Фабрика красок

Краска используется для украшения и защиты зданий, лодок, автомобилей, самолетов и бытовой техники. В его состав входят пигменты, придающие цвет, растворители, помогающие растекаться и высыхать, смолы, связывающие материал, и добавки, улучшающие его свойства.

Производство красок требует строгого контроля качества и испытаний. Лаборатория отвечает за проверку сырья и контроль продукции на протяжении всего производства.

Подготовка к работе.

Процесс подготовки на заводе по производству красок начинается с измерения и порционирования сырья, используемого для изготовления основы для краски. Это делается с использованием больших промышленных весов, чтобы обеспечить точные пропорции.

Пигменты, смолы, растворители и добавки затем объединяются в нужных количествах, образуя пасту. Для большинства промышленных и многих потребительских красок используется большая песочная мельница для измельчения частиц пигмента, чтобы они легко диспергировались в смеси. После завершения этого этапа краску фильтруют, чтобы удалить оставшиеся частицы, которые могут помешать желаемым характеристикам конечного продукта.

На этом этапе краска также тестируется на предмет соответствия конкретным параметрам поставки. Сюда входит проверка цветового тона и интенсивности оттенка, а также регулировка важных характеристик доставки, таких как проводимость, значение pH, вязкость и многое другое.

После того, как краска будет тщательно протестирована и отрегулирована, она может быть произведена для использования заказчиком. В зависимости от типа краски ее можно разбавлять или загущать для корректировки ее свойств.

Например, загустевшая краска будет менее вязкой, чем разбавленная. Это помогает гарантировать, что его можно легко наносить и он хорошо покроет поверхность. Утолщенная краска также более стабильна, что позволяет ей лучше противостоять химическим веществам и погодным элементам. Кроме того, загустевшие краски зачастую более экологичны, поскольку содержат меньше летучих органических соединений, чем их разбавленные аналоги.

Фрезерование

Заводу по производству красок требуется точность для производства высококачественной краски, которая будет служить долго и надежно. Весь процесс, от начала и до конца, необходимо тщательно контролировать, чтобы конечный продукт был максимально высокого качества. Именно поэтому на протяжении всего производственного процесса используются системы автоматизации и мониторинга.

Тяжелые мешки с пигментами прибывают на завод на грузовиках. Каждый пигмент тщательно измеряется и взвешивается, чтобы соответствовать точной формуле, разработанной в лаборатории для каждого цвета. Затем порошкообразное сырье смешивают с водой и связующими веществами для образования жидких компонентов краски.

Далее жидкое сырье смешивается с загустителями и добавками для создания основы краски. Полученная смесь затем подвергается серии испытаний для определения ее оттенка и свойств.

Процесс измельчения продвигает процесс диспергирования на новый уровень за счет уменьшения размера частиц. Это уменьшает количество воздуха, попадающего в сырье, что может повлиять на текучесть продукта, интенсивность цвета и блеск. Oliver Batlle предлагает различные типы мельниц, включая погружные мельницы, мельницы непрерывного действия и мельницы рециркуляции, обеспечивающие тщательное измельчение агломератов.

Ключевым элементом успешного проекта покраски является четкое общение между всеми сторонами, участвующими в процессе. Сюда входят руководители объектов, группы по обеспечению безопасности и соблюдения нормативных требований, а также подрядчики. Например, руководители предприятий должны сообщать рабочие температуры, необходимые для каждого типа краски, чтобы избежать риска неисправности и выхода оборудования из строя из-за неподходящих условий эксплуатации.

Диспергирование

В процессе диспергирования в основные жидкости вводятся порошкообразные твердые элементы, такие как пигменты и наполнители. Это очень важный этап, поскольку большинство порошкообразных ингредиентов нерастворимы. Целью процесса диспергирования является обеспечение разделения, полного смачивания, деагломерации и гомогенного распределения всех нерастворимых частиц порошка в жидкости. Выбор диспергирующих добавок зависит от конечного применения, рынка и использования краски.

Использование соответствующих диспергирующих добавок приводит к очень хорошему результату смачивания и диспергирования. Существующие сухие агломераты пигментов разрушаются, и во время завершения приготовления рецептуры дальнейшая агломерация не происходит. Это очень важный шаг, и если он будет выполнен неправильно, он может поставить под угрозу достигнутые до сих пор отличные результаты диспергирования.

В архитектурных красках часто используются пигментные концентраты для колеровки водных систем и систем на основе растворителей. Цель состоит в том, чтобы сформулировать эти «универсальные» колеры как можно более экономичными и универсальными. Обычно это делается с использованием низкомолекулярных и/или олигомерных диспергаторов (например, типов Efka(r) PU и/или PX). Кроме того, линейка инновационных пигментов для смешивания Xfast(r) может полностью исключить необходимость диспергирования, поскольку они поставляются в виде сухих гранул и могут добавляться непосредственно в рецептуру для перемешивания. Это позволяет значительно снизить количество поверхностно-активного вещества, необходимого в рецептуре.

Смешивание

В процессе смешивания мелкозернистые пигменты смачиваются смолой и растворителем перед добавлением дополнительных ингредиентов для образования краски. Затем смесь перемешивают, чтобы диспергировать компоненты краски и обеспечить равномерное распределение всех ингредиентов по смеси. Это важный шаг, который может существенно повлиять на качество краски и время производства.

Фактически было обнаружено, что сокращение количества шагов в этом процессе может сократить количество повторных работ до 20%. Вот почему производители красок инвестируют в интеллектуальные технологии, которые могут автоматизировать этот процесс.

Эти системы могут делать это путем мониторинга и анализа множества точек данных для принятия обоснованных решений в режиме реального времени. Например, датчик может отслеживать состояние каждой детали во время процесса окраски. Он также может предупреждать сотрудников о любых проблемах с оборудованием или системой покрытия.

В результате количество отходов краски сводится к минимуму. Кроме того, сокращается время, необходимое для завершения всего процесса.

Такой подход к автоматизации также помогает решить проблемы безопасности, поскольку исключает опасные ручные операции и снижает риск воздействия паров краски. В конечном итоге это может помочь производителям сосредоточить больше усилий на оптимизации своих производственных процессов и улучшении качества красок.

разжижение

Пройдя через песочную мельницу или дисперсионный резервуар, пастообразный пигмент перемещается в большие котлы, где его перемешивают с соответствующим количеством растворителя для достижения окончательной консистенции. Затем он поступает на контроль качества для проверки и тестирования.

Независимо от того, является ли краска масляной или водной, ее необходимо разбавлять, чтобы хорошо распылять и уменьшать сопротивление при нанесении кистью или раскатыванием по поверхности. Разбавление краски также позволяет ей впитывать больше слоев и обеспечивает лучший результат. Существует множество способов разбавления краски, и важно знать, какой разбавитель лучше всего подходит для используемого типа краски.

Простой тест, позволяющий определить, нужно ли разбавлять краску, — нанести небольшую каплю на кусок газетной бумаги и посмотреть, как быстро она загустеет. Альтернативно, используйте вискозиметр (конусообразный измерительный прибор с калиброванным отверстием внизу) и секундомер, чтобы определить, сколько времени потребуется, чтобы жидкость стекала.

Если после этого краска все еще густая, ее необходимо разбавить уайт-спиритом, уайт-спиритом, скипидаром или специальными разбавителями на масляной основе в зависимости от типа краски. Обязательно размешивайте краску перед добавлением разбавителей и добавляйте понемногу, судя по тому, как это влияет на консистенцию. Если вы добавите слишком много разбавителя, краска получится слишком жидкой и может засорить кисти или вытечь из контейнера.

Тестирование

Краски обладают широким спектром свойств, которые делают их пригодными для различных обстоятельств. Однако эти характеристики часто трудно определить количественно, поскольку нанесение и отверждение покрытий происходит в различных климатических и заводских условиях. Чтобы оценить и протестировать эти свойства, производители отправляют образцы в такие лаборатории, как Applied Tech Services (ATS), для тестирования.

Эти испытания проводятся как с жидкими, так и с затвердевшими красками. Некоторые тесты основаны на ингредиентах краски, а другие — на характеристиках. Например, тест Холидея проверяет наличие в покрытии точечных отверстий, которые могут в конечном итоге вызвать коррозию подложки. Другой тест определяет устойчивость поверхности к механическому износу: тестировщик десять раз протирает одно место на поверхности краски взад и вперед сухим ватным диском. Черный след, оставленный хлопком, указывает на наличие масел и грязи, которые могут загрязнить краску.

Другие тесты включают определение вязкости, которая определяет, пригодна ли краска для распыления, валика или нанесения кистью. Вязкость также можно проверить с помощью вискозиметра, в котором используется игла или стержень для измерения количества движения, необходимого для прохождения образца через него. В ходе теста также измеряется плотность или удельный вес краски, который рассчитывается путем взвешивания нелетучего остатка после испарения растворителя и его гравиметрического измерения.

Анализ инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье помогает определить химический состав красок и покрытий путем сравнения ИК-спектра поглощения неизвестного материала с известными спектрами других материалов. Анализ FTIR также позволяет обнаружить в красках опасные элементы, такие как свинец, кадмий, ртуть, хром, ПБД или ПБДЭ.