涂料生产工艺
22页1、第十六章 涂料生产设备与工艺第一节 概 述 第二节 生产设备 第三节 工艺过程 第四节 质量检验与性能测试1第一节 概 述从本质上来讲,涂料生产的过程就是把颜料固体粒子通过外力进行破碎并 分散在树脂溶液或者乳液中,使之形成一个均匀微细的悬浮分散体。其生产过 程通常采用四个步骤。(1)预分散 将颜料在一定设备中先与部分漆料混合,以制得属于颜料色浆 半成品的拌合色浆,同时利于后续研磨;(2)研磨分散 将预分散后的拌合色浆通过研磨分散设备进行充分分散,得 到颜料色浆;(3)调漆 向研磨的颜料色浆加入余下的基料、其他助剂及溶剂,必要时进 行调色,达到色漆质量要求;(4)净化包装 通过过滤设备除去各种杂质和大颗粒,包装制得成品涂料。 涂料生产的主要设备有分散设备、研磨设备、调漆设备、过滤设备、输送设备 等。返回2第二节 生产设备一、分散设备预分散是涂料生产的第一道工序,通过预分散,颜、填料混合均匀,同时使 基料取代部分颜料表面所吸附的空气使颜料得到部分湿润,在机械力作用下颜料 得到初步粉碎。在色漆生产中,这道工序是研磨分散的配套工序,过去色漆的研 磨分散设备以辊磨机为主,与其配套的是各种类型的搅
2、浆机,近年来,研磨分散 设备以砂磨机为主流,与其配套的也改用高速分散机,它是目前使用最广泛的预 分散设备。高速分散机由机体、搅拌轴、分散盘、分散缸等组成,主要配合砂磨机对颜 、填料进行预分散用,对于易分散颜料或分散细度要求不高的涂料也可以直接作 为研磨分散设备使用,同时也可用作调漆设备。高速分散机的关健部件是锯齿圆盘式叶轮,它由高速旋转的搅拌轴带动,搅 拌轴可以根据需要进行升降。工作时叶轮的高速旋转使漆浆呈现滚动的环流,并 产生一个很大的旋涡,位于顶部表面的颜料粒子,很快呈螺旋状下降到旋涡的底 部,在叶轮边缘2.5-5cm处,形成一个湍流区。在湍流区,颜料的粒子受到较强 的剪切和冲击作用,很快分散到漆浆中。在湍流区外,形成上、下两个流束,使 漆浆得到充分和循环和翻动。同时,由于粘度剪切力的作用,使颜料团粒得以分 散。3圆盘式叶轮 高速分散机中液流情况高速分散机具有以下优点(1)结构简单、使用成本低、操作方便、维护和保养容易;(2)应用范围广,配料、分散、调漆等作业均可使用,对于易分散颜料和 制造细度要求不高的涂料,可以混合、分散、调漆可直接制成产品;(3)效率高,可以一台高速分散机配合
3、数台研磨设备开展工作;(4)结构简单,清洗方便。 但其剪切力底,从而分散能力较差,不能分散紧密的颜料,对高粘度漆浆不适 用。高速分散机工作时漆浆的粘度要适中,太稀则分散效果差,流动性差也不 合适。合适的漆料粘度范围通常为0.1-0.4pas 。4近几年来高速分散机又开发了一些新的品种,如双轴双叶轮高速分散机, 它能产生强烈的汽蚀作用,具有很好的分散能力,同时产生的旋涡较浅,漆浆罐 的装量系数也可提高;双轴高速分散机的双轴可在一定范围内作上下移动,有利 于漆浆罐内物料的轴向混合;双轴高低速搅拌机适用高粘度物料拌合,如用于生 产硝基铅笔漆、醇酸腻子等。在各种研磨分散设备中,三辊机和五辊机是加工粘稠漆浆的,与之配套的预 分散设备通常是搅浆机,常用的有立式换罐式混合机、转桶式搅浆机和行星搅拌 机二、研磨设备研磨分散设备是色漆生产的主要设备,其基本型式可分为两类,一类带自由 运动的研磨介质(或称分散介质),另一类不带研磨介质,依靠抹研力进行研磨 分散。常用研磨分散设备有砂磨机、辊磨、高速分散机等,砂磨机分散效率高, 使用于中、底粘度漆浆,辊磨可用于粘度很高的甚至成膏状物料的生产。56砂磨机、球磨
4、机依靠研磨介质在冲击和相互滚动时产生的冲击力和剪切力 进行研磨分散,由于效率高、操作简便,成为当前最主要的研磨分散设备。 砂磨机由电动机、传动装置、简体、分散轴、分散盘、平衡轮等组成,分散轴上 安装数个分散盘,简体中盛有适量的玻璃珠、氧化锆珠、石英砂等研磨介质。经 预分散的漆浆用送料泵从底部输入,电动机带动分散轴高速旋转,研磨介质随着 分散盘运动,抛向砂磨机的简壁,又被弹回,漆浆受到研磨介质的冲击和剪切得 到分散。砂磨机主要立式砂磨机和卧式砂磨机两大类。立式砂磨机研磨分散介质容易 沉底,卧式砂磨机研磨分散介质在轴向分布均匀,避免了此问题。 砂磨机具有生产效率高、分散细度好、操作简便、结构简单,便于维护等特点, 因此成为了研磨分散的主要设备,但是进入砂磨机必须要有高速分散机配合使用 ,而且深色和浅色漆浆互相换色生产时,较难清洗干净,目前主要用于低粘度的 漆浆。球磨机机体内装有钢球,鹅卵石或瓷球等研磨介质,运转时,圆筒中的球被 向上提起,然后落下,球体间相互撞击或摩擦使颜料团粒受到冲击和强剪切作用 ,分散到漆料中。球磨机无需预混作业,完全密闭操作,适用于高挥发分漆及毒 性大的漆浆的分散,而
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