Cum este fabricată vopseaua: Ghid pas cu pas pentru procesul de producție a vopselei

Un manager de fabrică de vopsea din Ningbo a deschis jurnalul de producție din săptămâna anterioară și a găsit o problemă familiară: lotul 2417 și lotul 2418 au folosit aceeași formulă, aceleași loturi de pigmenți și acele rezistențe de proces, totuși, reduceri din lotul 2417 și mai mulți ani 2418. Problema nu au fost ingrediente. A fost modul în care s-au executat pașii de dispersie și declinare.

Fabricarea vopselei este o secvență controlată de dispersie, amestecare, testare și umplere. O acoperire stabilă, consistentă este obținută atunci când fiecare etapă este efectuată cu echipamentul și parametrii de proces corecti. Acest articol explică modul în care se fabrică vopseaua într-o fabrică comercială tipică, care etapele procesului contează cel mai mult și ce echipament de amestecare și depozitare funcționează cel mai bine în fiecare punct.

Fabricarea vopselei dintr-o privire: patru etape controlate

Indiferent dacă o fabrică produce vopsele arhitecturale, grunduri industriale sau acoperiri pentru automobile, secvența de producție care urmează aceeași structură. Cele patru etape de mai jos apar practic în fiecare proces de fabricare a vopselei.

Tabelul de mai sus rezumă fluxul general. Secțiunile care urmează explică fiecare etapă în termeni practici, cu o atenție deosebită asupra deciziilor de echipare care afectează consistența lot la lot.

Etapa 1: Dispersia pigmentului

Pigmentii ajung la fabrica de vopsea sub formă de pulberi fine, dar particulele primare sunt în mod natural grupate în aglomerate. În starea de livrare, aceste clustere măsoară în mod obișnuit 50-100 microni sau mai mult . Într-o vopsea finită, particulele de pigment trebuie în mod normal să fie reduse la Interval de 15-30 microni , și uneori mai fine pentru finisaje cu luciu ridicat.

Dispersia este procesul mecanic care desface acele aglomerate. Implică trei lucruri care se întâmplă odată: umezirea suprafeței pigmentului cu soluția de liant, aplicarea particulei forfecării pentru a separă grupuri și stabilizarea lor separate, astfel încât să nu se reaglomereze în timpul restului procesului.

Mixer industrial cu forfecare mare pentru dispersia pigmentului Acest mixer folosește un motor cu cuplu mare și un disc de dispersie special pentru a sparge aglomerate de pigment, asigurând o culoare consistentă și un finisaj neted în aplicațiile de vopsea și vopsea cu conținut ridicat de solide. Vizualizare produs →

Un mixer rotor-stator furnizează energia mecanică necesară pentru această etapă. Rotorul se rotește cu viteză mare în interiorul unui stator staționar, generând viteze de vârf de aproximativ 20-50 m/s . Suspensia este atrasă în stator și expulzată cu viteză mare, producând forțe hidraulice de forfecare și de coliziune care despart aglomerate în particule individuale de pigment.

Pentru instalații de vopsea care se modernizează de la simplu agitator cu palete la echipamente de dispersie special concepute, un amestecător industrial dedicat de forfecare mare pentru măcinarea pigmentului și a vopselei poate scurta timpul de dispersie de la ore la minute, producând în timp sau de bază de moară vizibil mai uniformă.

Parametrii tipici de dispersie pentru un lot comercial de vopsea

• Viteza vârfului rotorului: 20-50 m/s, în funcție de duritatea pigmentului și de sistem de liant
• Temperatura lotului: bărbați condițiionați sub 50-60°C pentru a limita evaporarea solventului și degradarea rășinii.
• Timp de dispersie: 30-90 minute per lot, verificat cu un manometru Hegman
• Țintă de finețe: scară Hegman 6-7, corespunzând la aproximativ 15-25 microni pentru majoritatea vopselelor industriale

Etapa 2: Dezamăgire și amestecare

Odată ce pigmentul este complet dispersat, baza concentrată a morii este transferată într-un rezervor de amestecare. Restul componentelor sunt adăugate aici: soluții de rășină, solvenți, antispumante, agenți de umectare, biocide și formule de îngroșare tixotropi. This etapă se numește let-down și determină vâscozitatea finală, comportamentul curgerii și proprietățile de aplicare ale vopselei.

Contează succesiunea în care sunt adăugate ingrediente. Dacă rășina este turnată prea repede, precipitarea localizată poate forma mici geluri sau pete greu de redispersat. O secvență tipică de dezamăgire arată astfel:

1. Porniți agitatorul la viteză mică și încărcați baza morii în rezervorul de amestecare.
2. Adăugați rășină și plastifiant într-un flux constant, nu ca o singură turnare.
3. Introduceți solvenții încetați în timp ce urmăriți temperatura lotului pentru a evita fierberea.
4. Amestecați aditivi, cu antispumante la începutul ciclului și ajutor de îngroșare aproape de sfârșit.
5. Terminați cu o scurtă trecere de omogenizare pentru a stabiliza dispersia înainte de prelevare.

Vopselele pe bază de apă sunt deosebit de solicitate în timpul lasării. Sunt emulsii, ceea ce înseamnă că forfecarea excesivă poate sparge picturile și poate destabiliza întregul lot. Un rezervor de omogenizator SS316L pentru emulții chimice stabile oferă producătorului de vopse pentru controlul în această etapă, cu suficientă flexibilitate pentru a gestiona atât formulările cu vâscozitate scăzută, cât și cu solide solide.

Rezervor de omogenizare SS316L pentru emulsii reactive Construit cu oțel inoxidabil 316L rezistent la coroziune și un omogenizator de înaltă performanță, acest rezervor previne contaminarea cu metale și se potrivește amestecării chimice exigente, modificării polimerilor și procesării de înaltă puritate. Vizualizare produs →

Designul rezervorului de amestec contează la fel de mult ca și viteza de agitare. Geometriile diferite ale agitatorului creează modele de curgere foarte diferite, iar configurația corectă previne zonele moarte în care materialul neamestecat se adună lângă fundul rezervorului. Pentru o prezentare practica a modului in care functioneaza rezervoarele de amestecare si ce configuratii se potrivesc diferite procese, consultati articolul nostru despre ce este un rezervor de amestecare .

Etapa 3: Testarea calității

Înainte ca vopseaua să fie trimisă la linia de umplere, fiecare lot de producție trebuie să treacă un mic set de teste de control al procesului. Aceste teste nu necesită un laborator analitic complet; sunt concepute pentru a detecta cele mai comune defecte ale lotului în câteva minute.

• Finețea măcinarii: măsurată cu un indicator Hegman. Ținta pentru vopselele industriale este de obicei 6-7, ceea ce corespunde la aproximativ 15-25 microni.
• Vâscozitate: măsurată cu un viscozimetru rotativ Brookfield. Vopselele lichide variază de obicei între 1 și 30 poise (100-3000 mPa·s) la 25°C.
• Densitate: confirmă faptul că proporțiile de pigment și sunt în limitele specifice.
• Putere culorii: o reducere este comparată cu o probă de referință aprobată din lotul acceptat anterior.
• Timp de uscare: o verificare rapidă a retragerii filmului confirmă că profilul de vindecare nu s-a schimbat.

Dacă un lot eșuează oricare dintre aceste teste, acțiunea corectă obișnuită este de a-l returna în rezervorul de scurgere pentru o ajustare a vâscozității sau a trece suplimentară de dispersie. Vopseaua care eșuează la finețea măcinarii nu poate fi pur și simplu filtrată; particulele vor reapărea după filtrare, astfel încât răspunsul corect este o altă trecere prin echipamentul de forfecare mare.

Etapa 4: Umplere și depozitare

După aprobarea calității, vopseaua trece printr-un filtru, de obicei de 10 până la 200 de microni, și apoi trece la linia de umplere. Vasul de umplere trebuie să mențină ușor agitația în orice moment. Dacă pigmenții sunt lăsați să se depună, primele recipiente vor fi mai subțiri decât ultimele, iar întregul lot va fi considerat defect deși a trecut testele de laborator.

Vopseaua finită este ambalată în containere care variază de la cutii de 1 litru la bidoane de 200 de litri sau depozitate în rezervoare înainte de expediere. Manipularea atentă în timpul umplerii păstrează consistența obținută mai devreme în dispersie și lasare.

Alegerea echipamentului potrivit pentru fabricarea vopselei

Atunci când o fabrică mărește capacitatea sau trece de la o familie de vopsea la alta, de exemplu de la smalț industrial pe bază de solvenție la o acoperire arhitecturală pe bază de apă, gama de echipamente trebuie reexaminată. Tabelul de mai jos compară cele mai comune trei opțiuni de echipamente în producția de vopsea.

Pentru liniile de producție care manipulează vopsele pe bază de solvenți și formulări cu vâscozitate medie, un vas deschis cu viteză variabilă oferă o capacitate flexibilă de amestecare a unui cost de capital moderat. Vasul de amestecare chimic deschis, de mare viteză, este un exemplu practic, conceput pentru a gestiona sarcinile de dispersie, cât și de descărcare într-un singur rezervor.

Vas cu deschidere de mare viteză pentru amestecarea chimică Dispunând de rotoare cu viteză variabilă până la 960 RPM și un design deschis, acest lucru va încorpora rapid pulberi și gestionează dispersia pigmenților și amestecarea agresivă a fluidelor cu construcția întărită. Vizualizare produs →

Criterii practice de selecție

• Material de construcție: SS304 este comun pentru vopselele pe bază de solvenți; SS316L este preferat pentru sistemele pe bază de apă și aditivii care conțin clorură.
• Încălzire sau răcire cu manta: atunci când vâscozitatea trebuie controlată în timpul dispersării și debitării.
• Capacitate de curățare la loc: reduce timpul de schimbare atunci când comutați între culori sau familii de produse.
• Capacitatea rezervorului față de dimensiunea lotului: permiteți cel puțin 15-20% spațiu liber pentru adăugarea rea ​​​​de solvent și stropirea indusă de forfecare.
• Controlul vitezei: acțiunile cu frecvența variabilă permis unui rezervor să treacă de amestecarea cu forfecare scăzută la dispersia cu forfecare ridicată.

Fabricarea vopselei pare simplă din exterior: amestecați pigmentul, rășina și solventul, apoi împachetați rezultatul. În practică, fiecare etapă, de la dispersie și coborare până la umple, impune cerințe mecanice diferite asupra echipamentului. Consistența lotului este decisă mai puțin de formulă decât de câte bine se potrivește echipamentul de amestecare și dispersie cu sistemul de pigment, intervalul de vâscozitate și scara de producție.

Dacă plănuiți sau nouă linie de producție a vopselei, modernizați sau fabrică existentă sau adăugați capacitate de dispersie, vă ajutați să discutați despre procesul cu furnizorul de echipamente care poate potrivi rezervoarele, agitatoarele și malaxorele cu forfecare ridicată la formula dumneavoastră specifice. Contactați-ne pentru a revizui cerințele proiectului.