电泳涂装是把工件和对应的电极放入水溶性涂料中，接上电源后，依靠电场所产生的物理化学作用，使涂料中的树脂、颜填料在以被涂物为电极的表面上均匀析出沉积形成不溶于水的漆膜的一种涂装方法。
而超滤及超滤器在电泳涂装过程中有着重要的作用，更好的使用推广ED-RO新技术可以进一步提高电泳涂料和水资源的利用率，大幅减少电泳污水排放。正确有效地使用和保养超滤设备，提高超滤系统的利用率。电泳后使用超滤清洗(UF)的目的是除去附着在电泳涂膜表面的浮漆，提高涂膜外观质量和回收电泳涂料。
简述超滤系统
超滤(简称UF)是一种膜分离技术。它是以UF膜两侧压力差为动力，以机械筛分原理为基础的一种溶液分离过程。使用压力通常为(0.1～0.6)MPa，分离孔径1nm～0.1μm,截留分子量500～1000000左右。在电泳漆UF过程中，当电泳漆接触到UF膜时，溶液和无机盐可通过UF膜，类似树脂和颜料大小的分子则无法通过，被滞留在漆液中，输送回电泳槽。
超滤器在电泳涂装中的应用
超滤器是电泳涂装线上的关键设备，其用于电泳线上的主要目的在于通过UF器从电泳槽中获得去离子水和漆的溶剂，提供电泳件的冲洗用水，将附着在电泳工件上过剩的电泳漆清洗下来，返回电泳槽。这样可以回收利用工件表面带出的电泳漆，实现闭路循环，为企业节省30%的购买电泳漆的费用；其次可通过放掉部分UF液，排除涂漆工艺过程中带入电泳槽的杂质离子，使电泳槽工作液的杂质含量保持在工艺规定的电导和pH值范围内，循环利用UF液代替去离子水作为电泳后工件的冲洗水，基本上不排放电泳漆，避免了去离子水直接清洗排放的废水处理负荷，减轻了环境污染。
超滤系统工作原理或条件
3.1超滤的原理
超滤是为清除电泳漆工作液中杂质离子及有效地闭路带入的阳离子及阴离子污染源，保证漆液稳定及漆膜完整。超滤（UF）是一种能够将溶液进行净化、分离或者浓缩的膜透过分离技术，超滤过程可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。以膜两侧的压力为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当溶液流过膜表面时，只允许水、无机盐及小分子物质透过膜，而组织水中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子通过，以达到溶液的净化、分离与浓缩的目的。超滤是一种连续的、低压操作的。
电泳漆槽液在压力差的推动下通过超滤器,侧边超滤膜过滤，透过液流至超滤槽，超滤液大约30%的循环是来自电泳辅槽，然后返回电泳槽，漆液进入超滤系统最小的进漆量为10倍的设计产水量，最佳进料量是20倍的设计产水量。
3.2正常启动及操作步骤
1）确认出口管线上没有压力，关闭漆供给阀门、清洗入口阀门、清洗出口阀门、透过液到储槽及清洗槽的阀门；
2）打开漆循环阀门、透过液排出阀门、所有压力表隔离阀门；
3）打开超滤泵轴封冷却液进出口阀(压力为0.2MPa)；
4）开动漆的供给泵；
5）微开漆入口以缓慢将漆注入系统；
6）缓慢打开漆入口阀直到基线上的压力达到0.15MPa，后打开泵。
7）缓慢调节入口和出口阀直至压差达到0.2MPa，入口和出口的压力分别为0.35MPa和0.15MPa。
8）检查膜是否泄漏若仍存在渗漏，应及时更换O型密封圈和膜组。
9）透过液排出时间至少应为10min。
10）打开透过液到存储装置的阀门，然后关闭分离液排出阀。
3.3超滤使用中的注意事项
1）元件和外壳及配件应轻拿轻放，严防磕碰损伤；
2）突然停电或其它意外停机时间不得超过2h；如停机时间过长,应立即清洗膜元件，以免漆液沉积堵塞膜元件；
3）详细记录清洗系统及电泳系统各项参数，便于预防和解决问题；
4）过滤器进出口压力差应＜0.08MPa，若＞0.08MPa，应及时更换过滤袋，过滤精度小于等于25μm；
5）透过液阀门关闭时不得运行超滤系统；
6）排出阀开启的情况下切勿启动泵，以避免压力对膜损害；
7）禁止大透过量滤液，应在指定透过量下调节开启阀。
8）尽量减少金属预处理环节的化学剂带入现象，进入电泳槽之前的最后一次冲洗的滴水电导率应低于10us/cm。
电泳后使用的超滤清洗系统（UF）是除去附着在电泳涂膜表面的浮漆，提高涂膜外观和回收电泳涂料。所用设备与前处理磷化后的水洗设备相同，最终用纯水洗的目的是除去杂质离子，防止产生污染斑痕涂膜弊病。为防止清洗后不充分，缝隙部位产生二次流痕弊病，需要有全浸式的水洗工序。UF洗液一般进行2-3次，以降低涂料的带出量，例如：车体面积为80-100㎡，每台车身带出固体份为20%槽液7-10L，当第一道水洗液的固体份为4%-5%时则第二道水洗可能达到1%以下，新鲜UF液的固体份一般在0.5%以下，当采用ED-RO装置（即UF液经反渗透装置净化，除掉杂质离子和固体份）场合，用UE-RO液代替纯水进行最终纯水洗，实现真正的全封闭式电泳后清洗，可大幅降低电泳污水的排放量和显著的提高电泳涂料的利用率。清除电泳漆工作液中杂质离子及有效地闭路带入的阳离子及阴离子污染源，保证漆液稳定及漆膜完整。
在电泳漆系统中，超滤所产生的透过液中含水和漆的助溶物质。透过液用于漆的冲洗环节，这种含回路循环系统可以弥补漆的损失。透过液可以降低漆液的电导率。
电泳超滤设备清洗工艺及清洗步骤
浓缩清洗液与纯水比例1:99，控制温度38~43℃之间，PH=2~2.2，由于清洗液较粘稠，所以要在清洗水箱中用清洗泵将纯水循环加热到温度32℃以上，再将清洗液加入循环到35℃后，加入盐酸调节PH值到PH=2，再开清洗阀门进行膜芯清洗，清洗过程中要保持PH值不低于2.2。
对超滤系统要严格按照工艺要求进行操作，超滤系统更换超滤膜使用一段时间后出现了故障：过滤器过滤袋堵塞，超滤膜流量压差达不到工艺要求，所以针对出现的以上问题，对操作工严格按照操作要求、工艺参数进行清洗的过程中实施跟踪，从而找到原因，排除故障。以优化工艺，改善工艺，来提高产品质量。
4.1注意事项
1）膜组件透过量下降至正常值的70%时，必须进行清洗，如果延误了清洗，会导致堵塞，严重时将难以恢复原流量；
2）超滤系统为防膜元件堵塞配置了精密过滤器，精度为25μm，应严格按工艺要求更换过滤袋，并定期清理过滤器及管道；
3）因故障造成意外停机，应及时按规定进行清洗，以防膜件堵塞；
4）严格按操作规程运行，详细记录UF系统运行参数，以备查阅。
4.2清洗步骤
1）关闭所需清洗超滤膜组件的油漆进、出口阀门；
2）彻底排放所需清洗超滤膜组件中的油漆；
3）打开清洗泵的进出口阀；
4）打开清洗管道进入膜管的清洗进、出口总阀；
5）打开所需清洗超滤膜组件的清洗进、出口阀；
6）启动清洗泵；
7）用流动去离子水将超滤膜内的油漆清洗干净（目测为清水）；
8）按清洗配方配制清洗液(pH值调到2~3，试纸测定)，循环2h~3h，清洗至透过量达到600L/h，排净清洗液；
9）清洗时药液温度不能超过45℃，如温度过高应停机降温后再继续清洗后，排净清洗药液；
10）再用流动去离子水清洗30min，排净清洗液，如果堵塞严重可延长清洗时间。
11）用去离子水或UF液将膜件封闭备用。
超滤系统控制工件带入的杂质离子的浓度，保证涂装质量。并且回收电泳涂料，在此系统的运行中应注意，系统一经运行后应连续运行，严禁间断运行，以防超滤膜干枯。干枯后的树脂和颜料附着在超滤膜上，无法彻底清洗，将严重影响超滤膜的透水率和使用寿命。超滤膜的出水率随运行时间而呈下降趋势，连续工作30～40天应清洗一次，以保证超滤浸洗和冲洗所需的超滤水。
结束语
电泳涂装是一种特殊涂膜形成方法，是对水性涂料最具有实际意义的施工工艺。具有水溶性、无毒、易于自动化控制等特点，因此就需要对电泳漆进行回收利用，减少浪费。电泳涂料的回收一般采用超滤或反渗透，但是其工作原理是根本不同的，使用工艺一般也有两种：超滤UF：高分子与电解质的分离，也可以说是漆水分离，工作压力1Kg左右，约等于3倍的渗透压，膜孔较大。反渗透RO：将溶液净化或浓缩，即实现有机物与无机物的分离，工作压力25Kg左右，约等于50倍的渗透压，膜孔较小。
浩力森表面材料技服部薛涛
参考文献：[1]王锡春主编，汽车涂装工艺技术[M].北京:机械工业出版社，2004年8月20日
