материалы по теме

На территории Российской Федерации широко распространено развитие лакокрасочной промышленности в больших масштабах. Лакокрасочные материалы это подотрасли, которые относятся к химической промышленности. Лакокрасочная продукция входит в применение почти во все отрасли промышленности, к тому же лаки и краски используют в строительных работах и обычном быту, вследствие этого спрос на лакокрасочную продукцию всегда остается высоким и ежегодно растет. В ассортимент лакокрасочной продукции входит большинство наименований, классов, подклассов и прочих аспектов. К примеру, только на территории России на производстве стоит около двух с половиной, трех тысяч наименований.

В настоящее время, да и раньше широко применялась в промышленных отраслях лакокрасочная продукция, поэтому и спрос на мировых ранках оставался большим. Технология производства лаков и красок не стоит на месте, в настоящее время рынок лакокрасочной продукции имеет широкий ассортимент. Почти уже не существует такой поверхности, для которой составило бы сложность подобрать лакокрасочный продукт, как по типу, так и по марке. В данный момент при разнообразии красок, не составит труда к приобретению краски нужного цвета, а также можно сделать нужный оттенок при помощи автоматической колеровочной установки или приобрести готовую колеровочную пасту.

Лакокрасочные материалы являют собой систему, состоящую из многих компонентов, которой специальными приспособлениями (кистью, валиком, распылителем.), покрывают очищенную от мелкого мусора и пыли, повреждённую поверхность. Высохнув, лакокрасочные материалы покрываются особо устойчивой плёнкой, имеющей надёжное сцепление с обрабатываемой поверхностью. Это называется эффектом лакокрасочного покрытия. Лакокрасочные материалы используются для нейтрализации внешних, негативных влияний окружающей среды на металлические, деревянные и прочие виды сложных сооружений и простых предметов, а также для их декорирования.

Лакокрасочные материалы используются повсеместно в быту, в строительной сфере, в индустрии красоты. Производством лакокрасочных материалов занимаются как индивидуальные предприниматели, так и крупные и фабрики. Подобная продукция производится по определенной рецептуре и технологии. Ее качество должно соответствовать существующим стандартам.

Гели и лаки российского производства

Гели и лаки российского производства постепенно завоевывают рынок декоративной косметики. Наибольшим спросом у потребителей пользуется продукция таких фирм, как Diamond, RuNail, Аурелия и некоторых других.

Гели и лаки отечественного производства, как правило, представлены в невысоком ценовом диапазоне. Качественный лак можно приобрести по цене от 150 до 200 рублей. Продукция российского производства отличается широким выбором оттенков и носкостью. Ее можно использовать в домашних условиях (для маникюра и педикюра).

Лаки и гели отечественного производства:

• приятно пахнут;
• быстро сохнут;
• содержат вещества, укрепляющие ногтевые пластины.

Производство лаков и красок

Производство лакокрасочной продукции - крупная отрасль российской промышленности. Разнообразие пигментов, используемых в процессе производства, и применение инновационных технологий позволяет изготавливать лаки и краски, качество которых не уступает импортным аналогам.

На производстве подобной продукции специализируются как небольшие предприятия, так и крупные холдинги. Крупнейшими производителями лаков и красок в нашей стране считаются такие заводы, как «Химик», «Русские краски», «Пигмент» и некоторые другие.

Наиболее высоким спросом у отечественных потребителей пользуются алкидные лаки и краски. Исходным сырьем для изготовления подобной продукции являются алкидные смолы и масла растительного происхождения. Изготовление алкидных лаков и красок происходит алкоголизным способом.

Производство лака на водной основе

Полиуретановые лаки на водной основе защищают древесину от механических нагрузок и негативных воздействий окружающей среды. Они представляют собой смесь воды, затвердителей и полимеров. Такие лаки изготавливаются с помощью специального миксера, который быстро смешивает все компоненты. После этого в получившуюся смесь добавляют растворитель.

Высыхание лака на водной основе происходит поэтапно. Сначала высыхает вода, а затем растворитель выступает в реакцию с красящими компонентами лака. На последнем этапе высыхает и сам растворитель, образуя на обрабатываемой поверхности матовую пленку.

Производство лаков для ногтей, волос

Лаки для ногтей - популярный вид косметической продукции.

Для ее изготовления используется такое сырье, как:

• полимеры, создающие блестящее покрытие;
• растворители;
• пластификаторы;
• различные пигменты, придающие изделию необходимый оттенок.

Технология изготовления лаков для ногтей и волос достаточно сложна. Она состоит из множества этапов, в том числе смешивания исходных компонентов, их измельчения в порошок, добавления отдушек, разлива лака в емкости и многих других процессов. На крупных заводах и фабриках для изготовления подобной продукции используются автоматические и полуавтоматические линии.

Производство УФ лаков

УФ-лаки считаются экономичными материалами. Они придают поверхности глянцевый или матовый эффект и быстро сохнут. Такие лаки могут быть радикального или катионного отверждения.

Материалы первой группы изготавливаются из олигомеров, растворителей и мономеров-разбавителей. УФ-лаки на катионной основе изготавливаются из таких химических соединений, которые подвергаются распаду под воздействием УФ-облучения. В результате этой реакции образуется активный катион. Для изготовления таких лаков применяются эпоксидные смолы. Они используются в качестве связующего вещества.

Производство акриловых лаков

Акриловые лаки - это синтетические материалы, производимые на основе акриловой полимерной эмульсии, которая играет роль связующего вещества между водой и пигментом.

Технология изготовления акриловых красок и лаков не отличается сложностью и состоит из следующих основных этапов:

1. Сначала, все исходные компоненты смешиваются в специальном смесителе (диссольвере).
2. Полученная смесь тщательно перемешивается в течение 1,5-2 раз, чтобы в ней не образовались комки.
3. После этого, в краску или лак добавляют дисперсию.
4. Затем, смесь снова перемешивается и разливается в тару.

Крупные заводы используют для производства подобных лакокрасочных материалов не диссольверы, а автоматические линии. Сырьевая база таких предприятий состоит из карбоната кальция, загустителя, диоксида титана, пеногасителя и некоторых других веществ.

Производство алкидного лака

Производства алкидного лака является многоэтапным процессом. Такая продукция изготавливается посредством переэтерификации (алкоголиза растительного масла пентаэритритом). На дальнейшем этапе полученная смесь подвергается полиэтерификации фталевым ангидридом. В результате этого образуется алкидная смола. Она смешивается с растворителем. Все описанные технологические процессы проводятся в специальном реакторе, снабженном системой электроиндукционного обогрева.

Производители и поставщики оборудования для производства лаков

К предприятиям, специализирующимся на выпуске оборудования для производства лаков, относятся:

• «ЮВС «Завод промышленного оборудования и металлоконструкций»,
• «СВК»;
• «Интер Аквус Групп», ООО «ПЛТ Систем»;
• ПК «Акварелла».

Это отечественные производители таких механизмов, как высокоскоростные диссольверы, колеровочные миксера, горизонтальные бисерные мельницы. Предприятия реализуют сопутствующее оборудование для заводов химической промышленности.

Дистрибуцией оборудования для производства лаков занимаются фирма «Акико», ООО «НЗПО»,

ООО «Текса». Инженеры этих предприятий проводят подбор необходимых аппаратов, в том числе различных центрифуг, герметичных компрессоров. Сотрудники компаний также осуществляют монтаж оборудования и его последующее сервисное обслуживание.

Основная часть выпускаемой лакокрасочной промышленностью продукции - это пигментированные лакокрасочные материалы. Они широко используются в таких отраслях промышленности, как машиностроение, радиоэлектроника, авиация и судостроение, промышленное и жилищное строительство, космическая-техника и производство товаров народного потребления и др Интенсивное развитие народного хозяйства вызывает необходимость увеличения объема производства пигментированных лакокрасочных материалов с улучшенными качественными показателями. Для решения этой проблемы необходимо знание теории и практики пигментирования лакокрасочных материалов.

В зависимости от того, для какого слоя лакокрасочного покрытия предназначены пигментированные материалы, их делят на эмали и краски (в том числе водоэмульсионные и порошковые), грунтовки, шпатлевки и т. п.

Эксплуатационные характеристики покрытий зависят от состава образующих их пигментированных лакокрасочных материалов. Поэтому последние различают и по назначению покрытий. Например, выпускают материалы для атмосферо-, водо-, химически стойких, специальных и других покрытий.

В соответствии с ГОСТ 9825-73 каждой марке пигментированного лакокрасочного материала присваивается буквенный и цифровой индекс. Буквенный индекс указывает на тип основного олигомера (полимера) в составе материала. Цифровой индекс более сложен. Первая цифра указывает иа назначение материала. Для эмалей и красок - это условия эксплуатации покрытий. Например, атмосферостойкие-1, водостойкие - 4, термостойкие - 8 и т. п. Для грунтовок первым в цифровом индексе стоит 0, для шпатлевок - 00. Остальные цифры в индексе обозначают номер рецептуры.

Например, глифталевая грунтовка, изготовленная по рецептуре № 20;. имеет индекс ГФ-020; эпоксидная атмосферостойкая эмаль, изготовленная по рецептуре № 40, имеет индекс ЭП-140; кремний органическая термостойкая эмаль, изготовленная по рецептуре № 11, имеет индекс КО-811 и т. д.

Все пигментированные лакокрасочные материалы делят на две группы: традиционные жидкие и порошковые.

Ниже будут рассмотрены их основные свойства, теоретические основы и технология получения.

Описание технологической схемы

Пигментированные лакокрасочные материалы представляют собой сложные многокомпонентные композиционные системы. В их состав входят: олигомеры (полимеры), пигменты и наполнители, растворители и разбавители, а также различные добавки специального назначения (сиккативы, пластификаторы,. ПАВ и др.). Свойства пигментированных лакокрасочных материалов и покрытий на их основе определяются главным образом свойствами олигомеров (полимеров) и пигментов, а также характером их физико-химического взаимодействия. Другие компоненты также могут оказывать существенное влияние на реологические свойства материалов, процессы их отверждения (образования покрытия) и эксплуатационные характеристики покрытия.

Пигментированные лакокрасочные материалы принято классифицировать по типу основного олигомера (полимера), входящего в его состав. Например, широко распространены глифталевые (ГФ), пентафталевые (ПФ), эпоксидные (ЭП), полиуретановые (УР), кремиийорганические (КО) и другие материалы.

Пигментированные материалы изготавливают на основании, как однофазных, так и двухфазных жидких пленкообразующих систем. К первым относятся растворы олигомеров в органических растворителях, олифы, и растворы природных соединений. Ко вторым водные и органодисперсии полимеров. Ниже в качестве примеров мы рассмотрим производство эмалей, и возможно водоэмульсионных красок.

Каждый пигмент диспергируют в лаке в отдельности на бисерных дис-пергаторах /-3. На схеме их показано три, но ниогда требуется больше - ло числу пигментов, входящих в рецептуру. Приготовление пигментных паст производят на попеременно работающих быстроходных смесителях (дисоль-верах) -4, 5 и 6. Такая работа дисольверов обеспечивает непрерывную работу бисерной мельницы. В дисольверы пигменты подают нз бункеров 7, 8 и 9 шнековыми дозаторами 10-12. Растворитель и лак поступают в дисольверы через дозировочные агрегаты 13, 14 и 15. Готовую пасту собирают в накопителях 16 -18. Подача пасты в бисерные диспергаторы и в накопители осуществляется насосами 19. Составление эмали производят в смесителях 20. Отдельные компоненты эмали дозируют н подают в смеситель дозировочным агрегатом 21. Стандартизацию эмали проводят также в смесителях. Готовую эмаль очищают на фильтрах 22, через которые она прокачивается насосами 23, и направляют на фасовочный агрегат.

Основными операциями технологического процесса производства эмалей являются: смешение пигментов (наполнителей) с раствором олигомера (полимера), т.е. приготовление пигментной пасты; диспергирование пигментной пасты; составление эмали; очистка и фасовка эмали.

Приготовление пигментной пасты обычно проводится в специальных смесителях, выбор конструкции которых зависит от аппаратурного оформления операции диспергирования. Так, если диспергирование ведут на валковых краскотерочных машинах, то для приготовления пасты используют смесители-с z-образными или планетарными мешалками. В том случае, когда диспергирование проводят в бисерных диспергаторах, пасты готовят в быстроходных смесителях с дискозубчатымн мешалками (дисольверах). В случае же использования в качестве диспергаторов шаровых мельниц для приготовления* пасты нет необходимости использовать специальный смеситель: ее готовят непосредственно в шаровой мельнице.

При приготовлении пигментных паст используют полностью количество-пигментов и наполнителей, рассчитанное по рецептуре. Пленкообразующие вещества расходуются лишь частично.

После диспергирования к пигментной пасте добавляют оставшееся количество пленкообразователя и специальные добавки (сиккативы, пластификаторы и т. п.). Эта операция по существу и является процессом составления эмали. Затем эмаль стандартизируют (на производстве это называют «постановкой на тип») по вязкости и цвету добавлением растворителей и колеровочных паст.

Для того чтобы лакокрасочное покрытие имело красивый внешний вид эмаль не должна содержать даже единичных пигментных агрегатов, а также посторонних загрязнений (пыли, волосков, волокон и т. п.). Попадание этих веществ в покрытие приводит к снижению его защитных свойств, поэтому эмаль обязательно подвергается тщательной очистке на фильтрах или центрифугах.

Несмотря на то, что любой технологический процесс производства эмалей включает одни и те же основные операции, вести его можно различными способами.

По одному из них диспергированию в растворе полимера (лака) подвергается вся смесь пигментов, предусмотренная по рецептуре; при этом получается пигментная паста, соответствующая по цвету приготавливаемой эмали (способ цветных паст). По другому способу каждый пигмент (или смесь пигментов одного цвета) отдельно диспергируют в лаке, в результате чего получают разноцветные одиопигментные (или одноколерные) пасты, которые смешивают при составлении эмали (способ одиопигментных паст). По третьему способу вначале также получают однопигментные (или одноколерные) пасты, после чего их разбавляют (лаком, растворителем) до вязкости, близкой к вязкости готовой эмали, и только после этого смешивают в соотношениях, зависящих от цвета приготавливаемой эмали. Разбавленные одиопигментные (одноколерные) пасты обычно называют однопигментными полуфабрикатными эмалями. Этот способ используют редко, так как для его проведения требуется много вспомогательного оборудования.

В последнее время получил распространение еще один способ производства эмалей - на основе белых базовых эмалей. По этому способу вначале получают одноколериую белую эмаль (так называемую «базовую») и затем на ее основе готовят цветные эмали добавлением к ней колеровочных паст (концентрированных или разбавленных).

Производство эмалей способами однопигментиых паст и белых базовых эмалей обеспечивают более тонкую колеровку готового продукта по сравнению со способом, в котором предусмотрено диспергирование смесн всех пигментов в лаке. При применении этих методов повышаются производительность труда и коэффициент использования оборудования, а также облегчаются автоматизация процесса и переход от выпуска эмали одного цвета к другому. В наибольшей степени все эти преимущества проявляются при массовом производстве эмалей.

Выбор способа производства эмали в каждом конкретном случае должен производиться с учетом масштабов производства, ассортимента готовой продукций и требований к ее качеству.

Производство водоэмульсионных красок

Особенностью водоэмульсионных красок является то, что они содержат очень большое число добавок различного назначения. Например, для повышения морозоустойчивости в краски добавляют антифризы, для снижения пенообразования - пеногасители. Кроме того, в них вводят структурирующие и противокоррозионные добавки, антисептики, пластификаторы, эмульгаторы, стабилизаторы, диспергаторы и др.

Обычно изготавливают краски белого цвета. Для получения цветных красок к белым добавляют колеровочные однопигментные пасты. По аналогии с производством эмалей такой способ получения цветных красок можно назвать «способом белых базовых красок».

Технологический процесс производства водоэмульсионных красок включает следующие основные операции: приготовление водного полуфабриката; получение пигментной пасты на основе водного полуфабриката; диспергирование пигментной пасты; составление краски и ее стандартизация; очистка и фасовка готовой краски.

Приготовление водного полуфабриката проводят в смесителях. Используют деминерализованную (т. е. освобожденную от минеральных солей) воду. В ней растворяют эмульгаторы, стабилизаторы, структурирующие добавки, пеногасители, антиоксиданты и др. Полученный раствор используют для диспергирования пигментов и наполнителей. Для этой цели применяют, как правило, шаровые мельницы и бисерные диспергаторы.