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電泳槽液和后清洗過程中泡沫產(chǎn)生的原因及解決方案！

時(shí)間：2023-08-08

電泳漆在電泳槽液中，為何產(chǎn)生泡沫？如何解決？ 快來了解一下吧。

 

01 泡沫形成的原因

水性電泳涂料系統(tǒng)中的泡沫形成是通過表面活性物質(zhì)實(shí)現(xiàn)的，這些物質(zhì)包括乳液分子、顏料和填充料。乳化劑保證了乳液樹脂分子在水中的穩(wěn)定性，顏料和填充料通過潤(rùn)濕劑和分散劑混合到水介質(zhì)中。在水性體系中，所有的表面活性物質(zhì)都起到起泡和穩(wěn)泡的作用。

 

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泡沫是由不溶性氣體進(jìn)入低表面張力液體時(shí)形成的。在液體泡沫中，泡沫膜是液體和氣體的界面，只有一個(gè)氣液界面的氣泡。當(dāng)多個(gè)氣泡聚集在一起時(shí)，就形成了泡沫。
在不含表面活性劑的純凈液體（如水）中，氣泡升至表面后會(huì)爆裂，因?yàn)榭諝夂鸵后w之間的界面張力太高，氣泡無(wú)法穩(wěn)定存在。然而，在含有表面活性物質(zhì)的體系中，氣泡可以穩(wěn)定存在，就像表面活性劑的疏水端一樣（如圖所示）：

 

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這些表面活性劑分子具有疏水和親水端的特性，在氣泡周圍形成一層分子層，其中疏水端朝向氣泡，親水端朝向水。這樣降低了氣泡和液體之間的界面張力，穩(wěn)定了氣泡的存在。當(dāng)氣泡升至液體表面時(shí)，由于空氣和液體界面上存在表面活性分子，形成了包括氣泡上的表面活性劑層和液體表面活性劑層的穩(wěn)定雙層。這個(gè)穩(wěn)定雙層由空氣-液體界面上的表面活性劑單層和液體-空氣界面上的表面活性劑單層組成。

根據(jù)泡沫形成的機(jī)理，氣泡單體會(huì)形成一個(gè)緊密的球形結(jié)構(gòu)。通過氣泡之間的排水作用，氣泡界面的水會(huì)移動(dòng)并集中在氣泡之間的空隙中。由于緊密的排列，氣泡之間的間距促使八面體泡沫球體形成，這就是由緊密六邊形泡沫組成的泡沫聚合體。

 

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02 電泳槽液產(chǎn)生泡沫的原因及解決方案

2.1 原因：
2.1.1 被涂工件結(jié)構(gòu)特殊，進(jìn)入電泳槽液時(shí)帶入大量空氣。
2.1.2 槽液循環(huán)量小，電壓較高，電解反應(yīng)快，導(dǎo)致氣泡產(chǎn)生量多，無(wú)法及時(shí)消除泡沫。
2.1.3 主副槽液位差較大，副槽泡沫過多溢流至主槽；副槽液位太低，循環(huán)泵抽空，帶入空氣至主槽。
2.1.4 循環(huán)泵或閥門漏氣，導(dǎo)致空氣進(jìn)入循環(huán)管道。
2.1.5 龍門架式電泳線中，當(dāng)UF1采用噴淋清洗時(shí)，槽體內(nèi)液位太低，表面產(chǎn)生大量泡沫，導(dǎo)致UF1回收時(shí)將泡沫帶入電泳槽。
2.1.6 電泳漆本身的消泡性能差。
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2.2 解決方案：
2.2.1 在保證質(zhì)量的前提下，改變吊掛方式，盡量減少空氣進(jìn)入電泳槽。
2.2.2 提高槽液循環(huán)量，增加表面流速；適當(dāng)降低電泳漆的上膜速率，控制上膜反應(yīng)速度。
2.2.3 控制主副槽液位差，將液位差控制在5-10cm范圍內(nèi)。
2.2.4 檢查循環(huán)泵和閥門，及時(shí)修復(fù)漏氣問題。
2.2.5 提高UF1的液位，確?；厥盏倪M(jìn)口在液位以下。
2.2.6 更換適合的電泳漆類型或提高產(chǎn)品的消泡性能。
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                                                                                           03 電泳后清洗工藝產(chǎn)生泡沫的原因及解決方案
電泳后清洗使用的新鮮超濾（UF）液和循環(huán)的UF液都含有有機(jī)物。新鮮UF液中含有低分子樹脂，含量約為0.3％以下；循環(huán)UF液中含有槽液，固體分約為0.5％～1％。當(dāng)產(chǎn)品進(jìn)入這些清洗液時(shí)，會(huì)產(chǎn)生泡沫，嚴(yán)重時(shí)泡沫甚至?xí)绯霾?，?yán)重影響清洗效果。

3.1 原因：

3.1.1 噴嘴出口噴射壓力高、流速大，噴射作用使空氣被吸入，導(dǎo)致泡沫產(chǎn)生。

3.1.2 清洗液回流到循環(huán)槽的液位落差太大。

 

3.2 解決方案：

        3.2.1 調(diào)整后沖洗噴淋壓力，盡量降低噴淋壓力，在保證工件清洗干凈的前提下。
          3.2.2 設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，盡量降低回流液位差，將回流出口放在液位以下。
          3.2.3 回流管道中增加擋板，降低回流落差的壓力。
          3.2.4 添加與電泳漆相容的消泡劑進(jìn)行消泡。

 

注：
消泡劑通常由多個(gè)組成部分組成，與涂料介質(zhì)不相容。當(dāng)消泡劑與涂料系統(tǒng)過于相容時(shí)，消泡劑的效率會(huì)降低。另一方面，當(dāng)消泡劑和系統(tǒng)不相容時(shí)，消泡效果可能很好，但可能會(huì)引起涂層問題。因此，對(duì)于不同體系，最佳的消泡劑應(yīng)該在相容性和不相容性之間達(dá)到平衡，并發(fā)揮最佳的消泡效果。
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本文作者：浩力森應(yīng)用工程中心 賈飛虎