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    東莞市富又康凈水設備有限公司
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    涂裝水洗工序的工藝要點及水質要求
    發布時間:2013-08-16        

         涂層早期起泡(耐水、耐潮濕性極低)、漆膜下銹蝕的主要原因之一是被涂表面或涂層中存在水溶性鹽堿。這往往是由漆前表面處理工序(脫脂、磷化、電泳涂裝、酸洗、中和等)后水洗不干凈、清洗用水的水質差(或控制不嚴),或被涂面受二次污染而造成的。另外,水洗不干凈而造成被涂物將前道工序的處理液帶到下道工序,而使下道工序的處理液平衡失調或變質,造成處理藥品的浪費和電泳涂膜的質量下降。

        如何在確保水洗后被涂面清潔度的前提下,又能減少用水量、污水排放量和降低處理藥品的損耗,是涂裝線工藝設計、涂裝設備設計和生產管理應特別關注的問題。

        為了獲得優質涂層和達到省資源及節能減排的目的,必須掌握水洗工序的以下工藝要點。

        (1)嚴控涂裝水洗用水的水質

        涂裝車間的水資源一般是自來水(有時也稱城市用水、工業用水或是地下水、河道水),因為水源、污染度和季節的不同,各地區的自來水的水質也不一樣,因此在涂裝線工藝設計時就要注意當地的水質及其變化范圍。

        適用于工業涂裝的自來水的水質應符合以下基準:pH為5~7;電導率小于200μS/cm;Cl-或SO42-在20mg/L以下(或SO42-+Cl-在35mg/L以下);總硬度(以CaCO3計)在100mg/L以下;蒸發殘量在100mg/L以下。

        自來水的水質超過上述基準時應凈化后再用或供水洗用水完全采用純水及逆工序補水清洗(見圖1)。

        涂裝用純水(又稱去離子水DIW)的水質在嚴要求的場合下應控制其電導率在1μS/cm以下(25℃)。一般生產場合可以控制其電導率在5μS/cm以下。

        (2)制定水洗清潔度的基準

        水洗清潔度(或洗凈度)常用水洗后被涂物表面的水質來表示。水洗工序的實質是利用水稀釋和置換的原理洗掉被涂物上黏附的處理液;可用稀釋倍數來表示水洗清潔度,如水洗后的被涂物面的水質達到處理液(如脫脂液、磷化液)的1/500時,則為稀釋500倍(1/1000時為稀釋1000倍)。

        為確保涂層的高質量,涂裝前(前處理的最后一道水洗)和電泳涂裝后清洗的最后一道水洗必須采用純水洗,被涂物表面的水質應接近純水水質,一般控制從工件滴落水的電導率小于30μS/cm。

        另外,涂裝前應除掉水洗后被涂物表面的水珠和積水,因為水滴在烘干過程中濃縮達1000倍,如水質不合格烘干后會產生白色鹽堿斑。

        (3)水洗次數(又稱道數)、水洗時間和供水量水洗次數:處理液處理后用流動水(即水不循環使用)清洗一次,雖也可洗干凈,可是耗水量很大。按稀釋倍數來表示,若被清洗表面的帶液量為100mL/m2和稀釋500倍計算,則耗水量高達50L/m2。在工業涂裝生產場合,不可能用流動水,而是用循環水分段多次水洗,一般達到工藝要求的洗凈度,需水洗2~4次。有時水洗性差的藥劑(如苛性鈉、硅酸鹽等)需經過多次水洗才能洗凈。

        水洗時間:在噴淋清洗場合,設計選用時間一般不大于30s,因每次(段)水洗僅置換和稀釋被清洗物表面的處理液或前道清洗水,無化學或沉積等作用,故對水洗時間無嚴控要求。在高速連續式生產場合,每道水洗時間10s就可以。在浸漬清洗場合,被清洗物浸沒即出就可。增加水洗時間也不會像增加水洗次數那樣提高水洗效果,反而浪費動能和影響功效。

     

     供水量:它取決于水洗次數(區段數)、最終稀釋倍數、被清洗物帶出的液量和供水方式等因素。

        被涂物在每道工序后的帶水(液)量與被涂物的結構、形狀、裝掛方式以及表面處理狀況和液溫等有關(見圖6),一般平均為100mL/m2。在多段化水洗場合,供水方式有并列供水和串聯供水2種。并列供水方式是各槽都補水和排水;串聯供水方式是逆工序補水,僅最后水洗工序補水。國內有不少前處理線還是并列供水清洗或一次水洗,造成水資源得不到充分利用,耗水量呈數十倍地增大,即W2<[(1/10)~(1/100)]3W1(見圖7)。

        在串聯供水清洗場合,水洗的供水量可按以下Kushner近似公式計算:

        最終稀釋倍數=(Xn+1-1)/(X-1)

        式中:n為水洗次數;X為供水量/帶出水量。

        具體舉例:在被清洗面積200m2/h帶出液量為20L/h(即100mL/m2)的場合,采用1次、2次、3次水洗所需要的供水量見表1。

       注:供水量系指水洗200m2/h面積達到稀釋倍數所需的供水量(L/h);耗水量系指水洗1m2面積達到工藝要求稀釋倍數所消耗的水量(L/m2)。

        從表l可以看出,采用逆工序補水的2~3次水洗工藝(串聯供水)的供水量(每平方米水洗面積的耗水量)較1次水洗的供水量大幅度減少,大大提高了水的利用效率。在采用2~3次水洗場合,實際經驗數據供水量為1.5~2.0L/m2。

       
        (4)水洗方式

        一般采用噴淋、浸漬或噴浸結合的3種方式。如果被清洗物的外形結構簡單(無內腔縫隙和噴洗不到的表面),采用噴淋式水洗較好,因噴淋式水洗的機械作用力強,循環水量可較少。如果外形結構復雜(有內腔、縫隙等)的被清洗物(如汽車車身等),則應采用噴浸結合的水洗方式。在浸噴結合式水洗場合,一般是多次噴洗加1~2次浸洗,且先噴后浸為好,即浸洗工序在多次水洗工序的最后一道(參見圖3和圖5)。

        (5)水洗溫度

        水洗溫度高些可提高水溶性鹽堿的溶解度,原來是采用熱水清洗,現今都采用室溫(RT)或常溫(即不加熱)水洗;一方面是節能,另一方面是降低在水洗過程中產生二次生銹的可能性,另外磷化前的表調工序要求控制被涂物溫度小于35℃,經熱脫脂液脫脂后還得靠水洗來冷卻。

        為使熱容量大的被涂物在水洗后干得快(用熱風易吹干),在除油后仍用熱水沖洗。

        ~300s;⑶UF液噴洗0.6~1.0L/m3,1~2巴;⑷新鮮UF液噴霧0.3m3/h(自動控制);⑸UF液預噴洗3~4L/m3,1巴(區段1.1)(本工序在間歇時間>1場合下適用);⑹F液噴洗50m3/h,1巴(區段2);⑺F液噴洗<2L/m3,1~2巴(區段2.1);⑻UF液浸洗(區段3);⑼F液噴洗(區段3);⑽新鮮F液(或來自工序11純水<2L/m3,1~2巴,區段3.1);⑾UF液(或純水)浸洗N02T=32~45℃(區段4);⑿UF液(或純水)噴洗8~10m3/h,1.5巴(區段4.1);⒀再生純水噴洗<2L/m3,l~2巴(區段4.1);⒁新鮮純水噴洗0.5~2.0m3/h(區段5);⒂傾斜瀝水(區段5);⒃瀝水>12rain,60~80℃;⒄烘干;⒅強冷冷卻(工件<45℃)

     


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