涂料生产工艺及设备
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Ⅰ涂料生产工艺
第一章涂料制造流程
一、涂料的基本组成
树脂颜料溶剂助剂
二、制造流程:
预分散——研磨——混合调整——调色——检测——过滤罐装三、制造流程图
备注:QC1是原材料;QC2是工艺检控;QC3是成品检验
Ⅱ涂料生产设备
色漆生产流程如下:
预分散——研磨——调色配制——过滤包装
现依色漆生产工艺介绍其生产设备。
第一章预分散设备
预分散可使颜料与部分漆料混合,变成颜料色浆半成品。是色浆生产的第一道工序。目的:①使颜料混合均匀;②使颜料得到部分湿润;③初步打碎大的颜料聚集体。属以混合为主,起部分分散作用,为下一步研磨工序做准备。预分散效果的好坏,直接影响到研磨分散的质量和效率。用到设备主要是高速分散机。
高速分散机除用来做分散设备外,同时可作色漆生产设备,比如生产色漆的颜料属于易分散颜料,或者色漆细度要求不高,这时,可直接用高速分散机分散生产色漆。
其结构见图2-1。(为落地式高速分散机)由机身、传动装置、主轴和叶轮组成。
图2-1落地式高速分散机外形图
机身装液压升降和回转装置,液压升降由齿轮油泵提供压力油使机头上升,下降时靠自重,下降速度由行程节流阀控制。回转装置可使机头回转360°,转动后有手柄锁紧定位。传动装置由电机通过V型带传动,电机可三速或双速,或带式无级调速、变频调速等。转速由几百转/分到上万转/分,功率几十上百千瓦不等。
高速分散机的关键部件是锯齿圆盘式叶轮,如图2-2。
图2-2 高速分散机叶轮示意图
叶轮直径与搅拌槽选用大小有直接关系,经验数据表明,搅拌槽直径由φ=2.8—4.0D(D:叶轮直径),分散效果最理想。
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。在叶轮边缘2.5—5cm处,形成一个湍流区,在这个区域,颜料粒子受到较强的剪切和冲击作用,使其很快分散到漆浆中。
叶轮的转速以叶轮圆周速度达到大约20m/s时,便可获得满意的分散效果。过高,会造成漆浆飞溅,增加功率消耗。Vmax=20--30m/s。
分散机的安装方式分:落地式,适合于拉缸作业,另一种安装在架台上,可以一个分散机供几个固定罐使用。
现阶段,高速分散机出现了不少改型产品,有其各自特点,使得分散机的应用范围更广。如:双轴双叶轮高速分散机,见图2-3;双速高速分散机(双轴单叶轮分散机、双轴双速搅拌机)等。
图2-3 双轴双叶轮高速分散机
第二章研磨分散设备
研磨设备是色漆生产的主要设备,基本型式分两类,一类带研磨介质,如砂磨机、球磨机,另一类不带研磨介质,依靠抹研力进行分散,像三辊机、单辊机等。
带研磨介质的设备依靠研磨介质(如玻璃珠、钢珠、卵石等)在冲击和相互滚动或滑动时产生的冲击力和剪切力进行研磨分散。通常用于流动性好的中、低粘度漆浆的生产,产量大,分散效率高。不带研磨介质的研磨分散设备,可用于粘度很高,甚至成膏状物料的生产。现分别介绍立式砂磨机、三辊机。
第一节立式砂磨机
其外型结构如图2-4,由机身、主电机、传动部件、筒体、分散器、送料系统和电器操纵系统组成。
图2—4 立式砂磨机结构简图
1—放料放砂口;2—冷却水进口;3—进料管;4—无级变速器;5—送料泵;6—调速手轮;
7—操纵按钮板;8—分散器;9—离心离合器;10—轴承座;11—筛网;12—简体
工作原理,见图2-5,经预分散的漆浆由送料泵从底部输入,流量可调节,底阀8是个特制的单向阀,可防止停泵后玻璃珠倒流。当漆料送入后,启动砂磨机,分散轴带动分散盘5高速旋转,分散盘外缘圆周速度达到l0m/s左右(分散轴转速在600-1500 rpm之间)。靠近分散盘周围的漆浆和玻璃珠受到粘度阻力作用随分散盘运转,抛向砂磨机的筒壁,又返回到中心,颜料粒子因此受到剪切和冲击,分散在漆料中。分散后的漆浆通过筛网从出口溢出,玻璃珠被筛网截流。
图2—5 常规砂磨机原理示意图
1—水夹套;2—夹在两分散盘之间漆浆的典型流型(双圆环形滚动研磨作用):3—筛网;
4—分散后漆浆出口;5—分散盘:6--漆浆和研磨介质混合物:7—平衡轮;8—底阀;9—预混漆浆入口
漆浆经一次分散后仍达不到细度要求,可再次经砂磨机研磨,直到合格为止。也可将几台(2—5台)砂磨机串联使用。使用砂磨可达20μm左右。
玻璃珠直径1—3mm,因磨损应经常清洗、过筛、补充。
砂磨在运转过程中,因磨擦会产生大量的热,因此在机筒身外做成夹套式,通冷却水冷却。
实验室砂磨机一般<5L,生产用砂磨机为40—80L,是以筒体有效容积来衡量上述值,其生产能力,像40L砂磨机一般每小时可加工270—700Kg色浆。
砂磨机在使用时应注意:
(1).在筒体内没有物料和研磨介质时严禁起动,否则像分散盘、玻璃珠的磨损会很剧烈。
(2).开车时应先开送料泵,待出料口见到漆浆后再启动主电机。
(3).停车时间较长后,应检查分散盘是否被卡住,不可强行启动。
(4).停车时间较长后,应检查顶筛是否干涸结皮,以防开车后漆浆从顶筛溢出(冒顶)。
(5).清洗砂磨时,分散器只能点动,以减少分散盘和研磨介质的磨损。
(6).使用新研磨介质时,应先过筛清除杂质。
第二节三辊机
三辊机结构:见图2-6,由电动机、传动部件、滚筒部件、机体、加料部件、冷却部件、出料部件、调节部件、电器仪表及操纵系统组成。
图2—6 三辊磨(S405型)结构简图
1—传动部件:2—辊筒部件;3—加料部件:4—冷却部件:5—出料部件:6—调节部件:7—机体滚筒部件是二辊机的主要部件,研磨是通过三辊的转动来实现的。见图2—7。
图2—7 二辊磨上物料流动情况
三辊以平放居多,可斜放或立放,辊间距离可调节,调节一般调整前后辊,中辊固定不动,通