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电泳新投槽熟化的意义及控制要点

时间:2024-12-02

新投槽的电泳涂料,在投槽完毕后需要经过24~72小时的连续循环搅拌过程这个时间称为槽液的熟化期,每家电泳涂料所需要的具体时间会因产品不同而略有区别。其过程可以分为超滤开启前熟化和超滤开启后熟化两个阶段。

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熟化的必要性和作用
在新投槽时需要分别加入纯水和高浓度(高固体分)的电泳涂料,并根据需要添加一些中和剂和溶剂等助剂。
其中电泳涂料多以色浆和乳液双组份为主,色浆组份中含有钛白、炭黑、高黏土等颜填料、树脂和溶剂、在乳液组份主要含有树脂和溶剂,这些颜填料和树脂需要充分的搅拌时间(即熟化期)在水中充分溶解和分散,发生复杂的化学和物理反应使颜填料、树脂和水等处于一种分散稳定的状态。
例如阴极电泳涂料经有机酸中和,在水中解离得到带正电荷的树脂阳离子树脂经有机酸中和的离解反应:
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色浆、乳液和纯水的pH值和电导率等参数不一样,在电泳槽中和各个UF循环槽也需要一个熟化期来实现电泳槽液/UF液参数趋于稳定平衡状态:例如pH值这一项,色浆组份的pH值通常较高,一般控制在6.5-7.5,乳液组份的pH值在6.0,纯水的pH值在6.0-7.0,而最终投槽后需要将电泳主槽的pH值控制在5.6-6.0(不同产品略有差异),UF槽要低于电泳槽;
另外在色浆和乳液生产过程中会添加一些低沸点有机溶剂,这些低沸点有机溶剂会导致漆膜上膜过快、膜厚不均匀漆膜堆积等弊病,也需要在熟化期进行挥发;电泳槽槽体一般较大,正常电泳涂装槽液温度需要控制在28-32℃,新投槽后槽液温度较低(如在冬季初始温度在5-10℃,夏季初始温度20-25℃),电泳槽液比热容较大需要较长的换热时间才能将槽液温度提升至涂装规定工艺温度;
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在投槽初期,槽液和循环系统中会有一些颗粒物存在,可以经过过滤器过滤去除。总结来看,电泳槽液熟化的作用:
1、色浆和乳液在水中的充分溶解分散;
2、完成电泳槽液和UF槽液pH值、电导率等参数的平衡稳定;
3、使大部分低沸点有机溶剂得以挥发;
4、升高槽液温度至工艺控制范围;
5、过滤槽体中的颗粒物。
如果熟化时间不足,电泳反应剧烈上膜过快,会使内腔泳透力变差、漆膜出现膜厚不均匀膜厚上下膜厚差、漆膜粗糙度大流平不好,外观颗粒和起泡等弊病。
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电泳槽液的熟化方式主要包括以下几个要点:
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温度控制:电泳槽液熟化需要在一定的温度下进行,当新投槽后槽液温度较低时需要利用循环电机工作热量或者启动温控系统进行加热升温25℃-28℃,在进行电泳涂装时再将温度升高到30±2℃,观察温控系统设备的运行状况与控温保证情况是否正常;
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连续循环搅拌:在开始投槽时,就需要根据液位开启相应的主循环泵和循环管路阀门,投槽完成后再开启加热循环泵;此时超滤UF系统还处与关闭状态;
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超滤系统UF运转:槽液经熟化24小时后,应按照UF操作手册进行启动UF装置运转,并调整各槽液位和UF槽和水洗槽系统,根据UF系统的流量大小不同通常需要连续运转48h以上才能使各电泳槽和UF槽的参数趋于平衡状态;
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检测与调整:初次检测:在配完槽液循环2~3小时后,应对电泳槽液取样,检测pH值、电导率、固体分、灰份等基本参数;在开启超滤UF系统后每12h或24h再次检测pH值、电导率、固体分、灰份等基本参数。超滤UF开启前后电泳槽的电导率会逐渐降低,超滤UF槽的电导率逐步升高。
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熟化时长:熟化时长包括超滤UF系统未开启/开启两个阶段,UF开启前24-42h,UF开启后48h;
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试泳涂:在UF开启前进行试验电泳涂装查看漆膜表面状态——有无缩孔等异常现象。如果出现有异常,则应该查明原因并采取相应的对策及时排除,以保障大生产的正常开展。在UF开启后,电泳槽液熟化完成后各槽体工作液处于平衡稳定状态下再次进行试验电泳涂装,确定正式生产所需要的电泳电压、槽液温度和电泳时间以及固化效果等来确定正式生产的涂装条件,保证正式电泳涂装顺利生产。
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通过上述步骤,可以确保电泳槽液的熟化过程达到预期效果,从而保证电泳涂装的质量。
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本文作者:浩力森应用工程中心 李双杰