Сырье для производства лакокрасочной продукции

Сырье для производства лакокрасочной продукции

Лакокрасочные изделия делятся на несколько видов – это зависит от состава, из которого они производятся – олифы, лаки, краски, эмали, грунтовки и шпаклевки. Исходным материалом для их изготовления служат растительные масла, синтетические и естественные смолы, сиккативы, растворители и разбавители, пигменты и пластификаторы.

Растительные масла служат  основой для производства  олиф, масляных лаков и красок. Их получают способом  прессования и экстрагирования  семян масличных растений. Наиболее часто используются льняные,  тунговые  и конопляные масла, реже – подсолнечное, хлопковое, оливковое и др. 
В производстве лаков используются синтетические смолы (полиэфирные, полиуретановые, алкидные, фенолоформальдегидные и другие). Естественными смолами являются шеллак и канифоль, растительного происхождения.  А для лакирования музыкальных инструментов используют такие смолы как даммара и сандарак. 

Одна  из самых лучших природных смол - шеллак, которая в основном применяется для мебельных лаков. Получают ее  из гуммилака, выделяемого насекомыми (лаковыми червецами) на ветвях некоторых тропических растений (лаковое дерево в Индии). После того как его очистят,  он становится в  виде тонких пластинок или чешуек желтовато-коричневого цвета. Растворяется в спирте, полностью расплавляется при температуре около 120°С  и размягчается при температуре 65—75°С. Преимуществом пленок лака является  сильный блеск и достаточная твердость, а недостатком -  недостаточная  влагостойкость.

Наиболее  доступной смолой растительного происхождения, которая используется в производстве лаков, есть канифоль. Она добывается из живицы хвойных деревьев (сосны, ели, пихты) с помощью отгонки из нее скипидара. Имеет вид хрупкой стекловидной смолы  желтого - коричневого цвета.  Термопластична, не растворима в воде, но хорошо растворяется в ацетоне, спирте, скипидаре, маслах; размягчается при температуре 65—75°С.

Сиккативы - вещества, которые используются в производстве масляных и алкидных лакокрасочных товаров для того чтобы ускорить их высыхание. Они представляют собой соли карбоновых кислот (льняного масла, канифоли и др.), способны  растворятся в маслах и продуктах их переработки. Скорость высыхания масленых  пленок увеличивается в десятки раз, когда в составе присутствуют сиккативы.

Растворители и разбавители используются для того, чтобы получить лаки или крастки определенной вязкости. Их разграничение применяется только к конкретному пленкообразующему веществу. Растворители — это органические жидкости, которые могут  растворять смолы, масла, эфиры целлюлозы, олифы и другие составляющие лаков, кроме пигментов. В их роли выступают  нефтяные и коксохимические углеводороды, спирты, эфиры простые и сложные, гоны др.  Все они огнеопасны и имеют специфический запах, являющийся их небольшим недостатком.  Разбавители – это вещества, которые самостоятельно не могут растворять пленкообразующие вещества, но отлично смешиваются с уже получившимся  лакокрасочным изделием, этим самым  снижая его вязкость до нужной консистенции.

Пластификаторы – это эфиры  кислот ( фосфорной, адипиновой, фталевой и др), органические маслообразные жидкости с  высокой температурой кипения, хорошо смешиваются с растворителями и разбавителями, используются для таких пленкообразователей, которые плохо сцепляются с поверхностью, расклеиваются и морщатся.

Пигменты являют собой органические и минеральные вещества, которые обладают определенным цветом и совсем не растворяются в воде, пленкообразующих веществах и растворителях. Они обеспечивают окраску и непрозрачность покрытия. Это основное отличие пигментов от органических красителей, которые в свою очередь растворяются в воде, маслах и растворителях, придают окраску поверхности но образовавшиеся пленки  - прозрачные. Из-за этой особенности красители занимают не значительное место в производстве лакокрасочных материалов. Основными показателями качества пигментов являются: красящая способность, цвет, укрывистость, светостойкость, плотность.  

Технология анализ процесса лакокрасочного материала

Одной из основных стадий технологии получения качественного ЛКМ является его фильтрация.

Для фильтрации ЛКМ применяют сетки, фильтровальные ткани, мешочные фильтры, виброфильтры, рамные и щелевые фильтры. Крупные частицы при фильтрации отделяются механически. Образование осадка на фильтре способствует более глубокой фильтрации ЛКМ.

В лакокрасочной промышленности обычно применяют фильтры с металлическими или пластиковыми тканями. К их преимуществам следует отнести меньший размер ячеек фильтра. Однако металлические ткани, изготовленные из стали типа V2 А или бронзы, быстрее рвутся, так как в местах пересечения нити не фиксируются.

Пластиковые ткани эластичнее металлических, поэтому из них делают мешочные фильтры. Кроме того, пластиковые ткани для фильтров дешевле металлических.

В фильтрах применяют ткани из моно- или поливолокон.

Эффективность фильтрования зависит от поверхности фильтрации, увеличивающейся при повышении вязкости материала, сухого остатка, увеличении потока фильтруемого материала и сорности. Фильтры могут работать как под давлением (мешочные), так и без него (виброфильтры).

Обычные ткани для фильтров можно применять либо в фильтровальных установках, либо самостоятельно (например, обвязывать конец подающего шланга - мешочный фильтр).

Ткань также применяют для фильтрации при нанесении ЛКМ для контрольной очистки ЛКМ. При нанесении ЛКМ ручным способом используют фильтры на линии подачи материалов или встроенные.

При фильтрации мешочными фильтрами ЛКМ подается внутрь фильтрующего устройства, а твердые частицы остаются в мешочном фильтре. Мешочные фильтры производят из полиамидных, полиэфирных, полипропиленовых волокон, а также вискозы или шерсти с размером ячеек 1-250 или 5-800 мкм. Мешки сшивают или соединяют сваркой. Этот метод исключает использование сшивающей нити, поэтому не образуются дефекты, вызываемые замасливателями, и в ткани отсутствуют крупные отверстия от иглы. Для улучшения герметичности мешочных фильтров устанавливают жесткие прокладки, как правите, из полипропилена.

Преимущества мешочных фильтров:

- простота в эксплуатации;

- эффективная очистка при большой  скорости подачи ЛКМ;

- хорошая очистка;

- наличие фильтров с разными  размерами ячеек;

- возможность использования для  очистки разных ЛКМ.

Недостатки:

- под давлением эластичные частицы  примесей могут проскакивать  сквозь ячейки фильтра;

- небольшой срок эксплуатации.

В целом фильтр состоит из корпуса, демпфирующего объема, каркаса, мешочного фильтра и устройства, подающего ЛКМ. Каркас сохраняет форму фильтра неизменной и предотвращает его разрушение. С помощью подающего устройства фильтруемый ЛКМ поступает в фильтр. Наполненный фильтр легко очищается, количество оставшегося в фильтре ЛКМ минимально.

В виброфильтрах металлические сетки натягивают на раме в горизонтальном положении. Мотор приводит фильтр в движение. При этом выброс частиц происходит через ячейки сети, предотвращается их засорение. Так фильтруют материалы, склонные к засорению ячеек фильтра, например ЛКМ, содержащие металлические пигменты. К недостаткам метода относятся большие финансовые затраты при эксплуатации и затрудненная очистка фильтра.

Рамный фильтр применяют в непрерывно работающих фильтрующих установках. В отличие от виброфильтров с горизонтально расположенной фильтрующей поверхностью, в рамном фильтре фильтрующую ткань (металлическую или пластиковую) натягивают вертикально в закрытом корпусе. ЛКМ подают через ткань насосом. Чтобы очистить ткань от осадка, очищенный ЛКМ подают в обратном направлении при помощи специального устройства. Щелевой фильтр, изображенный на рисунке, состоит из металлического цилиндра, обмотанного трапециевидной проволокой из специальной высококачественной стали. Степень очистки материала определяется расстоянием между кольцами обмотки. Отфильтрованные частицы непрерывно удаляются в нижнюю часть корпуса специальным устройством. Фильтр не засоряется.