电泳涂装超滤膜管寿命异常对应及分析

2018年12月质量与检测电泳涂装超滤膜管寿命异常对应及分析骆传成（南昌海立电器有限公司，江西南昌330031）摘要：本文主要介绍家用空调压缩机电泳涂装超滤系统及其作用，同时对超滤膜管过滤原理进行讲解。结合南昌工厂电泳涂装线超滤系统实际使用状况及膜管寿命异常问题，作出膜管使用寿命异常可能原因的分析和研究。同时对分析可能造成超滤流量异常的原因，提出相应改善的方法，并跟踪改善效果。以提高超滤膜管使用寿命，保证涂装质量的稳定性。关键词：电泳涂装；超滤系统；超滤膜管；寿命；维护1超滤原理及超滤系统简介1.1超滤原理超滤：使用特制的半透膜，以静压差为推动力，让水，低分子量及无机盐透过，而不让高分子有机物质和其它有机胶体的固体物质透过的一种物理分离过程，即根据相对分子质量的不同来进行分离的一种膜技术。通常超滤膜孔径约为3~30nm，被截留物质分子量为1000~300000，透过物质的分子量一般小于1000。1.2涂装超滤系统及其作用超滤系统就是利用超滤原理，将电泳槽中漆液的有机溶剂，水，无机离子及相对分子质量相对低的小分子树脂透过超滤膜，分离出来成为超滤液，而漆液中的颜料和高分子树脂无法透过超滤膜，全部返回电泳槽。新鲜超滤液作为后阶段UF水洗，这种溶液基本不含漆液，往回与前各级UF水洗串联，稀释前水洗液，从而将清洗下来的漆液带回电泳槽中。压缩机经过电泳涂装之后，表面除了电沉积的涂料之外，还会粘附涂料，直接使用纯水喷淋水洗，将会产生污水排放处理，涂料，水资源浪费等问题，且涂料的大量带出对电泳的涂料的稳定性不利。超滤装置利用超滤液充分洗涤除去黏附在被涂物上的涂料，实现电泳后的“封闭回路”水洗，具体作用如下：①回收电泳涂料，提高涂料利用效率，降低电泳后清洗纯水的用量。“封闭回路”水洗，涂料回收利用率可以达到98%以上，而不使用超滤装置，其涂料的利用率仅为70%-80%；②减少污水处理数量及处理费用，有利于环境保护。超滤液是从涂料中分离出来的，水洗完后可以直接流回涂料槽，不用使用纯水清洗，减少污水排放；③超滤液可以作为电泳设备中的泵组运转的轴封液；④净化电泳漆，保持槽液稳定，提高漆膜质量。1.3超滤膜管超滤膜管有多种类型，其主要分为四大类：管式，卷式、中空纤维和板式超滤膜管。南昌电泳超滤系统采用了PolyTechsED-500卷式超滤膜管。这种膜管采用5层超滤膜缠绕料液通过材料，装入圆筒耐压容器中，构成外壳一体式膜管，其单根超滤膜管滤液理论透过量为2L/min，剖开超滤膜管外壳后看到，超滤膜缠绕着一根空心滤液透过管，解剖开来发现一共有5层超滤膜，每层中间有网格状支撑层，超滤膜为两面膜面夹着一层滤液通过层，每层超滤膜三端密封，涂料经超滤膜面滤过后最终通过滤液通过层汇总到滤液通过管流出，涂料不能通过超滤膜，流过汇总到另一个出口。2南昌工厂超滤系统使用问题2.1超滤膜管寿命异常南昌电泳涂装线自投入使用以来，超滤膜管使用寿命一直异常，造成超滤流量不足，影响涂装质量稳定性，以下3批超滤膜管使用情况如下：第一批膜管：使用12个月后，显示超滤流量低于3L/min，中间膜管未清洗；第二批膜管：使用3个月后，显示超滤流量低于3L/min。清洗后恢复效果不佳，1周左右后，流量下降至3L/min；第三批膜管：安装膜管2根，原安装的3根膜管，保留2根，新旧4根超滤膜管共同使用，使用近3.5个月后，超滤流量下降至3L/min，清洗后回复效果不佳。2.2超滤流量不足的影响超滤装置作为电泳线的重要配套设备，当超滤流量不足时，会产生很多问题：（1）对涂装质量的影响：当超滤流量低于最低流量限制的时候，UF水洗槽的涂料含量会相对提高，用涂料含量过高的水洗液冲洗压缩机，涂料二次流挂，烘干后压缩机表面容易出现涂料斑或水斑；（2）对涂料参数稳定性的影响：超滤流量小，UF水洗溢流小，UF3水洗固体份含量高，压缩机表面附着的固体份会被带出，随着固体份的大量带出，不利于涂料槽固体份的回收，影响涂料参数稳定性；（3）对环境的影响：超滤流量的偏低，UF3水洗的固体份含量偏高，颜色发黑，压缩机经过UF3后表面附带的液体滴在地上或者设备上，造成现场作业环境恶劣；2.3超滤膜管流量下降原因分析涂装超滤流量下降，是由于膜管过滤能力下降，膜管有堵塞，超滤膜管受到污染。主要是涂料中的微粒、胶体粒子和溶质大分子，由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用而引起的膜表面或膜孔内吸附、堵塞使超滤膜透过量降低。针对超滤膜管使用寿命异常工艺问题进行研究后，发现影响超滤流量的主要因素有：涂料参数和设备状态。涂料参数：根据超滤膜管厂家PolyTechs针对涂料MEQ值（中和剂溶度）和固体份提出的管理之窗，影响超滤膜管的主要因素为涂料MEQ值和固体份含量。设备状态：对超滤膜管的流量和使用寿命有影响的主要因素有UF装置涂料入口、出