噴漆循環(huán)水漆霧凝集劑AB劑與去除應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)淺談
 介紹了水性漆噴漆循環(huán)水漆霧凝集劑AB劑與去除過程中經(jīng)常性遇到的問題及相應(yīng)的解決辦法

關(guān)鍵詞：漆霧凝集劑AB劑

　　0 前言

　　      從汽車工業(yè)發(fā)展來看，未來汽車涂料的選用會(huì)在提高性能的同時(shí)將更注重環(huán)保性。水性涂料、粉末涂料以及高固體分涂料，將逐步替代傳統(tǒng)的溶劑型涂料，成為現(xiàn)代汽車涂裝的主流。在歐美國家水性涂料和粉末涂料的應(yīng)用已較為廣泛，近幾年國內(nèi)已有10余條車身涂裝線采用了水性中涂和水性底色漆工藝，其他行業(yè)如：車橋、傳動(dòng)軸、減震器等零部件涂裝中水性涂料也得到廣泛應(yīng)用。

　　      隨著水性涂料和高固體分涂料的廣泛應(yīng)用，用于處理這些涂料的漆霧凝集劑AB劑產(chǎn)品也得到了進(jìn)一步的發(fā)展和完善。既往經(jīng)驗(yàn)表明，使用性能良好的漆霧凝集劑AB劑：可以保持噴漆房風(fēng)壓的平衡，從而提高涂裝的質(zhì)量；可以降低油漆消耗，降低運(yùn)行成本；可以延長設(shè)備的使用壽命；可以改善環(huán)境。

　　1．漆霧凝聚與去除

　　     下面就各汽車廠家廣泛采用的噴漆循環(huán)系統(tǒng)（文丘里或水旋式）及典型的出渣設(shè)備談幾點(diǎn)我們的經(jīng)驗(yàn)。

　　1.1造渣

　　      通常造渣分為兩個(gè)過程，去粘（破壞過噴漆。）和絮凝（讓水中懸浮漆渣形成絮體，加速固－液分離，使水得以凈化。）

　　      出渣效率的高低，取決于兩個(gè)重要因素：①漆霧凝集劑AB劑產(chǎn)品性能的優(yōu)劣。②造渣系統(tǒng)考慮周到與否。

　　      在水性漆的系統(tǒng)中，有些問題可能由循環(huán)水中的油漆粘合組分的濃度引起，也有可能由溶劑，顏料和鹽的濃度引起。所有的物質(zhì)均會(huì)對凝聚結(jié)果產(chǎn)生不利影響。

　　1.1.1各涂層油漆的特點(diǎn)

　　      大多數(shù)廠家廣泛采用的水性中涂、水性色漆，溶劑罩光（高固體分）噴漆工藝來談一下如何把融入水中過噴漆“捕捉”出循環(huán)水的問題。多數(shù)工廠噴漆工藝中中涂的過噴漆量最大，罩光其次，色漆過噴漆量最少。

　　      水性中涂系統(tǒng)的特點(diǎn)是：中涂漆中顏料用量比較大，出渣如不及時(shí)很容易造成噴房、風(fēng)道、風(fēng)機(jī)葉輪及系統(tǒng)槽等地方漆渣的大量沉積。針對此特點(diǎn),選用吸附能力較強(qiáng)，破壞力稍弱的分解劑最好。

　　      水性色漆系統(tǒng)的特點(diǎn)是：盡管過噴漆量略少，但分散效果很好，若不及時(shí)把融入水中的過噴漆捕捉出來，很容易引起的固體懸浮物過高，從而引起泡沫過多的現(xiàn)象。水性漆本身粘性就很小，它對破壞能力的需求相對較弱，對吸附包裹的需求更高。我們也建議采用吸附能力較強(qiáng)，破壞性稍弱的分解劑產(chǎn)品。

　　      對于高固體分的溶劑罩光漆，它的特點(diǎn)固體分較一般溶劑漆要高，處理工藝和大多數(shù)的溶劑漆相似，處理該類型的產(chǎn)品很成熟。

　　1.1.2去粘及絮凝方面

　　     由于水性漆在水中的溶解性很好，所以水性漆去粘相對容易。

　　     去粘

　　     漆霧凝集劑AB劑產(chǎn)品由于其產(chǎn)品配方的設(shè)計(jì)與各地政府部門要求的不同而不同，簡單介紹一下，美國和歐洲在去粘產(chǎn)品配方設(shè)計(jì)上的不同之處。美國普遍推薦使用全有機(jī)配方的漆霧凝集劑AB劑產(chǎn)品組合，該類產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)是對過噴漆的破壞能力強(qiáng)，產(chǎn)生的漆渣量少。缺點(diǎn)是：分解劑一般都是酸性產(chǎn)品，造渣對循環(huán)水的PH值非常敏感，需經(jīng)常性的大量補(bǔ)加堿性物質(zhì)用以提高PH值，產(chǎn)品使用的管理要求嚴(yán)格，對設(shè)備要求相對較高，環(huán)境友好性差。歐洲多數(shù)推薦使用膨潤土類型的漆霧凝集劑AB劑配方組合，該類產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品本身近中性，對PH控制要求寬泛，分解劑成分本身有較強(qiáng)的吸附包裹功能，并能幫助漆渣上浮，對管理要求簡單，對設(shè)備要求相對簡單，適用面廣，環(huán)保產(chǎn)品等。缺點(diǎn)：對過噴漆的破壞能力略遜于全有機(jī)配方的分解劑，產(chǎn)生的漆渣略多。

　　      絮凝

　　      絮凝是聚合物的高分子鏈在懸浮的漆渣與漆渣之間發(fā)生架橋的過程。“架橋”就是聚合物分子上不同鏈段吸附在不同顆粒上，促進(jìn)漆渣與漆渣的聚集。絮凝劑為有機(jī)聚合物，多數(shù)分子量較大，并有特定的離子性和離子度。據(jù)相關(guān)資料表述，絮凝過程與絮凝劑的分子結(jié)構(gòu)、電荷密度、分子量有關(guān)；與懸浮的漆渣表面性質(zhì)，與循環(huán)水的PH值、電導(dǎo)、水力沖擊強(qiáng)弱等情況有關(guān)。各汽車廠家選用水性漆廠家不盡相同，導(dǎo)致水性漆含漆廢水化學(xué)組分，雜質(zhì)形態(tài)的多樣化，處理漆渣的絮凝劑也往往不同。

　　      去粘與絮凝的常見現(xiàn)象、可能原因及解決辦法見表1。

　　表1常見問題及解決辦法

　　問題：去粘和絮凝方面

　　現(xiàn)象                         可能的原因                            解決方法

　　漆渣發(fā)粘                   分解劑過少                        增加分解劑用量

　　                                  絮凝劑過多                         減少絮凝劑用量

　　                                   PH太低                               提高PH值

　　高固體懸浮物含量            分解劑過少                      增加分解劑用量

　　                                           絮凝劑過少                        增加絮凝劑用量

　　                                           除渣系統(tǒng)出現(xiàn)問題            修理或者調(diào)整設(shè)備

　　                                           絮凝劑的加藥點(diǎn)不合理     更改加藥點(diǎn)

　　漆渣沉積                   除渣系統(tǒng)出現(xiàn)問題               修理或者調(diào)整設(shè)備

　　                                  化學(xué)品過量                            調(diào)整化學(xué)品的加入量

　　

　　1.2 泡沫大問題

　　      談到水性漆就不得不談到泡沫大問題。水性漆系統(tǒng)最大的問題同時(shí)也是最難處理的問題就泡沫大問題。

　　      一般的溶劑漆系統(tǒng)除少數(shù)系統(tǒng)槽設(shè)計(jì)的很窄,水的表面流速非?？?水力沖擊的泡沫很多,需要額外投加消泡劑外，都很少使用到消泡劑。而水性漆系統(tǒng)則都需使用到消泡劑。對典型的噴涂房系統(tǒng)，應(yīng)該最少的使用消泡劑。過多的消泡劑使用能導(dǎo)致相反的情況，會(huì)產(chǎn)生更多的泡沫或乳化油漆。

　　     一般影響到泡沫大問題的原因主要有以下幾點(diǎn)：

　　1. 漆霧凝集劑AB劑中分解劑成分（破壞油漆，使之與水分離功能），太多或太少。

　　    特征表現(xiàn)：如果循環(huán)水PH比較低,導(dǎo)致分解劑效果沒有發(fā)揮出來,油漆去除不夠，導(dǎo)致泡沫過多；去粘劑加入過量,也會(huì)導(dǎo)致泡沫的。

　　    解決辦法：提高循環(huán)水PH值到合適范圍；減少去粘劑的用量。

　　2. 循環(huán)水中固體懸浮物過高。

　　    特征表現(xiàn)：循環(huán)水中漆渣的含量較高，漆渣去除效率不夠。

　　    解決辦法：增加分解劑用量，增加絮凝劑用量，提高漆渣去除效率。

　　3. 漆霧凝集劑AB劑中絮凝劑成分（凝聚漆渣、幫助漆渣上浮功能）加藥量或加藥點(diǎn)不合適。

　　    特征表現(xiàn)：循環(huán)水的濁度較高。

　　    解決辦法：通過提高絮凝劑的加入量或更換加藥點(diǎn)提高漆渣去除效率。

　　4. 出渣系統(tǒng)工作不正常。

　　    特征表現(xiàn)：出渣機(jī)故障；漆渣吸取泵故障、泵口或管路中有雜物，導(dǎo)致出渣效率嚴(yán)重降低。

　　    解決辦法：清理、修理或者調(diào)整設(shè)備。

　　5. 消泡劑加藥點(diǎn)不合適。

　　    特征表現(xiàn)：系統(tǒng)槽和噴漆室內(nèi)泡沫控制不好。

　　    解決辦法：更改消泡劑加藥點(diǎn)。主循環(huán)泵出口及水力沖擊最大處為最優(yōu)加藥點(diǎn)。

　　6. 循環(huán)水PH控制在不合理區(qū)間。（建議控制在中性偏堿性的環(huán)境）

　　    特征表現(xiàn)：①通常情況下是PH越高泡沫越多的。②PH過低會(huì)影響到分解劑作用的發(fā)揮，也會(huì)產(chǎn)生大量泡沫。

　　    解決辦法：將PH值控制在合理區(qū)間。

　　7. 細(xì)菌的滋生也會(huì)導(dǎo)致泡沫大問題。

　　    循環(huán)水系統(tǒng)在無溢流的情況下是“死循環(huán)”，循環(huán)水中會(huì)產(chǎn)生細(xì)菌（主要是厭氧菌），細(xì)菌會(huì)使循環(huán)水產(chǎn)生臭味和過量泡沫。細(xì)菌在水中會(huì)產(chǎn)生硫化氫氣體和氨鹽，其會(huì)加速循環(huán)水的電導(dǎo)率上升。 產(chǎn)生的臭味會(huì)影響環(huán)境和降低工作情趣，過量泡沫會(huì)產(chǎn)生泡沫渣。循環(huán)水中產(chǎn)生臭味和過量泡沫，表示系統(tǒng)已經(jīng)受污染了，需要使用到殺菌劑。

　　    特征表現(xiàn)：循環(huán)水腐敗發(fā)臭，通過定期補(bǔ)加殺菌劑能有效緩解泡沫大問題。

　　    解決辦法：事先添加少量殺菌劑要比產(chǎn)生臭味后在添加效果要好。

　　    對于泡沫大問題，廠家在最初設(shè)計(jì)方面也做些改善的余地。

　　1. 消泡劑加藥泵與主循環(huán)泵聯(lián)動(dòng)，所有化學(xué)品均采用計(jì)量泵補(bǔ)加。

　　2. 對于極度的泡沫，可采用加噴淋裝置的方式控制泡沫。

　　3. 系統(tǒng)槽里的循環(huán)水設(shè)置自動(dòng)更新裝置。定期更新部分循環(huán)水，有利于延長循環(huán)水使用周期，延長設(shè)備使用壽命，降低處理成本等。

　　4. 集水池設(shè)計(jì)的相對寬大,水流平緩,盡量減少水力沖擊帶來的泡沫。

　　5. 從噴漆室到系統(tǒng)槽管路,應(yīng)該盡可能的封閉,減少泡沫的危害。

　　6. 在條件允許的情況下，配以離心式脫水機(jī)用于漆渣脫水。能有效降低整體運(yùn)行成本。

　　      國內(nèi)某知名專家曾總結(jié)為：涂裝工藝設(shè)計(jì)應(yīng)突出技術(shù)進(jìn)步，走專業(yè)化，經(jīng)濟(jì)規(guī)模化之路，做好設(shè)計(jì)優(yōu)化，選擇“環(huán)保、可靠、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)”和“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本、少公害”等方面的最佳工藝方案和工藝平面布置圖。

　　      涂裝工藝管理應(yīng)堅(jiān)持科學(xué)管理，走專業(yè)化道路。

　　1.3設(shè)備方面

　　     涂裝工廠噴漆循環(huán)水系統(tǒng)是一項(xiàng)技術(shù)含量頗高的綜合工程，直接影響到涂裝質(zhì)量、生產(chǎn)效益和對環(huán)境的影響。近幾年新建的涂裝生產(chǎn)線大多設(shè)計(jì)考慮周到，也有些廠家為了節(jié)省部分投入，對造渣系統(tǒng)考慮不周，從而導(dǎo)致化學(xué)品廠家不能很好的利用設(shè)備發(fā)揮藥品的最佳性能。

　　     噴漆循環(huán)水系統(tǒng)由于設(shè)計(jì)、設(shè)備選用等方面考慮不盡合理也會(huì)導(dǎo)致一些問題的經(jīng)常發(fā)生，常見問題及解決辦法如表2。

　　表2  設(shè)備常見問題、可能原因及解決辦法

　　常見問題                              可能原因                           解決辦法

　　泡沫過多                           系統(tǒng)槽設(shè)計(jì)的很窄,           系統(tǒng)槽設(shè)計(jì)很寬大，

　　                                          水的表面流速非?？?        有效減緩水力沖擊
 

　　                                         水力沖擊的泡沫很多         可能引起的泡沫危害。

　　漆渣去除效率低                   抽渣泵選用不合理             選用抽渣效率高的浮吸泵。

　　藥品未發(fā)揮全部性能           部分藥品隨漆渣帶出         所有的加藥點(diǎn)都在管路上

　　藥品加藥管路不易更換       加料管路過長，                 加料管路宜短不宜長

　　                                              加料管路為不銹鋼材質(zhì)       采用塑料軟管或硬管

　　操作面過小                         工藝平面布置不合理            工藝平面布置合理

　　

　　

　　     筆者有幸參觀了國內(nèi)某汽車廠的造渣車間，該車間是布局合理，考慮周到的一個(gè)典范?？偨Y(jié)幾點(diǎn)供大家參考：

　　1. 系統(tǒng)槽設(shè)計(jì)很寬大，有效減緩水力沖擊可能引起的泡沫危害。

　　2. 選用抽渣效率很高的浮吸泵來作為抽渣泵。

　　3. 所有的加藥點(diǎn)都在管路上，所有的加藥管路都采用耐腐蝕的、方便更換的塑料管。

　　物流暢通。

　　4. 考慮到所加藥品的不一致，而匹配的選用了合適的計(jì)量泵。

　　5. 考慮到了需額外補(bǔ)加化學(xué)品的加藥泵。（如，殺菌劑等）

　　6. 現(xiàn)場安裝了供工作人員（包括車間工作人員及化學(xué)品廠家工作人員）應(yīng)急處理裝置并提供了氣源、水源、電源等設(shè)施。

　　7. 獨(dú)立的出渣機(jī)平臺(tái)。

　　    水性漆系統(tǒng)與有機(jī)溶劑型涂料在循環(huán)水系統(tǒng)方面所使用的設(shè)備及作業(yè)環(huán)境基本相同。因采用水性涂料能有效的降低VOC的排放，故目前已有部分廠家在原溶劑漆（多為底色漆）系統(tǒng)上改造為水性漆系統(tǒng)。

　　1.4其它方面

　　1.4.1關(guān)于維護(hù)

　　      大多數(shù)汽車廠一般選擇6個(gè)月左右做一次系統(tǒng)槽的全面清理工作。

　　      問題：很多的廠家認(rèn)為，只要把循環(huán)水的大槽清理干凈就可以了，其實(shí)僅完成整個(gè)工作的一部分。

　　      解決辦法：全面的清理應(yīng)該包括：清理噴漆室的導(dǎo)流面上及導(dǎo)水溝中殘留的漆渣、文丘里或水旋桶底下的風(fēng)道、水道中殘留漆渣，還有一個(gè)很重要的地方就是風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)葉輪上很容易粘附部分未進(jìn)入循環(huán)水的過噴漆，長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)負(fù)荷過大，風(fēng)量減少，甚至更嚴(yán)重的火災(zāi)問題的發(fā)生。

　　1.4.2關(guān)于噴漆室的管理

　　      問題：部分汽車廠對于噴漆室的管理相對粗放，最常見的是：噴漆人員的勞保用具（如手套等）隨意丟棄到循環(huán)水中；洗槍稀料任意傾瀉于循環(huán)水槽中；保潔人員清理噴漆室時(shí)未完全及時(shí)的收集廢棄的塑料布（經(jīng)常是小塊的），導(dǎo)致部分滑落到循環(huán)水中等。以上這些問題都會(huì)加大造渣工作的難度。

　　      解決辦法：加強(qiáng)噴漆室的管理。

　　2.結(jié)語

　　      由于工業(yè)化進(jìn)程的加速，日趨嚴(yán)重的水污染不僅降低了水體的使用功能，進(jìn)一步加劇了水資源短缺的矛盾，對中國正在實(shí)施的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略帶來了嚴(yán)重影響。我們更應(yīng)該提高漆霧凝集劑AB劑處理工藝水平，降低因油漆固體份的提高而相應(yīng)提高的漆霧凝集劑AB劑用量。開發(fā)可讓油漆再生的漆霧凝集劑AB劑，以利于環(huán)保和降低成本。推進(jìn)行業(yè)的技術(shù)發(fā)展，造福全人類！


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