Лако-красочные материалы — производство

Смешение компонент в расплаве, т. е. при температуре выше температуры текучести пленкообразователя, позволяет получать консистенции более однородные по составу, макро- и микроструктуре. Это связано с тем, что при таком смешении вместе с гомогенизацией материала протекают процессы дезагрегации жестких частиц, их смачивания расплавом пленкообразователя и стабилизации. В отличие от водянистых красок диспергирование компонент порошковых составов осуществляется в высоковязких средах, при завышенных температурах (90-120 С) в отсутствие третьего компонента растворителя либо воды. Вязкая среда, обусловливающая завышенные напряжения сдвига, способствует разрушению агрегатов и стабилизации дисперсий, но затрудняет смачивание поверхности образующихся частиц; увеличение температуры ускоряет установление адсорбционного равновесия и содействует образованию на частичках поверхностных слоев.

Поверхностная активность пленкообразователей миниатюризируется в последующем ряду: масляные > полиэфирные > > эпоксидные > фенолоальдегидные. Соответственно этому надает и способность смачивать твердые составляющие консистенции и диспергировать их. Смачивание улучшается при внедрении ПАВ, низкомолекулярных полярных пластификаторов и преобразующих веществ.

Методом смешения компонент в расплаве могут быть получены порошковые составы из всех жестких пленкообразователей, но наибольшее практическое применение он отыскал при производстве эпоксидных, полиэфирных, полиакрилатных и полимерных красок. Метод обеспечивает получение красок высочайшего свойства, но он многостадиен и просит внедрения дорогого и сложного оборудования; не считая того, после сплавления компонент появляется необходимость проведения энергоемкой операции-измельчения сплавов.

Технологический процесс включает последующие главные операции 1) дробление начальных компонент; 2) сухое смешение порошкового сырья; 3) смешение сырьевых компонент в расплаве; 4) остывание сплава; 5) измельчение и систематизация; 6) упаковка краски в тару. Операции 1, 2 и 6 проводят аналогично и с применением такого же оборудования, что и при получении красок сухого смешения. Но при всем этом допускается более грубое дробление до частиц размером 1-3 мм. Для получения таких порошков в российскей практике отыскали применение молотковые молотилки ММ-43, ДМ-63, мельница ЛДМ-1А, дезинтеграторы, а за рубежом молотилки «Кондукс», «Бройерс», «Бусс» и др. Предварительное смешение компонент в виде порошка упрощает следующее их дозирование и благоприятно сказывается на однородности и качестве получаемых красок. Эту операцию проводят на ленточных, планетарно-шнековых либо центробежных смесителях типа МК-1000.

Более принципиальная и ответственная операция смешение (сплавление) компонент. Смешение проводят в обогреваемых аппаратах-смесителях экструзионного типа. Наибольшее применение в производстве красок получили двухчервячные смесители непрерывного деяния. Последние позволяют производить смешение с большой скоростью при довольно высочайшей вязкости расплавов (103-105 Па с). Ввиду того что в экструзионной камере находится маленькое количество материала, обеспечивается отменная передача теплоты и равномерность подогрева всей массы. Благодаря особенной конструкции смесителей (многопрофильная система червей, их плотное сопряжение меж собой и с корпусом) и развивающемуся в их большенному усилию сдвига достигается только

не плохое смешение материала. Операцию обычно проводят при температурах 90-130 С. Продолжительность смешения определяется обскурантистской способностью консистенции и нравом используемого оборудования и колеблется от нескольких секунд до нескольких минут (обычно 0,5 5,0 мин).

Качество смешения почти во всем находится в зависимости от конструкции смесителя. В индустрии СССР оправдало себя применение реакторов-смесителей СНД-100. СНД-200, СНГ-200, за рубежом-экструдеров «Ко-Кнетер» (компания Buss AG), планетарно-вальцовых и двухшнековых смесителей типа ZSK с вращающимися в одну сторону и находящимися в зацеплении шнеками (компании Werner & Pfleiderer, Colombo и др.). Их производительность колеблется от 100 200 до 1500-2000 кг/ч; она вырастает с снижением температуры переработки консистенции. Удельный расход энергии с повышением производительности смесителя понижается; при производительности 500 кг/ч он составляет 70-80 кВт-ч/кг. Разработана конструкция вакуумных смесителей, позволяющих приготавливать композиции в присутствии растворителей, которые удаляются в процессе смешения. В таких смесителях обработка проводится при пониженных температурах, что в особенности принципиально при изготовлении красок с завышенной обскурантистской способностью.

Схема процесса производства порошковых эпоксидных красок. Аналогичным образом могут изготавливаться и другие термореактивные краски эпоксидно-поли-эфирные, полиэфирные, полиакрилатные, полимерные.

Поступившие в цех твердые олигомеры (эпоксидный и др.) при помощи подъемника доставляются к молотилке и подвергаются дроблению до частиц менее 3 мм. Дальше в размельченном виде они поступают в планетарно-шнековые смесители, куда подается отвешенное количество пигментов, заполнителей, отвердителей, вспомогательных добавок. Смесь перемешивается в течение 1,5-2,5 ч, после этого через систему тс и дозаторов поступает в шнек, питающий реактор-смеситель СНД-100. Сюда же из мерника через жидкостной дозатор подается в нагретом виде водянистый компонент краски винилин. В реакторе-смесителе смесь поочередно проходит при насыщенном смешивании три зоны с температурами: I 60-70, II 110-116, III 118-125 С (зависимо от типа краски эти температуры могут быть другими). Общее время смешения составляет 3-6 мин. После выхода из реактора-смесителя расплав поступает в охлаждающее устройство, где проходит меж охлаждающими валками, охлаждается до 45-50 С, раскатывается в ленту и при следующем прохождении через шнек дробится. Предстоящее дробление сплава делается в молотковой молотилке. Потом за ранее размельченный материал поступает в бункеры-накопители, а оттуда в воздушно-противоточную струйную мельницу УСВ-600-15 для узкого измельчения. Дальше краска, пройдя через магнитный сепаратор, поступает в бункер упаковочной машины и упаковывается в мешки. При остановке производства реактор-смеситель зачищается при помощи эпоксидного олигомера, который поступает в размельченном виде из бункера через дозатор и шнек в первую ступень смесителя.