22 июля, 2014 
Meneger В процессе получения порошковых покрытий все составляющие рецептуры преобразуются в гомогенную смесь. Кроме гомогенности, рассредотачивание порошка по размеру частиц должно быть таким, чтоб рецептура при нагревании расплавилась в однородную пленку за установленное время. Эта задачка сравнимо просто разрешается для порошковых покрытий, не содержащих пигментов, но для систем с пигментами появляется ряд осложнений, так как бессчетные составляющие могут приметно различаться по интервалам размягчения, размеру гранул, плотности и хим обскурантистской возможности.
Для получения консистенций для порошковых покрытий есть два процесса:
- сухое смешивание компонент с одновременным измельчением. Это — более древняя разработка, которая на данный момент не употребляется в США.
- образование консистенции при плавлении с следующим остыванием и размельчением. Это — стандартная разработка на сегодня.
Получение консистенций при плавлении (мелт-компаундирование).Обычно этот процесс идет безпрерывно, хотя может быть и составление консистенций отдельными загрузками. Процесс состоит из последующих стадий:
- предварительное смешивание
- экструзия
- остывание и разлом комков
- помол на мельнице и просеивание (разделение на фракции по тонкости помола)
Предварительное смешивание.Начальные материалы для получения эпоксидных порошков поставляются в различной форме и с различной плотностью. Обычно эпоксидные смолы поставляются в виде тонких пластинок с удельным весом около 1,18 г/cм3. Пигменты с удельным весом до 4,3 г/cм3 (диоксид титана) поставляются в виде тонкорастертых порошков со средним размером частиц в несколько микрон. Размеры порошков и плотность большинства других компонент рецептуры лежат меж этими 2-мя последними значениями.
Сущность технологического процесса образования консистенции при плавлении
- Смолы
- Наполнители
- Добавки
- Отвердители
- Пигменты
- Предварительное смешивание (Галтовочный барабан с сухим Z-образным рабочим органом (ножиком))
- Образование консистенции (компаундирование) (Экструзия, жаркий «Z-Blade»)
- Остывание (конвейерная лента на роликах)
- Размельчение (молотилки, молотковые молотилки)
- Размол на мельнице (турбинные мельницы, стержневые мельницы)
- Разделение на фракции помола (турбодинамическое и/либо сита)
- Упаковка
Цель подготовительного смешивания — механически перемешать составляющие и гомогенизировать, смесь до такового состояния, когда составляющие не будут больше делиться на следующих стадиях технологического процесса. Более точно, смесь не должна делиться на составляющие в загрузочных лючках экструдеров. Нельзя дать четкие величины для рационального размера частиц при подготовительном смешивании и для длительности этой стадии. Окончательный аспект такой: будет либо не будет подготовительная смесь делиться на составляющие до того, как она поступит в аппараты образования консистенции при плавлении. Оборудование для подготовительного смешивания включает низкоскоростные совковые смесители, Z-образные смесители, действующие при комнатной температуре, высокоскоростные пластинчатые смесители и открытые сверху барабаны с фрикционными элементами на роликах.
Экструзия.Экструзия, либо фактически процесс образования консистенции при плавлении, – одна из более принципиальных операций в процессе производства порошков. Экструзия порошков, склонных к термоусадке, просит кропотливого контроля по ряду характеристик, потому что смола и кросс-сшивающие реагенты находятся в тесноватом контакте при завышенных температурах.Температура процесса: образование консистенции при плавлении нужно проводить при таковой температуре, когда еще не происходит хим реакция отверждения меж смолой и отвердителем. В то же время температура должна быть достаточной для того, чтоб смола расплавилась в вязкую жидкость, что обеспечит очень вероятное смачивание пигмента.
Время контакта: операцию необходимо проводить при мало допустимом времени контакта, другими словами при наивысшей вероятной производительности. Хотя это определяется, сначала, экономическими соображениями, опыты проявили, что некие характеристики порошков для покрытий зависят от времени контакта. К примеру, глянец покрытия обычно улучшается с повышением времени контакта. Но при всем этом могут ускоряться также и некие ненужные реакции меж смолой и отвердителем. Это, в свою очередь, может негативно воздействовать на текучесть пленки и скорость отверждения порошка.
Срез: получение консистенций при плавлении необходимо проводить в критериях, обеспечивающих наибольшее усилие среза. Это нужно для того, чтоб раздавить аггломераты (гранулки) пигмента.При отсутствии такового усилия могут появиться неоднородности и недостатки пленки, к примеру, такие, как «ноздреватость» либо ненужный слабенький сияние. В то же время очень принципиально не допустить очень огромного усилия среза, потому что это может привести к остановке оборудования и значимым убыткам. Обычно, как происходит перебой либо остановка в движении массы продукта, сразу начинается процесс хим отверждения.Экструзия является хорошим способом для непрерывного крупномасштабного производства термоусадочных порошков для порошковых покрытий.
Внутренняя часть обычного экструдера для получения консистенции для порошковых покрытий может быть сделана по особенному заказу, чтоб обеспечить обработку как термопластичных, так и термоусадочных систем на базе эпоксидных смол с большей либо наименьшей загрузкой наполнителя, большей либо наименьшей обскурантистской способностью либо хоть какими особенными требованиями относительно времени контакта и производительности. Для обработки термоусадочных порошков для порошковых покрытий в большинстве случаев употребляются три типа экструдеров
ТИП А: Один шнек, который крутится и движется в обратную сторону и вперед. Одна зона компаундирования. Элементы, создающие усилие среза, могут быть секторами или иметь форму болтов, проходящих через нагревательные кармашки.
ТИП Б: Два шнека, обыденным образом отштампованные из пластика. Усилие среза появляется за счет частей, образующих продукт, с разным шагом вырезки (зоны подачи сырья и зоны «среза»).
ТИП В: Два шнека, расположенные особенным образом («kit system»). Обыденные винтообразного типа сегменты для подачи сырья чередуются с зонами для «разминания» консистенции, как показано на диаграмме.
Образование термоусадочных порошковых покрытий зависит, сначала, от 2-ух характеристик:
- вязкости смолы при плавлении и
- времени гелеобразования консистенции смола/отвердитель.
При получении порошкового покрытия можно использовать зависимости вязкости при плавлении для нахождения температуры экструзии для оценки того, как «текучим» будет продукт на выходе из экструдера, и для оценки температуры, подходящей для сотворения нужного «усилия среза».
Время гелеобразования в системе смола/отвердитель можно найти при помощи разных способов; обычно оно выражается как время в секундах до каждого гелеобразования при данной температуре. При производстве порошков для порошковых покрытий время гелеобразования может употребляться для оценки неопасной для процесса температуры и рационального времени контакта реагентов.
Остывание, размельчение, размол и просеивание.Остывание: Для того чтоб жаркий экструдат после процесса образования консистенции при плавлении охладить до комнатной температуры, можно пропустить его через охлаждаемые водой цилиндры (валики) для резвого остывания, расположенные сходу после выходного отверстия экструдера.Другой метод остывания — выгружать его безпрерывно на конвейерную ленту, охлаждаемую воздухом либо водой. Для порошковых покрытий с очень высочайшей обскурантистской способностью нередко употребляют сочетание обоих способов.
Размельчение: Эта стадия превращает вышедшую из экструдера массу — уже при комнатной температуре – в пластинки либо гранулки. Нужное для размельчения/гранулирования усилие находится в зависимости от последующей стадии производства — размола. В безупречном случае размельчение должно давать такую форму продукта, которая не вызовет затруднений на участке размола на мельницах. Оборудование для размельчения включает последующие машины: барабанно-кулачковые размельчители, плющильные вальцовые станки, грануляторы и молотилки.Размол и просеивание: После размельчения продукт — сейчас в форме тонких пластинок либо в гранулках — поступает в систему устройств для размалывания и просеивания, после которой выходит мелкозернистый порошок, готовый для предстоящего внедрения. Для этого употребляется целый ряд выпускаемых индустрией мельниц и просеивающего оборудования. Посреди более обыденных типов оборудования можно именовать молотковые мельницы, также стержневые и дисковые мельницы с предстоящим механическим просеиванием. Разработанные не так давно турбинные мельницы соединяют внутри себя действенное размалывание при низкой температуре со стадией «воздушной сортировки», при которой частицы порошка рециркулируют в воздушном потоке с контролируемой турбулентностью до того времени, пока не приобретут соответствующего размера.
В конце каждой операции размола должны быть выполнены последующие требования:
- Фракции, содержащей узкую пыль, должно быть как можно меньше. Состоящая из частиц поперечником наименее 15 микрон эта фракция заносит больший вклад в потенциальную опасность, связанную с порошком. Мелкозернистая пыль может также оказывать отрицательный эффект на некие характеристики процесса, такие как способность проходить через трубы и наконечники для распыления, придавать свойство спекания в комки при хранении, оказывать влияние на характеристики продукта в блоках для фильтрования и др.
- Декоративные порошковые покрытия не должны включать частиц с поперечником более 150 микрон (для защитных порошковых покрытий — более 180 микрон) из-за наличия точной зависимости меж верхней границей размера частиц, средней шириной пленки и ее текучестью.
Главную фракцию после операции размола необходимо держать под контролем в том, как она применима для определенного внедрения. К примеру, порошковые покрытия, наносимые с помощью процесса в псевдоожиженном кипящем слое, выпускаются по другой спецификации, чем покрытия, которые наносят способом электростатического распыления. Время от времени для удачного размалывания требуется применение водянистого азота (криогенная техника). Задачка таких хладагентов заключается в том, чтоб отвести тепло, возникающее в итоге трения, которое может вызвать лишнее образование комков. При всем этом, но, следует кропотливо избегать осаждения воды благодаря конденсации, так как излишек воды может привести к неспешному продвижению потока порошка и образованию пор в пленке. Когда нужно высушить порошок, можно или использовать неорганические осушители, или сушить порошок в потоке сухого воздуха (как в псевдоожиженном слое).
Опубликовано в рубрике 
Метки: 