超滤系统在电泳涂装中的应用

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超滤系统在电泳涂装中的应用
点电泳涂装是一种特殊的涂膜形成方法。为了提高汽车车身内腔和焊缝面的防腐蚀性，美国福特汽车公司于1957年开始研究电泳涂装法，并于1961年建成一条泳涂车轮的试验生产线(阳极电泳涂装法)，在1963年成功地用于汽车车身涂装。电泳涂装以其高效、优质、安全、经济等诸多优点备受涂装界的重视。随着新型涂料的开发和涂装技术的进步，尤其是1977年成功开发阴极电泳涂料和阴极电泳涂装技术，电泳涂装工艺在汽车、家电等行业迅速得到发展和普及。
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$ F' j5 t# c4 @8 K( C, T5 q汽车及其零部件的涂装是汽车制造过程中产生三废排放最多的环节之一，随着全球环保呼声日益高涨，世界各地也制定和出台了相应的环保法制法规，因此，减少涂装污水排放、降低涂装成本、提高涂膜质量成为电泳涂装技术研发的主要课题。膜技术在电泳涂装中的应用可有效地解决这一问题，其工艺流程如图所示。

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膜技术在电泳涂装中应用的工艺流程图

电泳漆工艺可以均匀地、无瑕疵地涂覆带锐边的工件，也可以涂覆无法触及空腔的工件。电泳涂覆工艺包括水基中荷电的漆粒子弥散、电泳沉积于导电的金属工件上，涂覆后粘附在工件上的多余漆通过冲洗去除。而用来冲洗的水是经过与漆槽集成在一起的超滤系统过滤的透过液，这种冲洗介质又从下游冲洗区里回流到漆槽里。漆槽里的体积总是保持不变，形成了一个多级冲洗的闭路循环系统。因此，不会产生废水，并且冲洗不用或只是使用很少的去离子水。
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6 d% G; ^8 U0 C. z  j2 m电泳漆超滤系统的作用在于：
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1、维持槽液体系稳定，提高漆膜质量。在连续生产过程中，漆液体系不可避免要带入各种杂质离子，电泳成膜过程也会相应产生一些杂质离子。杂质离子的存在会对漆液的电沉积性、稳定性及漆膜质量产生不良影响，因此必须严格控制其含量保持在一定范围内。电泳槽液电导率和其中的杂质离子、有机溶剂、小分子树脂等通过超滤透析液的排放来控制，从而保障生产连续稳定的运行。
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2、最大程度地回收电泳涂料，提高涂料的利用率，降低电泳后清洗纯水的用量。可利用超滤系统的超滤液来充分洗涤除去粘附在被涂物上的电泳涂料，形成一个多级冲洗的闭路循环系统，将涂料的回收利用率从70%～80%提升到95%以上。

3、最大程度的减少涂装废水的产生，并大大减少去离子水的用量。节约了废水处理成本，并降低了生产系统的生产成本。

: p; O! u, ^( y) j6 I# p电泳涂装工艺涂覆的工件表面和几何形状决定了所需冲洗介质的量，这也是作为设计超滤系统生产能力的基础。一般超滤系统设计为每平方米涂装面积提供1.2～1.5L超滤透析液冲洗使用，并考虑3%～5%的设计系数余量。超滤膜作为电泳漆超滤系统的核心组件，随着电泳涂装技术的更新而不断发展，体现在膜材质和组件设计的不断优化上，以适应新的涂料技术发展，同时，满足涂装厂家对超滤系统较长使用寿命和较高生产能力的需求。

在超滤膜的选择上，迈纳德电泳超滤膜采用NADIR膜制作而成，NADIR膜具有较宽的pH值耐受范围，并且具有较高的热稳定性。这种膜由专门为此开发的、永久亲水的聚合物构成，这种聚合物即使经过较长时间的使用和经常的清洗仍能保持其亲水性。
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在膜组件形式选择方面，迈纳德选择高填充密度的螺旋卷式膜SPIRA-CEL。超滤膜组件的产能主要以超滤液透过量来表现，而超滤液透过量主要取决于有效膜面积的大小。在电泳涂装工艺中，卷式超滤膜以其最大的膜面积，最小的组件体积以及最小的组件投资而成为最经济的超滤选择。
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在电泳漆超滤方面，迈纳德公司是专业的膜和卷式膜组件的生产厂家，它的膜和卷式膜组件不仅用于阴极电泳涂漆，而且同样用于阳极电泳涂漆。在涂料行业中，迈纳德的客户有奥迪、宝马、保时捷等。此外，迈纳德于2006年初在中国成立了子公司，以保证为亚太区域的客户提供更近一步的产品及服务支持。