книги из ГПНТБ / Крылова И.А. Электроосаждение, как метод получения лакокрасочных покрытий

а на цикл обессоливания включают параллельную ли­ нию.

Преимуществом первой схемы является то, что она требует меньшей площади по сравнению с установкой, работающей по второй схеме. Однако обеспечение взаи­ мозаменяемости трех пар фильтров первой схемы вызы­ вает усложнение гидравлической схемы и, следователь­ но, усложнение ее эксплуатации. Наряду с этим при ис­ пользовании второй схемы можно отобрать в случае необходимости частично обессоленную воду после пер­ вой -ступени.

Ионообменные фильтры. Ионообменный фильтр пред­ ставляет собой стальной цилиндр, снабженный эллипти­ ческим днищем. Иногда цилиндр собирается из отдель­ ных секций.

Фильтр снабжен -верхним, средним и нижним патруб­ ками. Внутренняя поверхность фильтра защищена анти­ коррозионным покрытием (полипропилен, дублирован­ ный резиной; резина; эпоксидная смола, армированная стеклотканью). Для того чтобы задержать смолу в фильтре, все выходные патрубки снабжают дренажны­ ми устройствами.

Внутренний диаметр фильтра и его высота опреде­ ляется объемом загружаемой ионообменной смолы, ко­ торый рассчитывают, исходя из общего содержания со­ лей в исходной воде, требуемой производительности установки и обменной емкости смолы.

П-ри расчете высоты фильтра необходимо учитывать то, что для рыхления смол перед регенерацией над по­ верхностью смолы должно оставаться свободное прост­ ранство, составляющее не менее 7з высоты загрузки -смолы.

Соотношение высоты загрузки -смолы к диаметру фильтра должно быть не менее 2:1 .

В качестве катионообменной смолы обычно применя­ ют сильнокислотный катионит КУ-2-8; в качестве анионо­ обменной смолы — сильноосновный анионит АВ-17.

Режим работы установок для обессоливания воды включает цикл обессоливания и цикл регенерации.

Цикл обессоливания. Обессоливанию подвергают во­ допроводную, артезианскую или озерную воду при тем­ пературе 15—25 °С. Вода поступает в фильтр через верх­ ний патрубок и выходит из нижнего. Скорость протека­

ния исходной воды через фильтр первой ступени должна быть в пределах 15—20 м/ч относительно сечения пусто­ го фильтра. Для ее измерения на входе в установку устанавливают расходомер. Там же находится электро­ магнитный вентиль, автоматически перекрывающий до­ ступ воды на фильтры, когда датчик кондуктомера на выходе установки регистрирует повышение удельной электропроводимости обессоленной воды сверх допусти­ мого значения.

Цикл регенерации. Для предотвращения слеживания ионитов после переключения фильтра на режим регене­ рации смолу предварительно разрыхляют при пропуска­ нии регенерационного раствора или исходной воды со скоростью 20 м/ч противотоком, т. е. снизу вверх.

Катионит КУ-2-8 регенерируют 5%-ным раствором соляной или 2—3%-ным раствором серной кислоты, по­ даваемыми снизу вверх со скоростью 5— 6 м/ч. В целях экономии часть общего объема раствора кислоты можно пускать на рециркуляцию с подкреплением концентри­ рованным раствором, кроме того, часть использованного раствора можно утилизировать.

Раствор кислоты готовят обычно непрерывным спосо­ бом в специальном смесителе-дозаторе.

Анионит АВ-17 регенерируют 2—4%-ным раствором NaOH, подаваемым со скоростью 5— 6 м/ч.

Фильтры промывают от остатков регенерационных растворов обессоленной водой при направлении движе­ ния воды сверху вниз и скорости тока 5— 15 м/ч. При применении обеих схем обессоливания в случае необхо­ димости можно производить промывку исходной водой.

Установка для очистка промывных вод

Установка для очистки промывных вод от лакокра­ сочного материала [245] включает:

1)бак б мешалкой для приготовления раствора электролита-коагулянта (емкость 300 л);

2)бачок с насосом для подачи раствора электролита (емкость 100 л );

3)камеру со скребковым конвейером для грубой

очистки воды (емкость 5 м3) ; 4) фильтры тонкой очистки воды.

122

Объем очищаемой воды до 10 м3/ч. Размер установки

10 000X1500X1900 мм.

Приготовление 20%-ного раствора электролита — хлорида кальция производится в баке с мешалкой. Из бака раствор самотеком поступает в бачок, откуда по трубопроводу насосом подается в резервуар для грубой очистки. В этот же трубопровод поступает вода после промывки окрашенных изделий. В резервуаре грубой очистки лакокрасочный материал, содержащийся в про­

суспензии (хлопья) всплывают вверх вследствие фло­ тации, происходящей при барботировании воздуха из барботера, расположенного на дне резервуара. По по­ верхности жидкости в камере непрерывно движется скребковый конвейер, который сбрасывает частицы коа­ гулята в лоток. После грубой очистки во флотационной камере вода проходит через коксовый фильтр, дополни­ тельно очищается и затем поступает на фильтр для окончательной очистки.

ЛИНИИ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

Линии периодического действия комплектуют из уста­ новок, аналогичных по принципу действия, но. отличаю­ щихся конструктивным исполнением. Возможны два ва­ рианта такой линии [246].

В первом варианте в одну линию устанавливают ряд ванн гальванического типа, вдоль которых движется си­ стема автоматических операторов. Ванны предназначены для последовательного проведения технологических про­ цессов подготовки поверхности, окраски, промывки и сушки изделий; автоматические операторы предназна­ чены для передачи подвески с окрашиваемыми изделия­ ми из одной технологической ванны в другую, по задан­ ной программе.

Второй вариант линии электроосаждения предусмат­ ривает использование оборудования с подвесным тол­ кающим конвейером и опускной секцией монорельса, при

циклично по заданной программе.

КОМПЛЕКТОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ НА ПОДВЕСКЕ

Каркас подвески служит для размещения одного или комплекта изделий, а также для обеспечения электриче­ ского контакта в цепи контактная шина — токосъем­ ник — каркас подвески — изделие — рабочий раствор ла­ кокрасочного материала.

Каркас подвески должен быть достаточно прочным и жестким, чтобы изделия не колебались при движении конвейера. Изделия должны легко сниматься и завеши­ ваться.

Существуют два способа завески изделий на подвеску и создания надежного электрического контакта между каркасом и изделием. По первому способу крепление из­ делия одновременно обеспечивает и надежный электриче­ ский контакт между каркасом и изделием. Изделие обыч­ но завешивают на обыкновенные крюки, пальцы и т. д. Когда оно прижимается под действием собственного ве­ са к поверхности крюка, между ними осуществляется электрический контакт. Этот способ прост, но требует периодической очистки крюков (или целиком подвески) от электроосажденного покрытия. Для того чтобы исклю­ чить эту операцию, применяют либо неокрашиваемое в ванне покрытие на основе силиконового лака с алюми­ ниевым пигментом, либо специальные приспособления. Например, сконструирована подвеска [226], в которой контакт изделия с каркасом осуществляется через спе­ циальные пирамидальные призмы с острыми гранями, выполненными из твердого материала. Призмы могут окрашиваться, но их острые грани входят в отверстия изделия при его завеске, обеспечивая надежный электри­ ческий контакт. Приводится также описание подвески [247], у которой при погружении изделия в ванну в месте контакта подвески и изделия образуется воздуш­ ная подушка, и это место не закрашивается.

Первый способ завески применяют в основном для

струкции. Окрашиваемое изделие (например, каркас ав­ томобиля) крепится к несущему конвейеру на цепях, а для передачи тока применяют гибкие провода, соеди­ ненные с одной стороны с токонесущей шиной, а с дру-

124

roii — с изделием. Изделие соединяется с конвейером при помощи легкосъемного прижимного контакта типа клипсы. Гибкие провода закрепляют на специальном кон­ вейере, который перемещается синхронно с транспорт­ ным. Такой способ завески обычно попользуют при окра­ ске крупногабаритных изделий: кузовов автомобилей, ка­ бин тракторов и т. д.

Если изделия имеют карманы, полости и т. д., их не­ обходимо разместить таким образом, чтобы лакокрасоч­ ный материал в них не оставался, когда изделие выходит из ванны электроосаждения. Поверхность близко распо­ ложенных деталей, особенно сложных по конфигурации, может окрашиваться неравномерно. Если детали распо­ ложены очень близко (переуплотненная подвеска), часть поверхности может быть и не окрашена. С другой сто­ роны, при неуплотненном заполнении подвески увеличи­ ваются габариты линии. Учитывая эти обстоятельства, необходимо приближенно определить возможность окра­ ски полых изделий и правильность размещения деталей на подвеске еще до начала проектирования промышлен­ ной линии окраски электроосаждением. В настоящее вре­ мя не существует разработанных методов, позволяющих вычислить оптимальное размещение деталей на подвеске, поэтому представляет интерес подход к оптимальному комплектованию подвески с помощью метода моделиро­ вания.

Получен критерий подобия [228], позволяющий моде­ лировать в лабораторных условиях промышленную ван­ ну электроосаждения.

Таким критерием подобия является соотношение

(31)

где k — сопротивление покрытия, распределенного на единице пло­ щади окрашенной поверхности; р — удельное сопротивление раство­ ра ванны; I — линейные размеры ванны; н, м — соответственно' параметры реальной ванны электроосаждения и модельной.

Иапользуя этот критерий подобия, можно изучать распределение покрытия по поверхности деталей, пред­ ставляющих собой геометрически уменьшенную модель реальных деталей, и добиться оптимального расположе­ ния деталей на подвеске еще до начала проектирования промышленной линии.

12S

2.Лакокрасочные покрытия. Под ред. X. В. Четфилда. М, «Хи­ мия», 1968. 640 с.

3.Окраска изделий в электрическом поле. Под ред. Е. Н. Вла-

p. 85— 87, 91.

30.Y e a t e s B. L. Electropainting. Teddington. 1966. 152 p.

31. B o o t h L., Ind. Finish. (USA), 1969, v. 45, № 12, p. 60—65.

32.Corros. Technol., 1964, v. 11, № 4, p. 14.

33.Ind. Finish. (USA), 1964, v, 40, №. 10, p. 40—42, 44, 46, 48.

34.«Surface Coatings», 1967, v. 3, № 78, p. 197—218.

35. F r a n g e n К- H., «Industrie-Lackierbetrieb», 1969, Bd. 37, № 5, S. 183 — 185.

127

39.К р ы л о в а И. А. и др., «Лакокрасочные материалы и их применение», 1966, № I, с. 33—38.

40.К о т л я р с к и й Л. Б. и др. «Лакокрассные материалы и

их применение», 1969, № 1, с. 72— 74.

1967, Bd. 73, № 4, S. 298—311.

128

64.К р ы л о в а И. А. и др., Коллоид, ж., 1969, т. 31, № 3, с. 394— 398.

65.С п а с о в В. А. и др., Коллоид, ж., 1973, т. 35, № 6, с. 1100—

70.Новые проблемы современной электрохимии. Под ред. Д. Бокриса. М., Издатннлит, 1962. 468 с.

p.79— 81.

77.H а к а м у р а E. «Дэики кагаку», 1968, v. 38, №3, p. 217—

220.

83.H и ц б e p г Л. В. и др. «Лакокрасочные материалы и их применение», 1968, № 1, с. 22—25.

84.К р ы л о в а И. А. и др. «Лакокрасочные материалы и их

М., НИИТЭХИМ, 1972, № 1, с. 12— 18.

129.

№ 535, p. 461— 471.

95.К р ы л о в а И. А. н др., «Лакокрасочные материалы и их

98.С а м о х и н А. В. Диссертация. М., 1970.

99.К р ы л о в а И. А. и др., «Лакокрасочные материалы и их

v. 42, № 6, p. 59— 62.

104.M а у C. A., J. Paint Technol., 1971, v. 43, № 552, p. 43—45.

111.Щ ё г о л е в В. С. и др., «Лакокрасочные материалы и их применение», 1973, № 3, с. 34—36.

130