- •Введение
- •1. Характеристика пигментированных лакокрасочных материалов
- •2. Производство пигментированных лакокрасочных материалов
- •2.1 Способы производства пигментированных лкм
- •2.2 Стадии процесса производства лакокрасочных материалов
- •2.3 Производство из исходного сырья и из паст – пример составления рецептуры
- •2.4 Расположение оборудования для производства лкм
- •3. Оборудование для производства плкм
- •3.1 Диссольверы
- •3.2 Бисерные мельницы
- •3.2.1 Вертикальные бисерные мельницы
- •3.2.2 Горизонтальные бисерные мельницы
- •3.2.3 Бисерные мельницы циклического принципа действия
- •3.2.4 Бисерные мельницы с зазором и циркулирующим бисером
- •3.2.5 Погружные бисерные мельницы
- •3.3 Фильтрование
- •3.3.1 Типы фильтров
- •3.3.2 Рабочие параметры
- •3.3.3 Глубокая фильтрация лакокрасочных материалов
- •3.3.4 Удаление сорности из лакокрасочного материала
- •4. Пути повышения производительности диспергирующего оборудования
- •5. Современные разработки процессов диспергирования и измельчения
- •5.1 Новая технология от нпф «инма»
- •5.2 Современное оборудование для производства высокодисперсных материалов «диспод»
- •6. Преимущества и экономическая эффективность новой технологии диспергирования
- •7. Контроль и автоматическое управление процессов производства лкм
- •7.1 Автоматическое управление процессами производства лкм
- •7.2 Аналитический контроль производства
- •Заключение
- •Список литературы
2.4 Расположение оборудования для производства лкм
На рис 2. представлена схема [1] последовательности операций при производстве ЛКМ в соответствии с обычно используемым вертикальным производственным потоком. Преимуществом этого метода является то, что большая часть веществ двигается по производственному пути без необходимости прокачки или других транспортирующих процессов. Это, конечно же, означает, что практически все виды сырья должны быть доставлены в верхнее хранилище, и, следовательно, полы должны иметь высокую грузоподъемность.
Хотя подробности рис 2. должны быть понятны, вот некоторые дополнительные замечания:
а: стационарная мешалка для предварительного растворения, смешения или диспергирования в передвижных емкостях;
b: регистрирующие напольные весы с платформой (плюс автоматический питатель для жидких компонентов);
с: (слева): мешалка с фиксированной закрытой емкостью,
с: (справа): смеситель для предварительного растворения и смешения; d: передвижные емкости объемом до 800 л;
е: обычно большой насос; f: дисковая мельница (аттритор) для тонкого диспергирования;
g: смеситель паст для временного хранения пигментных паст;
j: фильтрация почти всегда производится с использованием погружных фильтров, таких, как фильтровальные мешки или патронные фильтры, часто вместе с поверхностными фильтрами, такими, как экранирующие мешки или вибрационные экраны; к: различные возвратные емкости используются как контейнеры (большинством покупателей);
1: упаковочная линия для заполнения, закупорки и нанесения этикеток.
Рис. 2. Последовательность операций при выпуске ЛКМ при вертикальном производственном потоке:
а - стационарная мешалка, Ъ - весы, с - предварительный смеситель или мешалка, d - передвижные емкости, е - насос, f - дисковая мельница, g - смеситель паст, h - установка измерения паст, i - конечный смеситель,j - экран, фильтр, k - контейнеры, l - линия упаковки в небольшие барабаны
Фиксированные емкости часто помещают в погрузочные ячейки, так что они действуют также как весы, что допускает автоматическое заполнение или дозированное дополнение.
На рис 3. показано мелкотоннажное производство ЛКМ только на одном уровне.
Рис. 3. Мелкотоннажное производство ЛКМ на одном уровне
3. Оборудование для производства плкм
Как известно, технологический процесс производства пигментированных ЛКМ состоит из следующих основных стадий [1, 5]:
- изготовление пигментных паст – диспергирование пигментов и наполнителей в пленкообразователе (растворе лака или смолы, иногда в присутствии сиккативов);
- составление ЛКМ и постановка на «тип» – смешение пигментных паст с рецептурным количеством лаков, смол и прочими компонентами рецептуры (растворителями, пластификаторами, функциональными добавками) с последующей колеровкой (при необходимости), постановка на "тип" по вязкости, массовой доле нелетучих веществ, твердости, эластичности и прочим показателям, заложенным в нормативной документации на ЛКМ;
- фильтрация и фасовка продукции – очистка от механических примесей и посторонних включений (сора), крупных частиц пигментов, окисных пленок, и т.д. с использованием фильтрующего оборудования с последующей расфасовкой в тару.
Из всех перечисленных стадий диспергирование – самый дорогой и энергоемкий процесс. Стоимость эмали обратно пропорциональна величине размера частиц пигмента, образующих лакокрасочное покрытие (ЛКП). В связи с этим эффективное измельчение пигментов и наполнителей является важнейшей операцией при производственном процессе ЛКМ. Необходимые оптические свойства частиц, а особенно – способность рассеивания света (диспергирующая способность) – тем больше, чем более тонко измельчены частицы дисперсной фазы. Оптимум величины размеров частиц лежит в субмикронном диапазоне, где диаметр частички пигментов и наполнителей имеют размеры, приближенные к длине волны видимого света.
Следовательно, одним из наиболее важных аспектов для снижения затрат на производство и себестоимость продукции, а также для гарантированного обеспечения требуемых декоративных и защитных свойств пигментированных ЛКМ и покрытий на их основе, является правильный подбор диспергирующего оборудования и эффективная его работа.
В лакокрасочных производствах для диспергирования "тощих" пигментных паст традиционно и довольно успешно применяется двухступенчатый каскад, состоящий из диссольвера и бисерной мельницы той или иной конструкции.
Диспергирование имеет место в процессе производства ЛКМ всегда, когда необходимо ввести пигменты и/или наполнители. Диспергирование в данном случае означает разрушение агломератов пигмента (агломератов кристаллитов или первичных частиц, или агрегатов) и их распределение в жидкой фазе, обычно растворе пленкообразователя, или при производстве порошковых материалов в расплаве полимера.
Диспергирование часто также известно как «измельчение»; это наиболее энергоемкая и технологически сложная стадия в производстве пигментированных ЛКМ.
Для достижения наибольшей эффективности процессов диспергирования на имеющемся оборудовании (устройстве, аппарате) композиция диспергируемого материала, состоящая из трех групп сырья — пигментов/наполнителей, пленкообразователей (смола для размола) и растворителей, совместно с диспергирующими агентами при необходимости должна быть подготовлена с помощью процесса, известного как «оптимизация пигментной пасты». (В водных пастах смола для размола может быть полностью заменена смачивающими и диспергирующими агентами.)
лакокрасочный материал пигментированный производство
