電泳漆在電泳槽液中,為何產生泡沫?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實現(xiàn)的,這些物質包括乳液分子、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濕劑和分散劑混合到水介質中。在水性體系中,所有的表面活性物質都起到起泡和穩(wěn)泡的作用。

.
泡沫是由不溶性氣體進入低表面張力液體時形成的。在液體泡沫中,泡沫膜是液體和氣體的界面,只有一個氣液界面的氣泡。當多個氣泡聚集在一起時,就形成了泡沫。
在不含表面活性劑的純凈液體(如水)中,氣泡升至表面后會爆裂,因為空氣和液體之間的界面張力太高,氣泡無法穩(wěn)定存在。然而,在含有表面活性物質的體系中,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):

.
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。當氣泡升至液體表面時,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)泡沫形成的機理,氣泡單體會形成一個緊密的球形結構。通過氣泡之間的排水作用,氣泡界面的水會移動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。

.
02 電泳槽液產生泡沫的原因及解決方案
2.1.1 被涂工件結構特殊,進入電泳槽液時帶入大量空氣。
2.1.2 槽液循環(huán)量小,電壓較高,電解反應快,導致氣泡產生量多,無法及時消除泡沫。
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,導致空氣進入循環(huán)管道。
2.1.5 龍門架式電泳線中,當UF1采用噴淋清洗時,槽體內液位太低,表面產生大量泡沫,導致UF1回收時將泡沫帶入電泳槽。
2.2.1 在保證質量的前提下,改變吊掛方式,盡量減少空氣進入電泳槽。
2.2.2 提高槽液循環(huán)量,增加表面流速;適當降低電泳漆的上膜速率,控制上膜反應速度。
2.2.3 控制主副槽液位差,將液位差控制在5-10cm范圍內。
2.2.4 檢查循環(huán)泵和閥門,及時修復漏氣問題。
2.2.5 提高UF1的液位,確保回收的進口在液位以下。
2.2.6 更換適合的電泳漆類型或提高產品的消泡性能。
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%。當產品進入這些清洗液時,會產生泡沫,嚴重時泡沫甚至會溢出槽,嚴重影響清洗效果。
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,導致泡沫產生。
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 設備設計時,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。
消泡劑通常由多個組成部分組成,與涂料介質不相容。當消泡劑與涂料系統(tǒng)過于相容時,消泡劑的效率會降低。另一方面,當消泡劑和系統(tǒng)不相容時,消泡效果可能很好,但可能會引起涂層問題。因此,對于不同體系,最佳的消泡劑應該在相容性和不相容性之間達到平衡,并發(fā)揮最佳的消泡效果。
本文作者:浩力森應用工程中心 賈飛虎