2.2 Стадии процесса производства лакокрасочных материалов

В отличие от стандартных методов производства таких веществ, как аммиак, изопрен, фенол и многие другие, в случае ЛКМ и других «рецептур» (смесей веществ) не существует универсально применимых, четко определенных инструкций или систем производства. Это обусловлено следующими причинами [1]:

Производство ЛКМ (в узком смысле) происходит без сколько-нибудь заметных химических реакций, так что «условия реакции», регулируемые установочными параметрами (температура, давление, время реакции), здесь неприменимы. Вместо этого продукт является результатом оптимального сочетания операций взвешивания, смешения, диспергирования и проверки, пригодных для конкретного продукта (рецептуры), размера партии и имеющегося производственного оборудования. Отдельные стадии производства ЛКМ могут до определенной степени быть совмещены различными путями, и для конкретных стадий существует различное оборудование.

Следовательно, книги, посвященные производству ЛКМ, не содержат конкретных описаний типа «Как производить автомобильные ЛКМ для конвейерной сборки» или «Как сделать шпатлевку». Тем не менее, необходимо знать характеристики различных стадий производства (производственную «стратегию») и основные физико-химические и инженерные принципы на примере отдельных операций и оборудования.

Процессы производства могут быть разделены на непрерывные и периодические операции (или производство партиями). Промежуточные формы известны как «полупериодические» или «полунепрерывные» процессы.

Основным методом, используемым в лакокрасочной промышленности, является периодический, возможно с некоторыми непрерывными вспомогательными процессами, такими как диспергирование в дисковой мельнице или экструдере. Поскольку обычно нужно обеспечивать получение большого количества разнообразных продуктов в различных последовательности и количествах и зачастую по срочному заказу (прямо во время производства), непрерывное производство было бы невозможным или по крайней мере непрактичным.

2.3 Производство из исходного сырья и из паст – пример составления рецептуры

Производство «из исходного сырья» означает, что пигмент или смесь пигментов диспергируется в каждой партии ЛКМ; последний случай мы также называем как совместное диспергирование пигментов.

При производстве из паст, также известном как «смешанное производство», не требуется диспергирования для производства цветной партии. Вместо этого стадия диспергирования является отдельной в том смысле, что каждый требуемый пигмент хранится в диспергированной форме в виде пасты, которая используется в нескольких партиях Л КМ, часто разных цветов. Более того, вместо того чтобы производить пигментные пасты самим, производители Л КМ могут закупать их у производителей паст или выпускать их в другом месте с помощью «раздельного дополнительного диспергирования».

Еще один возможный вариант производства заключается в корректировке каждой пигментной пасты с приготовлением смешанного ЛКМ (mixercoating) и дальнейшем сочетании этих ЛКМ для получения требуемого ЛКМ соответствующего цветового тона. Данный метод особенно пригоден для быстрого приготовления Л КМ практически любого оттенка на собственных мощностях покупателя (где нет лакокрасочного производственного оборудования) в небольших количествах, требуемых каждый раз. Эта технология используется в основном для приготовления ремонтных автомобильных Л КМ, а также в специальных отделочных мастерских для декоративных красок и Пк.

Оттенок исходного ЛКМ изменяется до необходимой степени использованием пигментных паст («колеровочных паст», «полноцветных красок»). Известным примером этого из отделочной практики является применение одной или более окрашенных паст для придания оттенка белой эмульсионной краске для стен.

Автомобильное верхнее покрытие простого цвета. Состав материала для дисперсии (пасты) и ЛКМ в виде треугольной диаграммы [1]:

Рис. 1 Диаграмма: состав материала для дисперсии (пасты) и ЛКМ

Сравнение методов производства

Ниже перечислены преимущества и недостатки двух «стратегий»:

Производства из сырья:

Преимущества:

• условия диспергирования для каждой партии могут быть выбраны или изменены в соответствии с требованиями;

• не требуется хранения паст;

• не возникает проблем с нестабильностью (флокуляцией, потерей интенсивности цвета) паст;

• нет посторонних веществ, например специальных смол из паст, в ЛКМ;

Недостатки:

- каждая партия требует индивидуального диспергирования (используемые мельницы должны быть очищены);

- при совместном диспергировании ни одно из оптимальных условий диспергирования для любого пигмента не может быть выбрано;

- разброс оттенков часто очень велик при совместном диспергировании (требуются отдельные корректировочные пасты);

- время производства одной партии больше, чем при производстве смешением.