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漆霧凝聚劑在汽車涂裝工藝中的使用


發布時間:2019/05/06 16:21 作者:admin 點擊量:

  汽車涂裝車間噴漆房屬高耗水工位,每個汽車廠的噴漆房循環水槽都有200-300立方,每天噴入循環水槽中的油漆都有幾百公斤,產量大的超過一噸,如果不將循環水中的油漆分離打撈出來,循環水槽將無法工作,車身漆膜質量無法保證。如果直接排放循環水,含漆廢水對環境的危害將無法估量。提高涂膜外觀,降低對環境的危害,大多采用帶自動平衡風壓的水旋或文丘里噴漆房,為了維持系統的正常運行,應該非常慎重地選擇噴漆房循環水系統的漆霧凝聚劑,要求漆霧凝聚劑對底漆、面漆、罩光涂料等都能兼容,徹底破除涂料粘性,預防涂料粘附循環管道,凝聚上浮率應該達95%以上,COD要求≤6000mg/L,透視度≥15cm,水質壽命≥6個月,對溶劑的吸收率達90%以上。
 
  1試驗
 
  1.11漆霧凝聚劑的作用過程
 
  漆霧凝聚劑由破粘劑和絮凝劑組成,破粘劑大多由中等分子量的陽離子聚合物組成,電荷極高,對漆滴能產生很強的吸引力,當漆滴被“捕捉”吸附后它利用二極不同的親和性將漆滴完全包裹,并穿透漆滴,破壞涂料的功能基團,使其完全消除粘性,并帶動被包裹破粘的漆滴上浮。絮凝劑大多由分子量幾千萬的聚合物組成,通過在分子之間的“橋架”作用,聚集被破壞的漆霧和雜質成較大的基團,使其堅固和粘合,增強機械脫水的效率。絮凝劑還可中和系統電荷,保持系統中的離子平衡,且分子量較大,使凝集基團在系統中上浮速度加快,并結成漆渣浮于水面。
 
  1.2漆霧凝聚劑的配制方法
 
  在循環水槽中盛滿規定體積的水,噴漆前加入0.1%左右的破粘劑配槽,然后開啟循環泵使藥劑充分循環,開始噴涂后,同時開啟加料泵慢慢補加破粘劑和絮凝劑。我們按過噴漆量的10%補加破粘劑,同時按過噴漆量的5%補加絮凝劑。破粘劑補加在循環抽取泵的后端,絮凝劑補加在離出渣口2米處,以保證破粘劑最先和過噴漆作用,達到最大的破粘效果。藥劑的加料點及整個循環系統如圖1所示。
 
  本試驗的目的是觀察漆
 
  霧凝聚劑的分散破粘、凝聚上
 
  圖1漆霧凝聚劑循環系統示意圖
 
  浮、凈水的效果,測試溶劑吸收率、COD含量、透視度,討論漆霧凝聚劑與涂膜外觀的關系。
 
  2結果與討論
 
  2.11分散破粘
 
  破粘劑通過分子間電荷的作用將油漆分散,并且滲透到涂料分子內部,破壞涂料分子間的鍵,涂料失去粘性。涂料徹底破粘要求嚴格控制循環水的pH值、破粘劑的用量等,具體參數如表1。通過對連續多天的漆渣觀察分析,發現每天的漆渣都完全松軟,失去粘性,漆渣成蜂窩狀,完全滿足破粘要求。
 
  產品名稱p值H
 
  表1破粘劑的工藝參數
 
  藥劑用量過噴量加料頻率
 
  破粘劑6.5-7.0200-250Kg2000-2200Kg與噴漆同步
 
  2.22凝聚上浮
 
  經過破粘劑滲透破壞分子鍵的涂料呈無定性狀態懸浮在循環水槽中,沒有粘性,也不會凝聚,如果循環水靜止,懸浮的油漆會大量上浮,但都是一種松散的狀態,完全無法打撈。由于破粘后的涂料帶破粘劑的電荷,當加入絮凝劑后,破粘后的涂料會與絮凝劑結合凝聚成體積增大5~10倍的絮團,絮團中含有大量的氣泡,會帶動漆渣上浮到液面。凝聚上浮效果需要嚴格控制絮凝劑的用量,用量太大,循環水會發白,并且水的粘度會增加;用量太少,漆渣凝聚不徹底,會造成
 
  COD上升,透視度下降。一般絮凝劑的用量控制在破粘劑的50~100%,除渣頻率越高,絮凝劑用量越少,參數如表2。
 
  產品名稱p值H
 
  表2絮凝劑的工藝參數
 
  藥劑用量過噴量加料頻率
 
  絮凝劑6.0-7.070-90Kg2000-2200Kg與噴漆同步
 
  2.33濁度的控制
 
  由于循環水中含有懸浮及膠體狀態的微粒,使得原來無色透明的水產生渾濁現象,其渾濁的程度稱為渾濁度,簡稱濁度,濁度單位為NTU。
 
  經過破粘劑和絮凝劑的相互作用,水中的油漆和雜質幾乎完全被包裹上浮,只要撈渣及時徹底,循環水濁度基本上≤800NTU,完全可以滿足涂裝車間廢水排放標準,經連續6個月的監測,不同的涂料其濁度也不同。濁度與時間的關系如下表所示。
 
  表3濁度與時間的關系(濁度單位NTU)
 
  涂料品種個1月個2月個3月個4月個5月個6月
 
  面漆303846586479
 
  中涂漆308378421550597619
 
  罩光漆150189230278326336
 
  2.44COD的控制
 
  循環水中的樹脂、溶劑、助劑,還有某些漆霧凝聚劑本身都是有機物,化學耗氧量(COD)作為衡量水中有機物質含量多少的指標,化學耗氧量越大,說明水體受有機物的污染越嚴重。為了降低COD含量,必須將水中的有機物從循環水中分離出來。循環水中的破壞劑的含量過低,破壞劑對涂料的滲透不徹底,涂料的破粘不完全,不能為每個涂料分子提供可供絮凝劑
 
  6000
 
  結合的“核”,造成涂料懸浮于水中,COD會逐漸上升。只有加入足量的破壞劑去破壞油漆粘性,配合同樣足量的絮凝劑才能將循環水中的油漆“抓”出來,及時打撈出破粘凝聚后的漆渣,才能
 
  有效地控制循環水的COD,但隨時間的推移,循環水中的有機物含量越來越高,當使用時間≥6
 
  個月時,其COD含量一般在6000mg/L左右,此時應該更換循環水。如圖2COD與時間的關系。
 
  2.55透視度的控制
 
  破粘后的漆渣,被破壞劑“捕捉”破壞后的溶劑等會造成水體渾濁發黃,如果不通過絮凝劑的絮凝并及時清除,這些有機物會繼續懸浮于循環水中,隨著循環水上下的流動翻滾,還會滋生細菌,產生一些含硫的氣體,使水體發臭,循環水的透視度會下降。為了提高透視度我們要求必須根據過噴漆的量來控制破壞劑的用量,根據破壞劑的量來添加絮凝劑,保證水中的雜質能及時被捕捉、破粘、凝聚、上浮、打撈等。經過6個
 
  月左右的嚴格控制,透視度一般在15~25cm波動,完全滿足工廠廢水排放標準,透視度與時間的關系如圖3所示。
 
  2.66電導率的控制
 
  循環水在長期使用中會不斷地蒸
 
  發,造成水中離子富集,將使循環水的電導率隨著時間的推移逐步增高,過高的電導率會影響漆霧凝聚劑破壞過噴漆的能力,同時藥劑使用量上升。及時打撈漆渣,補充循環水,適當溢流有助于降低電導率,延長循環水的使用壽命,降低化學品的消耗,當循環水的電導率上升到5000us/cm時應更換循環水。
 
  2.77涂膜外觀控制
 
  噴漆房一般采用水旋桶或文丘里式的結構,兩種方式都是要形成完整的水幕,讓噴房的風在負壓作用下從水幕中間通過,有效的風壓是過噴漆霧被循環水有效吸收的保證。如果過噴漆破壞不徹底,油漆會在水旋桶壁或文丘里斜板處堆積,使水幕被撕開而不連續,風從撕裂處跑走,無效的水幕會造成噴漆房進出風量不平衡,過噴漆漆霧不能有效被吸收,造成漆霧飛濺,影響噴漆的均勻,易形成桔皮,導致涂膜質量下降。
 
  采用好的破壞能力強的漆霧凝聚劑,徹底破除過噴漆的粘性,有效的凝聚成團上浮,穩定噴房的風壓,才能保證涂膜外觀質量。
 
  3.結論
 
  本文論述了通過對分散破粘、凝聚上浮、凈水效果等指標的篩選,選擇性能優良的漆霧凝聚劑,監測循環水COD、電導率、透視度、涂膜外觀等參數,靈活地控制漆霧凝聚劑的用量比例,及時地打撈出廢漆渣,循環水的使用壽命可達6個月以上,且COD≤6000mg/L,電導率≤5000us/cm,透視度≥15cm,對溶劑的吸收率達90%以上。
 
  通過嚴格控制循環水的質量,保證了水旋噴漆房的風壓,使過噴漆霧在長期恒定的風壓作用下被有效地吸收,漆霧在性能優良的漆霧凝聚劑作用下徹底分散破粘、凝聚上浮,使整個噴漆系統形成了相對的動態平衡,保證了涂膜的整體性能質量。