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漆雾凝聚剂在汽车涂装工艺中的使用

文章作者: 发布时间:2018-11-07 点击量:23次

  汽车涂装车间喷漆房属高耗水工位,每个汽车厂的喷漆房循环水槽都有200-300立方,每天喷入循环水槽中的油漆都有几百公斤,产量大的超过一吨,如果不将循环水中的油漆分离打捞出来,循环水槽将无法工作,车身漆膜质量无法保证。如果直接排放循环水,含漆废水对环境的危害将无法估量。提高涂膜外观,降低对环境的危害,大多采用带自动平衡风压的水旋或文丘里喷漆房,为了维持系统的正常运行,应该非常慎重地选择喷漆房循环水系统的漆雾凝聚剂,要求漆雾凝聚剂对底漆、面漆、罩光涂料等都能兼容,彻底破除涂料粘性,预防涂料粘附循环管道,凝聚上浮率应该达95%以上,COD要求≤6000mg/L,透视度≥15cm,水质寿命≥6个月,对溶剂的吸收率达90%以上。

  1试验

  1.11漆雾凝聚剂的作用过程

  漆雾凝聚剂由破粘剂和絮凝剂组成,破粘剂大多由中等分子量的阳离子聚合物组成,电荷极高,对漆滴能产生很强的吸引力,当漆滴被“捕捉”吸附后它利用二极不同的亲和性将漆滴完全包裹,并穿透漆滴,破坏涂料的功能基团,使其完全消除粘性,并带动被包裹破粘的漆滴上浮。絮凝剂大多由分子量几千万的聚合物组成,通过在分子之间的“桥架”作用,聚集被破坏的漆雾和杂质成较大的基团,使其坚固和粘合,增强机械脱水的效率。絮凝剂还可中和系统电荷,保持系统中的离子平衡,且分子量较大,使凝集基团在系统中上浮速度加快,并结成漆渣浮于水面。

  1.2漆雾凝聚剂的配制方法

  在循环水槽中盛满规定体积的水,喷漆前加入0.1%左右的破粘剂配槽,然后开启循环泵使药剂充分循环,开始喷涂后,同时开启加料泵慢慢补加破粘剂和絮凝剂。我们按过喷漆量的10%补加破粘剂,同时按过喷漆量的5%补加絮凝剂。破粘剂补加在循环抽取泵的后端,絮凝剂补加在离出渣口2米处,以保证破粘剂最先和过喷漆作用,达到最大的破粘效果。药剂的加料点及整个循环系统如图1所示。

  本试验的目的是观察漆

  雾凝聚剂的分散破粘、凝聚上

  图1漆雾凝聚剂循环系统示意图

  浮、净水的效果,测试溶剂吸收率、COD含量、透视度,讨论漆雾凝聚剂与涂膜外观的关系。

  2结果与讨论

  2.11分散破粘

  破粘剂通过分子间电荷的作用将油漆分散,并且渗透到涂料分子内部,破坏涂料分子间的键,涂料失去粘性。涂料彻底破粘要求严格控制循环水的pH值、破粘剂的用量等,具体参数如表1。通过对连续多天的漆渣观察分析,发现每天的漆渣都完全松软,失去粘性,漆渣成蜂窝状,完全满足破粘要求。

  产品名称p值H

  表1破粘剂的工艺参数

  药剂用量过喷量加料频率

  破粘剂6.5-7.0200-250Kg2000-2200Kg与喷漆同步

漆雾凝聚剂

  2.22凝聚上浮

  经过破粘剂渗透破坏分子键的涂料呈无定性状态悬浮在循环水槽中,没有粘性,也不会凝聚,如果循环水静止,悬浮的油漆会大量上浮,但都是一种松散的状态,完全无法打捞。由于破粘后的涂料带破粘剂的电荷,当加入絮凝剂后,破粘后的涂料会与絮凝剂结合凝聚成体积增大5~10倍的絮团,絮团中含有大量的气泡,会带动漆渣上浮到液面。凝聚上浮效果需要严格控制絮凝剂的用量,用量太大,循环水会发白,并且水的粘度会增加;用量太少,漆渣凝聚不彻底,会造成

  COD上升,透视度下降。一般絮凝剂的用量控制在破粘剂的50~100%,除渣频率越高,絮凝剂用量越少,参数如表2。

  产品名称p值H

  表2絮凝剂的工艺参数

  药剂用量过喷量加料频率

  絮凝剂6.0-7.070-90Kg2000-2200Kg与喷漆同步

  2.33浊度的控制

  由于循环水中含有悬浮及胶体状态的微粒,使得原来无色透明的水产生浑浊现象,其浑浊的程度称为浑浊度,简称浊度,浊度单位为NTU。

  经过破粘剂和絮凝剂的相互作用,水中的油漆和杂质几乎完全被包裹上浮,只要捞渣及时彻底,循环水浊度基本上≤800NTU,完全可以满足涂装车间废水排放标准,经连续6个月的监测,不同的涂料其浊度也不同。浊度与时间的关系如下表所示。

  表3浊度与时间的关系(浊度单位NTU)

  涂料品种个1月个2月个3月个4月个5月个6月

  面漆303846586479

  中涂漆308378421550597619

  罩光漆150189230278326336

  2.44COD的控制

  循环水中的树脂、溶剂、助剂,还有某些漆雾凝聚剂本身都是有机物,化学耗氧量(COD)作为衡量水中有机物质含量多少的指标,化学耗氧量越大,说明水体受有机物的污染越严重。为了降低COD含量,必须将水中的有机物从循环水中分离出来。循环水中的破坏剂的含量过低,破坏剂对涂料的渗透不彻底,涂料的破粘不完全,不能为每个涂料分子提供可供絮凝剂

  6000

  结合的“核”,造成涂料悬浮于水中,COD会逐渐上升。只有加入足量的破坏剂去破坏油漆粘性,配合同样足量的絮凝剂才能将循环水中的油漆“抓”出来,及时打捞出破粘凝聚后的漆渣,才能

  有效地控制循环水的COD,但随时间的推移,循环水中的有机物含量越来越高,当使用时间≥6

  个月时,其COD含量一般在6000mg/L左右,此时应该更换循环水。如图2COD与时间的关系。

  2.55透视度的控制

  破粘后的漆渣,被破坏剂“捕捉”破坏后的溶剂等会造成水体浑浊发黄,如果不通过絮凝剂的絮凝并及时清除,这些有机物会继续悬浮于循环水中,随着循环水上下的流动翻滚,还会滋生细菌,产生一些含硫的气体,使水体发臭,循环水的透视度会下降。为了提高透视度我们要求必须根据过喷漆的量来控制破坏剂的用量,根据破坏剂的量来添加絮凝剂,保证水中的杂质能及时被捕捉、破粘、凝聚、上浮、打捞等。经过6个

  月左右的严格控制,透视度一般在15~25cm波动,完全满足工厂废水排放标准,透视度与时间的关系如图3所示。

  2.66电导率的控制

  循环水在长期使用中会不断地蒸

  发,造成水中离子富集,将使循环水的电导率随着时间的推移逐步增高,过高的电导率会影响漆雾凝聚剂破坏过喷漆的能力,同时药剂使用量上升。及时打捞漆渣,补充循环水,适当溢流有助于降低电导率,延长循环水的使用寿命,降低化学品的消耗,当循环水的电导率上升到5000us/cm时应更换循环水。

  2.77涂膜外观控制

  喷漆房一般采用水旋桶或文丘里式的结构,两种方式都是要形成完整的水幕,让喷房的风在负压作用下从水幕中间通过,有效的风压是过喷漆雾被循环水有效吸收的保证。如果过喷漆破坏不彻底,油漆会在水旋桶壁或文丘里斜板处堆积,使水幕被撕开而不连续,风从撕裂处跑走,无效的水幕会造成喷漆房进出风量不平衡,过喷漆漆雾不能有效被吸收,造成漆雾飞溅,影响喷漆的均匀,易形成桔皮,导致涂膜质量下降。

  采用好的破坏能力强的漆雾凝聚剂,彻底破除过喷漆的粘性,有效的凝聚成团上浮,稳定喷房的风压,才能保证涂膜外观质量。

  3.结论

  本文论述了通过对分散破粘、凝聚上浮、净水效果等指标的筛选,选择性能优良的漆雾凝聚剂,监测循环水COD、电导率、透视度、涂膜外观等参数,灵活地控制漆雾凝聚剂的用量比例,及时地打捞出废漆渣,循环水的使用寿命可达6个月以上,且COD≤6000mg/L,电导率≤5000us/cm,透视度≥15cm,对溶剂的吸收率达90%以上。

  通过严格控制循环水的质量,保证了水旋喷漆房的风压,使过喷漆雾在长期恒定的风压作用下被有效地吸收,漆雾在性能优良的漆雾凝聚剂作用下彻底分散破粘、凝聚上浮,使整个喷漆系统形成了相对的动态平衡,保证了涂膜的整体性能质量。


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