單元,使清洗用水由以前各個(gè)工序槽單獨(dú)排放變?yōu)閱卧欧?。并采用后段水洗給水,順次向前段水洗槽溢流供水,終排放至地溝,提高了清洗水的利用率。
在一些涂裝生產(chǎn)線的工藝設(shè)計(jì)中,脫脂和磷化采用各自后清洗的水補(bǔ)水,不直接添加新鮮的工業(yè)用水,從而達(dá)到進(jìn)一步節(jié)約用水的目的。此種節(jié)水方法目前已成為涂裝線水洗設(shè)計(jì)的通用方法。 合理采用新設(shè)備,降低槽液更新周期通過采取以下措施,降低了槽液的更新周期,達(dá)到節(jié)水目的。
a.在手工預(yù)清理工位增加高壓水槍預(yù)清洗,以降低后續(xù)工序的處理負(fù)擔(dān)。
b.在熱水洗和預(yù)脫脂工序增加懸液分離裝置,以便及時(shí)除去槽液中的鐵粉、泥沙等雜質(zhì)。這樣既保證了工件的清洗效果,又維持了槽液的清潔。
c.在預(yù)脫脂和脫脂工序增加油水分離裝置,及時(shí)將脫脂槽中的油脂分離出來,延長(zhǎng)了脫脂液的使用壽命。
d.增加了袋式過濾器,過濾槽液中的雜質(zhì),保持了槽液的清潔。
電泳涂裝異常附著指工件表面或磷化膜的導(dǎo)電性能不平均,在電泳涂裝進(jìn)行時(shí)電流密度集中于電阻小的部分,引起漆膜在這部位集中成長(zhǎng),其結(jié)果是在這部位呈堆積狀態(tài)附著。
解決方法
1)嚴(yán)格控制工件表面的質(zhì)量,使其無銹跡、放熱焊劑等。要嚴(yán)格控制預(yù)處理各道工序,改進(jìn)預(yù)處理工藝,確保脫脂良好,磷化膜均勻,水洗充分,應(yīng)無黃銹、藍(lán)色斑。
2)嚴(yán)格把控電泳槽液中雜質(zhì)離子的含量,嚴(yán)謹(jǐn)雜質(zhì)離子混入,排放超濾液,加入去離子水來控制雜質(zhì)離子含量和有機(jī)溶劑含量。如果灰分過低,則添加色漿。
3)電泳圖泳電壓切不可超過工藝規(guī)定,特別要注意控制被涂物入槽初期電壓,降低槽液溫度,采用較為緩和的電泳涂裝條件,避免極間距太短。
1、電壓 電壓由樹脂本身的結(jié)構(gòu)決定,不同產(chǎn)品都有一個(gè)不同的操作范圍,在此范圍內(nèi),如果電壓過低,漆膜會(huì)變薄,泳透率會(huì)降低,工件內(nèi)腔及夾縫處漆膜會(huì)很薄,甚至上不了漆,嚴(yán)重影響漆膜的性能,比如耐鹽霧性能降低。電壓過高,沉積速度快,過高的電壓會(huì)產(chǎn)生漆膜缺陷,會(huì)產(chǎn)生漆膜粗糙,桔皮,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)漆膜被擊穿。所以,應(yīng)根據(jù)不同的產(chǎn)品調(diào)整不同的電壓。
2、時(shí)間 在同一電壓下電泳時(shí)間和漆膜厚度成正比,電泳時(shí)間越長(zhǎng),漆膜越厚,相對(duì)漆膜走位會(huì)更好,電泳時(shí)間越短,漆膜越薄,走位也會(huì)變差,同樣,不同工件電泳的時(shí)間也應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。
3、固體份 槽液固體份是指電泳槽液中的成膜物質(zhì)(樹脂和顏料)的含量,它對(duì)槽液的穩(wěn)定性,泳透率以及漆膜厚度,漆膜性能都有一定的影響?,F(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)一般通過糖度計(jì)來測(cè)量,不過糖度計(jì)測(cè)出來的含量跟實(shí)際的含量比,會(huì)有一定的偏差。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試槽液固體份,多用烘干法測(cè)量,即在槽液里取樣約2克,放在規(guī)定的測(cè)量杯里,置于烤箱里120度,烘烤120分鐘后,槽液剩余物質(zhì)除以取樣量乘以百分之百即為槽液固體份。
4、溫度 電泳槽液溫度對(duì)漆膜厚度、槽液穩(wěn)定性都有很大的影響,當(dāng)溫度過高時(shí),電極反應(yīng)和電泳沉積速度會(huì)加快,會(huì)讓膜厚增加,泳透率和附著力變差,外觀容易出現(xiàn)起皺、針孔等現(xiàn)象,同時(shí)溫度過高會(huì)讓溶劑蒸發(fā)太快,加速槽液老化,使槽液產(chǎn)生結(jié)塊和沉淀;溫度過低,電泳沉積速度減慢,粘度增加漆膜變薄,外觀會(huì)產(chǎn)生厚薄不勻和針孔問題,同時(shí)槽液循環(huán)減慢,顏料沉積加快,槽液穩(wěn)定性會(huì)下降。
5、PH值 電泳槽液的PH值是電泳漆槽液的一個(gè)重要參數(shù),影響到電泳漆的導(dǎo)電性,從而影響樹脂在槽液中的泳動(dòng),適當(dāng)?shù)腜H值能確保樹脂的水溶性和穩(wěn)定性。PH過高時(shí),槽液穩(wěn)定性變差,會(huì)產(chǎn)生漆膜發(fā)粗、發(fā)光、結(jié)塊、針孔,槽液中出現(xiàn)大量不溶性顆粒、槽液分層、導(dǎo)電性能下降。當(dāng)PH過低時(shí),會(huì)增加漆膜返溶,嚴(yán)重時(shí)可能上不了漆。當(dāng)電泳槽液里雜質(zhì)過多時(shí),會(huì)影響槽液PH值,所以,工件進(jìn)入電泳槽前,必須做到干凈無油污以及酸堿殘留,并且電泳槽液要經(jīng)常超濾。
6、電導(dǎo)率 電導(dǎo)率可以衡量電泳漆中涂料粒子的移動(dòng)和通電能力,槽液的電導(dǎo)率高低取決于固體份高低和槽液中的雜質(zhì)粒子含量。電導(dǎo)率過高,槽液分散性變差,泳透率降低,漆膜出現(xiàn)粗糙多孔,附著力變差,失光等問題,當(dāng)雜志粒子帶入槽液過多會(huì)污染槽液使電導(dǎo)率和PH超標(biāo)過多,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成整槽電泳液報(bào)廢,電導(dǎo)率過低時(shí)則需要補(bǔ)加電泳涂料,加速槽液更新。
7、溶劑含量 陰極電泳涂料中含有起助溶作用的有機(jī)溶劑,其含量較低,可是它對(duì)漆膜外觀和涂料穩(wěn)定性有重要影響,一般涂料的溶劑含量控制在一定的范圍,溶劑含量過低,膜厚降低,外觀變粗糙,流平變差,槽液容易老化。溶劑含量過高時(shí),漆膜變厚,容易有水印,濕膜過于粘手。