漆霧凝聚劑在汽車涂裝工藝中的應(yīng)用

李連超

江蘇驃馬智能裝備股份有限公司

漆霧凝聚劑在汽車涂裝工藝中的應(yīng)用

李連超

江蘇驃馬智能裝備股份有限公司

涂裝行業(yè)漆霧處理方法的選擇是汽車涂裝設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。對不同的處理方法進(jìn)行比較，然后結(jié)合工廠的實(shí)際情況，選擇最優(yōu)的漆霧處理方法。

漆霧凝聚劑；汽車涂裝

隨著汽車市場的發(fā)展，涂裝行業(yè)的崛起越來越引人注目。相對而言，對涂裝車間的設(shè)備保養(yǎng)和延長設(shè)備的使用壽命，成為從事涂裝行業(yè)人員的關(guān)注點(diǎn)。從市場上來看，每一家客戶對自己的設(shè)備保養(yǎng)都有一定的計(jì)劃，也都有自己的保養(yǎng)方法。如何正確的保養(yǎng)設(shè)備，減少不必要的浪費(fèi)，達(dá)到節(jié)支降本的目的。大家都知道，隨著汽車行業(yè)的需求，涂裝車間的噴涂種類越來越多。比較高級(jí)的進(jìn)口油漆，在市場上使用也越來越廣泛。由于種類的不同在日常涂裝線上的處理，就有一定的難度。如：清漆、UV漆、光固化油漆、等等。它們的特點(diǎn)在處理上，粘性比較高，不易破壞，容易粘附在設(shè)備的內(nèi)壁和表層，如果不定期和周期性的進(jìn)行清理。對噴房的循環(huán)水管道將造成很大的危害。由于粘性大，處理不及時(shí)，循環(huán)水管道的進(jìn)水和出水量。

汽車涂裝車間噴漆房屬高耗水工位，每個(gè)汽車廠的噴漆房循環(huán)水槽都有200-300立方，每天噴入循環(huán)水槽中的油漆都有幾百公斤，產(chǎn)量大的超過一噸，如果不將循環(huán)水中的油漆分離打撈出來，循環(huán)水槽將無法工作，車身漆膜質(zhì)量無法保證。如果直接排放循環(huán)水，含漆廢水對環(huán)境的危害將無法估量。

提高涂膜外觀，降低對環(huán)境的危害，大多采用帶自動(dòng)平衡風(fēng)壓的水旋或文丘里噴漆房，為了維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行，應(yīng)該非常慎重地選擇噴漆房循環(huán)水系統(tǒng)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(yù)防涂料粘附循環(huán)管道，凝聚上浮率應(yīng)該達(dá)95%以上，COD要求≤6000mg/L，透視度≥15cm，水質(zhì)壽命≥6個(gè)月，對溶劑的吸收率達(dá)90%以上。

1 試驗(yàn)

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(chǎn)生很強(qiáng)的吸引力，當(dāng)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(tuán)，使其完全消除粘性，并帶動(dòng)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(zhì)成較大的基團(tuán)，使其堅(jiān)固和粘合，增強(qiáng)機(jī)械脫水的效率。絮凝劑還可中和系統(tǒng)電荷，保持系統(tǒng)中的離子平衡，且分子量較大，使凝集基團(tuán)在系統(tǒng)中上浮速度加快，并結(jié)成漆渣浮于水面。

2 結(jié)果與討論

2.1 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(nèi)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(yán)格控制循環(huán)水的pH值、破粘劑的用量等，具體參數(shù)如表1。通過對連續(xù)多天的漆渣觀察分析，發(fā)現(xiàn)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。

2.2 凝聚上浮

經(jīng)過破粘劑滲透破壞分子鍵的涂料呈無定性狀態(tài)懸浮在循環(huán)水槽中，沒有粘性，也不會(huì)凝聚，如果循環(huán)水靜止，懸浮的油漆會(huì)大量上浮，但都是一種松散的狀態(tài)，完全無法打撈。由于破粘后的涂料帶破粘劑的電荷，當(dāng)加入絮凝劑后，破粘后的涂料會(huì)與絮凝劑結(jié)合凝聚成體積增大5～10倍的絮團(tuán)，絮團(tuán)中含有大量的氣泡，會(huì)帶動(dòng)漆渣上浮到液面。凝聚上浮效果需要嚴(yán)格控制絮凝劑的用量，用量太大，循環(huán)水會(huì)發(fā)白，并且水的粘度會(huì)增加；用量太少，漆渣凝聚不徹底，會(huì)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。

2.3 濁度的控制

由于循環(huán)水中含有懸浮及膠體狀態(tài)的微粒，使得原來無色透明的水產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象，其渾濁的程度稱為渾濁度，簡稱濁度，濁度單位為NTU。

經(jīng)過破粘劑和絮凝劑的相互作用，水中的油漆和雜質(zhì)幾乎完全被包裹上浮，只要撈渣及時(shí)徹底，循環(huán)水濁度基本上≤800NTU，完全可以滿足涂裝車間廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)連續(xù)6個(gè)月的監(jiān)測，不同的涂料其濁度也不同。濁度與時(shí)間的關(guān)系如下表所示。

2.4 COD的控制

循環(huán)水中的樹脂、溶劑、助劑，還有某些漆霧凝聚劑本身都是有機(jī)物，化學(xué)耗氧量(COD)作為衡量水中有機(jī)物質(zhì)含量多少的指標(biāo)，化學(xué)耗氧量越大，說明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重。為了降低COD含量，必須將水中的有機(jī)物從循環(huán)水中分離出來。循環(huán)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(gè)涂料分子提供可供絮凝劑結(jié)合的“核”，造成涂料懸浮于水中， COD會(huì)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(huán)水中的油漆“抓”出來，及時(shí)打撈出破粘凝聚后的漆渣，才能有效地控制循環(huán)水的COD，但隨時(shí)間的推移，循環(huán)水中的有機(jī)物含量越來越高，當(dāng)使用時(shí)間≥6個(gè)月時(shí)，其COD含量一般在6000 mg/L左右，此時(shí)應(yīng)該更換循環(huán)水。如圖2 COD與時(shí)間的關(guān)系。

2.5 涂膜外觀控制

噴漆房一般采用水旋桶或文丘里式的結(jié)構(gòu)，兩種方式都是要形成完整的水幕，讓噴房的風(fēng)在負(fù)壓作用下從水幕中間通過，有效的風(fēng)壓是過噴漆霧被循環(huán)水有效吸收的保證。如果過噴漆破壞不徹底，油漆會(huì)在水旋桶壁或文丘里斜板處堆積，使水幕被撕開而不連續(xù)，風(fēng)從撕裂處跑走，無效的水幕會(huì)造成噴漆房進(jìn)出風(fēng)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(dǎo)致涂膜質(zhì)量下降。

采用好的破壞能力強(qiáng)的漆霧凝聚劑，徹底破除過噴漆的粘性，有效的凝聚成團(tuán)上浮，穩(wěn)定噴房的風(fēng)壓，才能保證涂膜外觀質(zhì)量。

3.結(jié)論

本文論述了通過對分散破粘、凝聚上浮、凈水效果等指標(biāo)的篩選，選擇性能優(yōu)良的漆霧凝聚劑，監(jiān)測循環(huán)水COD、電導(dǎo)率、透視度、涂膜外觀等參數(shù)，靈活地控制漆霧凝聚劑的用量比例，及時(shí)地打撈出廢漆渣，循環(huán)水的使用壽命可達(dá)6個(gè)月以上，且COD≤6000mg/L，電導(dǎo)率≤5000us/cm，透視度≥15cm，對溶劑的吸收率達(dá)90%以上。

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