Лако-красочные материалы — производство

После составления и колеровки эмаль содержит крупные частицы, плотность которых может превышать или быть меньше ее плотности. К первым относятся крупные агрегаты пигментов, пленки высохшей эма­ли, ко вторым — волокна бумаги и древесины, пленки лаков и др. Осво­бождение эмали от этих частиц называется очисткой от сорности.

Для удаления из эмалей частиц, имеющих большую плотность, можно использовать процесс отстаивания в поле центробежных сил, а частиц любой плотности — процесс фильтрования.

Для очистки эмалей применяют патронные фильтры типа «Кю­но», сетчатые фильтры, одновалковые машины с фильтрующим бру­сом и центрифуги (отстойные барабанные и трубчатые, а также от — стойно-фильтрующие).

Наибольшее распространение находят патронные фильтры, на ко­торых одновременно с очисткой эмали от сорности протекает допол­нительное диспергирование. Сравнительно часто используют бара­банные центрифуги и сетчатые фильтры.

Чтобы не образовывался заметный слой осадка на фильтровальной пе­регородке, часто прибегают к ступенчатой очистке эмали, пропуская ее через: барабанную центрифугу, затем патронный фильтр; сетчатый фильтр, затем патронный; два последовательно установленных патронных фильтра (первый с большим размером пор); барабанную центрифугу, сет­чатый или марлево-ватный фильтр, затем патронный фильтр.

Облегчает очистку диспергирование пигментных паст до степени перетира несколько более высокой, чем нормируется для эмали, в которую они входят.

11.5.1. Патронные фильтры типа «Кюно», сетчатые фильтры. Патронные фильтры (типа «Кюно») для эмалей по конструкции (см. рис. 25), сменным патронам п принципу работы не отличаются от патронных фильтров для очистки лаков. В зависимости от требований, предъявляемых к эмали, применяются сменные патроны обычно с раз­мерами пор 5-50 мкм. Верхний предел пор ограничивается тем, что. на сетчатых фильтрах можно отделять частицы крупнее 40-50 мкм.

Пропускная способность сменных патронов однократного ис­пользования зависит от размера пор и определяется, главным обра­зом, содержанием крупных частиц в очищаемой эмали. Предвари­тельное отделение с помощью барабанной центрифуги или сетчатых фильтров наиболее грубых частиц размерами >40-50 мкм повышает в 2-3 раза пропускную способность патрона.

Вследствие большой толщины стенки патрона в таких фильтрах, в отличие от сетчатых, исключен случайный проскок крупных частиц и фильтрование можно проводить под более высоким давлением. Па­тронные фильтры обеспечивают высокую степень очистки эмали от частиц, крупнее нормируемых размеров пор фильтра, но в связи с одноразовым использованием фильтровального патрона эффективны при низком содержании крупных частиц в очищаемой эмали или как контрольные фильтры на последней ступени очистки.

В сетчатых фильтрах фильтровальной перегородкой является ме­таллическая сетка с размерами отверстий 40-50 мкм. Конструкции сетчатых фильтров разнообразны. Они могут работать циклически, с периодической чисткой сетки от тонкого слоя осадка, или непрерыв­но, при механизированном непрерывном съеме осадка с поверхности сетки. Механизированный съем осадка осуществляется вибрацией сетки или обратным потоком отфильтрованной эмали. Во избежание случайного проскока крупных частиц через сетку рекомендуется не применять большие давления.

На рис. 51 показан сетчатый фильтр с непрерывным съемом осадка с сетки обратным потоком отфильтрованной эмали.

Герметичный кожух разделен на две камеры вертикальной перегород­кой с отверстиями. К перегородке со стороны входа суспензии крепится фильтровальная сетка (или ткань с определенными размерами пор). С ее противоположной стороны вращается лопасть, плотно прилегающая к поверхности перегородки. Лопасть имеет долевой паз, не доходящий до ее концов. Паз через полый вал и сальниковую муфту соединен с трубопро­водом, через который насосом непрерывно в процессе фильтрования на­гнетается небольшая часть (-15-20%) отфильтрованной суспензии. По­следняя проходит через отверстие перегородки, и поток суспензии сбрасы­вает с нее осадок в месте прохождения лопасти. На остальной, не перекры­той лопастью, поверхности фильтрование продолжается.

Осадок, сброшенный с поверхности фильтрования, собирается в нижнем кармане фильтра, из которого периодически удаляется. При фильтровании эмалей количество осадка незначительно и очистка фильтра от осадка проводится редко.

Иногда при фильтровании эмалей сетка заменяется многослойной марлево-ватной фильтровальной перегородкой.

11.5.2. Одновалковая машина с фильтрующим брусом. В одно — валковой машине с фильтрующим брусом (рис. 52) очищаемая эмаль поступает в загрузочную коробку /, захватывается вращающимся (по­лым, охлаждаемым водой) валком 8 (D = 0,3-0,45 м; 1 = 0,8-1,2 м; п — 180-200 об/мин), совершающим осевое движение для пришлифовки вала к брусу, и проходит через регулируемый щелевидный зазор между валком и брусом 2, имеющим острую кромку в месте входа валка в брус. Освобожденная от крупных частиц эмаль снимается с валка ножом 4 и стекает с него по лотку 6 в приемный бак или непосредственно в тару.

Величина щелевидного зазора между валком и брусом регулиру­ется с помощью гидравлического устройства 3, прижимающего брус к валку. Накопляющиеся у бруса крупные частицы периодически удаляются вручную шпателем.

Производительность одновалковых машин с фильтрующим бру­сом зависит от ширины зазора, т. е. от требований к степени перетира. Она снижается до 50-60 кг/ч при степени перетира по прибору «Клин» 10-15 единиц. Вследствие сложности конструкции и низкой производительности такие машины вытесняются более эффективным оборудованием для очистки эмалей.

11.5.3. Отстойные и отстойно-фильтрующие центрифуги. При очистке эмалей центрифуги используются в качестве классификато­ров. Для того чтобы отделить крупные частицы без одновременного отделения заметных количеств тонких частиц, в зависимости от вяз­кости суспензии меняют фактор разделения и скорость подачи сус­пензии.

Для очистки вязких эмалей (нитроэмалей) от крупных частиц пигментов, обладающих малой плотностью (сажа), применяют труб­чатые отстойные центрифуги (рис. 53) с бесступенчатым регулирова­нием частоты вращения ротора, т. е. фактора разделения.

Очистка алкидных и аналогичных по вязкости эмалей осуществ­ляется на барабанных или двухкамерных центрифугах (во взрывобе — зопасном исполнении) с барабанами диаметром 400-600 мм и низким фактором разделения (300-600).

Их производительность составляет 200-500 кг/ч. В последних конструкциях барабанных центрифуг для очистки эмалей имеется бесступенчатый вариатор частоты вращения ротора, позволяющий подобрать оптимальный режим отделения крупных частиц.

На центрифугах не отделяются частицы пленок и примесей, обла­дающих плотностью более низкой, чем эмаль. Центрифуги не позво­ляют получать эмали, к которым предъявляются высокие требования очистки от сорности; их часто применяют для предварительного от­деления крупных частиц перед фильтрованием эмали.

В отстойно-фильтрующих центрифугах (рис. 54) совмещено отделе­ние крупных частиц, плотность которых больше плотности эмали, от­стаиванием в поле центробежных сил и частиц, плотность которых меньше плотности эмали, фильтрованием. Сначала эмаль поступает в пространство между отстойным и фильтрующим барабаном. Крупные частицы отделяются, отлагаясь на внутренней поверхности отстойного барабана, а обладающие меньшей плотностью, чем эмаль, задерживают­ся на наружной фильтрующей поверхности внутреннего барабана. Пре­имуществом этого аппарата является очистка эмали от крупных частиц различной плотности и облегчение работы фильтрующей перегородки за счет предварительного отделения главной массы крупных частиц.

Отстойно-фильтрующая центрифуга с диаметром наружного барабана 600 мм, внутреннего — 470 мм, частотой вращения ро­тора 950 об/мин имеет среднечасовую производительность 500-800 кг/ч эмали. Центрифуга эффективна для очистки эмалей, к которым предъявляются сравнительно невысокие требования по степени перетира (25-35 единиц по прибору «Клин»), но в связи с необходимостью ручной очистки сетчатого барабана от осадка и сложностью конструкции находит ограниченное приме­нение.