电泳漆超滤设备是电泳涂装生产线中至关重要的组成部分,它的核心原理是利用超滤膜的筛分作用来实现电泳槽液的有效分离和循环利用。以下是其工作原理的详细说明:
核心组件:超滤膜
超滤膜是一种具有特定孔径(通常在0.001~0.1微米范围内)的多孔分离膜。
这些微孔允许水分子、溶解的盐类(离子)、小分子助溶剂等通过,而将体积较大的物质(主要是电泳漆中的树脂和颜料颗粒)截留下来。
工作流程:
循环与加压: 电泳槽液通过循环泵,被输送到超滤膜组件(通常由多个膜管或膜片组成)。在泵的压力(通常在0.3-0.6 MPa)驱动下,槽液以一定的流速在膜表面流动。
选择性分离:
超滤液(透过液): 在压力作用下,槽液中的水分子、少量溶剂、以及各种离子(如中和剂形成的阳离子或阴离子、电导率升高的杂质离子)会透过超滤膜的微孔,被收集起来。这部分液体称为超滤液或透过液。它通常是清澈透明或略带颜色的液体。
浓缩液(截留液): 体积远大于膜孔径的电泳漆树脂分子和颜料颗粒无法通过膜孔,被膜截留下来。这部分浓度更高的槽液流回电泳槽,称为浓缩液或截留液。
闭路循环: 整个系统是一个闭路循环:槽液不断从电泳槽抽出,经过超滤器分离出超滤液后,浓缩液又流回电泳槽。超滤液则被单独收集用于后续的清洗工序。
超滤液的核心作用:
后冲洗(回收冲洗): 这是超滤设备最主要的功能。工件完成电泳涂装后,表面会附着未沉积的浮漆(主要是带电荷的树脂和颜料)。使用超滤液(而不是纯水)进行多级逆流漂洗:
能有效洗掉浮漆。
因为超滤液中含有与槽液环境相似的离子成分(主要是中和剂离子和小分子物质),其渗透压与工件湿漆膜内的环境接近。
在清洗过程中,超滤液中的水分子会缓慢渗透进入湿漆膜,而湿漆膜中的树脂和颜料颗粒则不会被反向带出(因为离子环境的平衡)。这实现了高效清洗的同时,最大程度地回收了被冲洗下来的有效漆料。
冲洗下来的漆料随回收冲洗液最终流回电泳槽,大大提高了涂料利用率(可达98%以上)。
控制槽液参数:
降低电导率: 槽液在电泳过程中会不断积累杂质离子(如磷化液带入的PO₄³⁻, SO₄²⁻;前处理水洗带入的Cl⁻, Na⁺等),导致电导率升高,影响涂装质量和槽液稳定性。超滤过程能持续排出含有这些杂质离子的超滤液,相当于“排掉脏水”,从而有效控制槽液电导率在合理范围内。
去除小分子杂质: 一些低分子量的有机杂质也会随超滤液排出。
维持固体份: 在连续生产过程中,漆料被消耗(工件带走),槽液固体份会下降。通过适当排放一部分超滤液(而不是直接排放槽液),可以控制槽液体积,再补充新漆来维持固体份浓度,避免直接排放造成的涂料浪费。
膜污染与清洗:
在运行过程中,树脂、颜料、杂质等可能会在膜表面沉积或堵塞膜孔,造成膜通量下降(产水量减少),这就是膜污染。
因此,超滤设备需要定期进行清洗(Chemical Cleaning In Place, CIP),使用特定的清洗剂(如酸、碱、表面活性剂等)来溶解或冲刷掉污染物,恢复膜的通量。



