|
Основной, наиболее сложной и энергоемкой стадией получения красок является диспергирование пигментов
в пленкообразователях и их растворах.
Краски представляют собой суспензии или пасты дисперсной фазы (пигменты, наполнители), диспергированной
в дисперсионной среде (пленкообразователи их растворы, часто содержащие вспомогательные вещества)
с регламентированным верхним пределом крупности частиц полидисперсионной системы.
Выбор типа оборудования для диспергирования и установление оптимального режима его работы требует знания
сложных физико-химических процессов, протекающих при проведении диспергирования.
Существенной особенностью машин для диспергирования пигментов и наполнителей в пленкообразователях или
их растворах (диспергаторов), является жестокое или свободное движение в них рабочих тел. В первом случае
скорость движения рабочих тел не зависит от вязкости диспергируемой суспензии или пасты, во втором зависит
в большой мере, вплоть до прекращения их движения.
| Таблица N° 1 |
| Диспергаторы, применяемые для получения лакокрасочных материалов |
| Диспергатор |
Получаемые ЛКМ |
Диспергируемые пигменты и наполнители |
| Бисерная машина, диспергатор ротационного типа |
Эмали, грунтовки, воднодисперсионные краски |
Синтетические пигменты и микронизированные природные пигменты и наполнители |
| Шаровая мельница |
Эмали, грунтовки |
Немикронизированные природные пигменты и наполнители, трудно-диспергируемые пигменты. |
Трехвалковая (краскотерочная) машина |
Шпатлевки, густотертые краски, художественные краски |
Синтетические и природные пигменты. |
Во всех случаях проводимый на машинах процесс называют диспергированием, а не измельчением, как это
еще встречается в литературе.
В настоящее время бисерные машины непрерывного действия - наиболее распространенное оборудование
для получения эмалей. Они в основном вытеснили шаровые мельницы, которые применяются только для
диспергирования немикронизированных природных пигментов и наполнителей, вызывающих быстрый износ частей
бисерной машины.
Бисерные машины предназначены для диспергирования легкотекучих суспензий.
При циркуляционном процессе продукт возвращается через бисерную мельницу по направлению к запасному
контейнеру, где происходит смешивание с материалом, который еще не подвергался диспергированию.
Этот процесс происходит до тех пор, пока не будет достигнута требуемая степень диспергирования материала.
Данный метод применяется в случае, когда необходимо произвести большее количество проходов при классическом
процессе диспергирования. При использовании циркуляционного процесса значительно снижаются расходы,
связанные с техническим оснащением и очисткой оборудования.
Для некоторых продуктов с невысокими требованиями по степени диспергирования можно использовать
высокоэффективный процесс с одноразовым проходом материала. Производительность мельницы в этих случаях
ограничена возможностью прохода максимального количества материала.
В процессе совершенствования диспергирующего оборудования появление нового вида диспергатора
не вытесняет полностью предыдущих видов (многовалковые машины, шаровые мельницы), а лишь ограничивает
область их применения.
К новому виду диспергаторов относится диспергатор с зигзагообразными и лабиринтными каналами и
быстровращающимся ротором, характеризующийся высокой объемной производительностью.
В таблице N°1 перечислены диспергаторы, применяемые в настоящее время для получения лакокрасочных
материалов. Выбор диспергатора определяется не только видом получаемого материала, но и характером
диспергируемых пигментов и наполнителей.
Постоянно возрастающие требования к качеству выпускаемой продукции и охране окружающей среды
во многом способствовали увеличению спроса на технологии диспергирования и измельчения, что привело к их
значительному изменению, а новые технологии зачастую предъявляют требования к усовершенствованию
производственных процессов и оборудования.
Для выполнения современных требований НПФ "ИНМА" приняла решение о разработке новой концепции
измельчения и диспергирования. Главной целью работы была оптимизация циркуляционного и классического
процессов с многократным проходом материала и создание высокоэффективного процесса диспергирования.
Научно-производственная фирма "ИНМА" предлагает к применению оригинальную технологию производства
водоразбавляемых лакокрасочных материалов строительного назначения и защиты металла от коррозии
(эмали, краски, грунтовки, клеи, лаки) апробированную в течение последних лет на предприятиях г. Санкт - Петербурга,
Москвы, Минска, Дзержинска, Уфы, Самары, Челябинска и др.
Новая технология расчитана и рекомендована для применения в рамках предприятий выпускающих или
предполагающих к выпуску строительные отделочные материалы; огнезащитные ЛКМ.
Совершенность применяемой технологии дает возможность серийного выпуска продукции широкого
ассоримента на одном и том же оборудовании и допускает выпуск малых (от 100 литров) специальных партий
в соответствии с техническими требованиями заказчика.
Технология базируется на эксплуатации малогабаритного диспергатора серии РЦД, которые выпускаются
НПФ "ИНМА" по заказу. Диспергаторы серии РЦД предназначены для диспергирования и гомогенезирования
суспензий, эмульсий и пастообразных материалов, и представляют собой семейство диспергаторов проточного
действия, которые применяются для проведения процессов тонкого измельчения и придания однородности
суспензиям, растворам жидкостей, эмульсиям, гелям и пастообразным материала. В зависимости от вида
обрабатываемого материала и необходимой консистенции конечного продукта рабочая камера аппарата может
содержать от одной до трех зон диспергирования, расположенных последовательно в радиальном направлении
по ходу движения обрабатываемого материала. Статор диспергатора одновременно образует откидную крышку
рабочей камеры, ротор крепится на валу привода и снабжен двойным торцевым уплотнением.
Благодаря такому устройству аппарат является компактной машиной, удобной для эксплуатации и текущего ремонта.
Полный технологический цикл приготовления ЛКМ осуществляется в одном смесителе. Производительность
по краске и грунтовке 500 кг/ч, по эмали - 400 кг/ч. Внешний вид установки продемонстрирована на рис. N°1.
Рис. 1. Установка для приготовления дисперсий
1 - одноприводный аппарат с рамным перемешивающим устройством объемом 0,4м3;
2 - проточный смеситель-диспергатор.
Для размещения производственного модуля с объемом смесителя 200 л., обеспечивающим выпуск за 8 ч.
работы - 2 т. ЛКМ, достаточно отапливаемого помещения площадью 15м2 с электроснабжением
220/380 В, оборудованного вентиляцией, бытовым водоснабжением и канализацией.
В технологии изготовления предусмотрено использование замывной воды, что исключает стоки.
|