Kuinka maalia valmistetaan: Vaiheittainen opas maalin valmistusprosessiin

Maalitehtaan johtaja Ningbossa avasi edellisen viikon tuotantolokin ja havaitsi tutun ongelman: erät 2417 ja erät 2418 käyttivät samaa kaavaa, samoja pigmenttieriä ja samoja prosessitietoja, mutta erän 2418 poisto osoitti heikompaa värilujuutta ja karkeampaa jauhatusta. Ongelma ei ollut ainesosissa. Se oli tapa, jolla hajotus- ja alaspäinlaskuvaiheet suoritettiin.

Maalin valmistus on dispersiota, hallittua, testausta ja täyttöä. Vakaa, tasainen pinnoite saavutetaan, kun toinen vaihe oikeilla laitteilla ja prosessiparametreilla. Tässä artikkelissa kerrotaan, kuinka maali valmistetaan tulevassa kaupallisessa tehtaassa, mitkä prosessin vaiheet ovat ja mitkä sekoitus- ja varastointilaitteet toimivat parhaiten kussakin paikalla.

Maalinvalmistus yhdellä silmällä: neljä valvottua vaihetta

Tuottipa tehdas arkkitehtuurimaaleja, teollisuuspohjamaaleja tai autopinnoitteita, tuotantojärjestys kuuluua rakennetta. Alla oleva neljä vaihetta näkyvät jokaisessa maalinvalmistusprosessissa.

Yllä oleva taulukko esittää yhteenvedon kokonaisvirtauksesta. Seuraavissa selitetään jokaista vaihetta kiinnittäen erityistä määrään, joka vaikuttavat jokaista toiseen.

Vaihe 1: Pigmentin dispersio

Pigmentit saapuvatvatvattehtaan hienoina jauheina, mutta primäärihiukkaset ryhmittyvät luonnollisesti agglomeraatteiksi. Toimitetussa tilassa nämä klusterit yleensä mittaavat 50-100 mikronia tai enemmän . Valmiissa maalissa pigmenttihiukkaset on normaalisti päättävä 15-30 mikronia , ja joskus hienompi korkeakiiltoisille pinnoille.

Dispersio on mekaaninen prosessi, joka hajottaa nämä agglomeraatit toisistaan. siinä tapahtuu kolme asiaa hetkessä: pigmentin pinnan kostuttaminen sideaine ratkaisulla, leikkausvoiman käyttäminen klusterien erottamiseksi ja erotettujen hiukkasten stabilointi, jotta ei agglomeroitu uudelleen prosessin loppuvaiheessa.

Teollinen High Shear -sekoitin pigmentin dispergointiin Tämä sekoitin käyttää suuren vääntömomentin moottoria ja erikoistunutta dispersiolevyä pigmenttiagglomeraattien rikkomisen varmistamista tasaisen värin ja tasaisen lopputuloksen korkean kiintoainepitoisuuden omaavissa maali- ja pinnoitussovelluksissa. Näytä tuote →

Roottori-staattorisekoitin tarjoaa tähän vaiheeseen tarvittavan mekaanisen energian. Roottori pyörii suurella paikallaan pysyvän staattorin sisällä, mikä tuottaa suunnilleen kärjen määrää 20-50 m/s . Liete vedetäänstin ja suurella määrällä, mikä tuottaa hydraulisia leikkaus- ja törmäysvoimia, jotka ovat agglomeraatteja aiheuttavia pigmenttihiukkasiksi.

Maalitehtaissa, joka päivitetään määrityksestä siipisekoittimista tarkoitukseen rakennetuiksi dispergointilaitteiksi, erityinen teollinen korkean leikkausvoiman sekoitin pigmentin ja maalin jauhamiseen voi lyhentää dispergointiaikaa tunneista minuutteihin ja tuottaa samalla näkyvästi tasaisemman myllypohjan.

Tyypilliset dispersioparametrit kaupalliselle maalierälle

• Roottorin nopeus: 20-50 m/ eniten pigmentin kovuudesta ja sideainejärjestelmästä
• Erän lämpötila: pidä alle 50-60 °C liuottimen haihtumisen ja hartsin hajoamisen rajoittamiseksi
• Dispersioaika: 30-90 minuuttia erää kohden, kestää Hegman-mittarilla
• Hienoustavoite: Hegmanin asteikko 6-7, joka vastaa noin 15-25 mikroniavoite teollisuusmaaleille

Vaihe 2: Alaslasku ja sekoitus

Kun pigmentti on täysin dispergoitunut, tiivistetty myllypohja siirretään sekoitussäiliöön. Muut kaavanit lisää tähän: hartsi komponentit, liuottimet, vaahdonestoaineet, kostutusaineet, biosidit ja sakeuttamisaineet. Tätä vaihetta laskemaan, ja se takana, virtauskäyttäytymisen ja levitysominaisuudet.

Ainesosien lisäysjärjestys on tärkeä. Jos hartsi kaadetaan liian nopeasti, paikallinen sakka voi muodostaa vaikuttavaa geelejä tai pilkkuja, joka on vaikea dispergoida uudelleen. Tyypillinen pettymyssarja näyttää tältä:

1. Aloita sekoitin alhaisella määrällä ja lataa myllyn pohja sekoitussäiliöön.
2. Lisää hartsia ja pehmitintä tasaisena virtana, ei yhtenä kaatona.
3. Lisää liuottimia tarvittaessa ja tarkkaile erän lämpötilaa kiehumisen välttämiseksi.
4. Sekoita lisäaineet vaahdonestoaineiden kanssa syklin alussa ja sakeuttamisaineiden kanssa loppuvaiheessa.
5. Viimeistele lyhyellä homogenointikierroksella dispersio stabiloimiseksi ennen näytteenottoa.

Vesiohenteiset maalit ovat vaativia valumisen aikana. Ne ovat emulsioita, mikä tarkoittaa, että liiallinen leikkaus voi rikkoa pisarat ja horjuttaa koko erää. SS316L-homogenisaattorisäiliö stabiileille kemiallisille emulsioille antaavalmistajalle hallitun leikkausvoiman tässä ja täydentävän joustavuuden parantamisessa sekä alhaisen viskositeetin korkean kiintoainepitoisuuden omaavia formulaatiossa.

SS316L Homogenisaattorisäiliö reaktiivisille emulsioille Tämä säiliö on valmistettu korroosionkestävästä 316L ruostumattomasta teräksestä ja tehosta homogenisaattorista, ja se estää metallin kontaminoitumisen ja sopii vaativaan kemialliseen sekoitukseen, polymeerien modifiointiin ja erittäin puhtaaseen käsittelyyn. Näytä tuote →

Sekoitussäiliön suunnittelulla on yhtä suuri merkitys kuin sekoitus määrälla. Erilaiset sekoittimen geometriat luovat hyvin erilaisia ​​​​​​virtauskuvioita, ja oikea konfiguraatio estää kuolleiden vyöhykkeiden muodostumisen, jonne sekoittumaton materiaali kerääntyy lähelle säiliön pohjaa. Käytännön yleiskatsauksen sekoitussäiliöiden toiminnasta ja eri prosesseihin liittyvistä kokoonpanoista löytyy artikkelistamme mikä on sekoitussäiliö .

Vaihe 3: Laadun testaus

Ennen kuin maalitäyttölinjalle, tuotantoerän on läpäispien sarjan prosessinohjaustestejä. Nämä testit eivät vaadi täyttä analyyttistä laboratoriota; ne on suunniteltu havaitsemaan yleisimmät erämuutoksia määrässa minuutissa.

• Jauhatuksen hienous: mitattu Hegman-mittarilla. Teollisuusmaalien tavoite on tarkoituksellisesti 6-7, mikä vastaa noin 15-25 mikronia.
• Viskositeetti: mitattu Brookfieldin rotaatioviskosimetrillä. Nestemäiset maalit vaihtelevat yleensä välillä 1-30 poise (100-3000 mPa·s) 25 °C:ssa.
• Tiheys: sitä, pigmentin ja sideaineen suhteet ovat spesifikaatioiden sisällä.
• Värin vahvuus: nostoa verrataanen edellisen hyväksytyn erän hyväksyttyyn vertailunäytteeseen.
• Kuivumisaika: nopea kalvonpoistotarkastus, että kovettumisprofiili ei ole muuttunut.

Jos erä läpäisee jotain näistä testeistä, tavallinen korjaava toimenpide on palauttaa se tyhjennyssäiliöön viskositeetin säätöä tai lisädispersiota varten. Maalia, joka epäonnistuu jauhatushien ehdoton, ei voida kääntää suodattaa; hiukkaset ilmestyvät uudelleen suodatuksen jälkeen, joten oikea vastaus on toisen läpikulku korkean leikkausvoiman laitteiston läpi.

Vaihe 4: Täyttö ja varastointi

Laadun hyväksymisen jälkeen maalie ensinnäkin 100-200 mikronin suodattimen läpi ja siirtyy sitten täyttölinjalle. Täyttöastian tulee pitää maalia koko ajan asti ravistettuna. Jos pigmenttien laskeutua, ensimmäiset säiliöt ovat ohuempia viimeiset ja koko erä katsotaan vialliseksi, vaikka se olisi läpäissyt laboratoriokokeet.

Valmiit maalit pakataan astioihin, jotka vaihtelevat 1 litran tölkeistä 200 litran tynnyreihin, tai säilytetään säiliöissä ennen toimitusta. Huolellinen käsittelytäytön ajan saavutetun koostumuksen dispergoitumisessa ja irtoamisessa.

Oikean laitteiston valinta maalinvalmistukseen

Kun laitoksen laajentamiseen tarvittavan määrän tai muuttamisen maaliperheestä toiseen, tarkoitukseen liuotinpohjaisesta teollisuusemalista vesipohjaiseen arkkitehtuurimaalaukseen, laitevalikoima tarkasteltavana olevaan uudelleen. Allallaan taulukossa vertaillaan kolmea yleisintä maalituotannon laitevalintaa.

Liuotinpohjaisia maaleja ja keskiviskoosisia formulaatioita käsitteleville tuotantolinjoille säädettävänopeuksinen avoin kattosäiliö tarjoaa joustavan sekoituskapasiteetin kohtuullisilla pääomakustannuksilla. Suurinopeuksinen avoin kemiallinen sekoitusastia on käytännön esimerkki, joka on suunniteltu ohjausmään sekä hajotus- että laskeutumistehtävät yhdessä säiliössä.

Suurinopeuksinen avoin säiliö kemialliseen sekoittamiseen Muuttuvanopeuksiset juoksupyörät 960 rpm:iin asti ja avoimen yläosan rakenne, tämä astia sisältää nopeasti jauheita ja käsittelee pigmentin leviämistä ja aggressiivista nesteiden sekoittumista vahvistetulla rakenteella. Näytä tuote →

Käytännön valintakriteerit

• Rakennemateriaali: SS304 on yleinen liuotinpohjaisille maaleille; SS316L on suositeltava vesipohjaisissa järjestelmissä ja kloridipitoisissa lisäaineissa.
• Vaipallinen lämmitys tai jäähdytys: tarvitaan, kun viskositeettia on säädettävä dispergoinnin ja laskemisen aikana.
• Clean-in-place -ominaisuus: vähentää vaihtoaikaa vaihdettaessa värien tai tuoteperheiden välillä.
• Säiliön tilavuus tietyn eräkokoon: Jätä vähintään 15-20 % ylätilaa liuottimen lisäämistä ja leikkausta aiheuttavaa roiskeitaa varten.
• Nopeudensäätö: taajuusmuuttajakäytöt mahdollistavat yhden säiliön siirtymisen matalan leikkausvoiman sekoituksesta korkean leikkausvoiman dispersioon.

Maalin valmistus näyttää ulkopuolelta huomiolta: sekoita pigmentti, hartsi ja liuotin ja pakkaa tulosta sitten. Käytännössä laske vaihe, levityksestä ja laske testaukseen ja täyttöön, aseta laitteille erilaisia ​​​​​mekaanisia ohjeita. Erän sakeutta ratkaisee pelkkä kaava se, kuinka hyvin sekoitus- ja dispergointilaitteet sopivat pigmenttijärjestelmään, viskosalueeseen ja tuotantomittakaavaan.

Jos kääntät uutta maalien tuotantolinjaa, päivityksiä olemassa olevaa laitosta tai lisäät dispersiokapasiteettia, on hyödyllistä sekoittaa prosessista ja laitetoimittajan kanssa, joka voi sovittaa korkean säiliön, leikkausvoiman sekoittimien tiettyihin formulaatioihisi. Ota yhteyttä aloittaaksesi projektisi vaatimukset.