涂料生产工艺学教材.ppt

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1、涂料生产工艺学涂料生产的定义涂料生产是把树脂加入溶剂制成漆料，然后再用漆料配成清漆或色漆。色漆是把颜料稳定地分散于漆料中的涂料，是涂料中生产量最大、品种最多的产品。涂料生产流程乳胶漆制备的工艺流程乳胶漆制备的设备流程分散设备和工艺现在研磨分散设备以高速分散机为主，与其配套的预混合设备为砂磨机。预混合以混合为主，并起到粗分散的作用。颜料的分散过程颜料的分散经过：润湿、分散和稳定。（1）润湿颜料表面的水分、空气被漆料置换，并在颜料表面形成新包覆膜的过程，称为润湿。（2）研磨与分散颜料的颗粒大小是按规定要求生产

2、的，但因形成聚集体，需重新分散开。⑶稳定颜料分散以后，仍有相互聚集的倾向，即絮凝倾向，为此需要将已分散的粒子稳定起来，也就是保护起来，否则，由于絮凝可引起遮盖力、着色力等下降，甚至聚结。分散中剪切力的作用涂料中主要使用剪切力来分散。剪切速度是由研磨设备的机械设计决定的，剪切速度一定时，剪切力和粘度成正比。粘度高，剪切力大，对研磨有利的。为了以最快速度分离聚集体，研磨料要调整到较高的黏度，尽量达到最大剪切应力。预分散混合预分散常采用高速分散机，在低速搅拌下，逐渐将颜料加于基料中混合均匀。当圆盘周边速率达到21

3、m/s以上时，易分散颜料只需～10分钟左右，便可微细地分散于基料中。对于难分散颜料(大颜料粒子、硬附聚体)，在高速下分散几分钟，只能将大的附聚粒子初步破碎，使附聚粒子的内部表面更多地展现于基料中而被润湿,要微细分散还需研磨。所以用高速分散机进行的混合过程，我们也称之预分散。预分散使得砂磨能正常生产，分散细度可满足要求。高速分散机4000-5000rpm，圆周线速度达到2000cm/s以上。研磨分散研磨设备:砂磨机、球磨机，三辊机，二辊机和胶体磨，篮式研磨机。通常采用砂磨机。砂磨分散是种精细研磨，对中、小附聚

4、粒子的破碎很有效，但对大的附聚粒子不起作用。故送入砂磨的色浆必须经高速分散机预分散。砂磨珠粒直径一般在1mm左右。粒径越小，研磨接触点越多，只要对一定粘度的研磨料它有足够的分散能的话，越细分散效果越好，只要不妨碍色浆过滤。由于砂磨粒子较小，对于膨胀性研磨料(高浓颜料浆)，粒子的分散能被增加的粘滞阻力抵消，研磨分散效果很差，这对球磨机也是一样的，此时应换用三辊机分散。研磨分散研磨是色漆生产中能量消耗最大的工序。每吨磁漆需要电能100～500kWh。高效研磨设备的要求：⑴研磨时间短；⑵漆浆能达到稳定的分散状

5、态，颜料能发挥最佳性能。砂磨机砂磨机是目前物料适应性最广、最为先进、效率最高的研磨设备，研磨腔最为狭窄，拨杆间隙最小，研磨能量最密集，配合高性能的冷却系统和自动控制系统，可实现物料连续加工连续出料，极大的提高了生产效率要。由机体、磨筒、砂磨盘（拨杆）、研磨介质、电机和送料泵组成，进料的快慢由进料泵控制。该设备的研磨介质一般分为氧化锆珠，玻璃珠、硅酸锆珠等。砂磨研磨料的粘度一般在3～15P之间，砂磨机应采取夹套水冷却来控制研磨温度。砂磨时，珠粒子与研磨料的体积比为1︰1时，分散效果最好。珠粒过多，则它们处于

6、拥挤状态，珠粒之间的剪切力大大降低，影响分散；拥挤的珠粒还造成磨盘的过度磨损。珠粒太少，珠粒间距离加大，造成施加于颜料附聚粒子上的剪切作用过分丧失(例如，附聚粒子为20～80μm，若珠粒间平均距离由60μm增至120μm，分散效果很差)。砂磨机有立式和卧式、分批生产和连续生产之分，也有小型和大型之分。生产量大时宜采用大型砂磨机，因砂磨机的功耗与砂磨机容积的平方根成正比。例如，60升的砂磨机功耗仅是15升的2倍。卧式砂磨机立式砂磨机球磨机球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备。球磨机是工业生产中

7、广泛使用的高细磨机械之一，其种类有很多，如管式球磨机，棒式球磨机，超细层压磨机，手动球磨机，卧式球磨机。球磨机筒体转动时候，研磨体由于惯性和离心力作用，摩擦力的作用，使它附在筒体衬板上被筒体带走，当被带到一定的高度时候，由于其本身的重力作用而被抛落，下落的研磨体像抛射体一样将筒体内的物料给击碎。球磨机装球量一般为其容积的1/3～1/2。1/2装球量有最佳分散效率，在其上下，研磨产量都减少。低至1/3装球量可加入更大体积的研磨料，但产量约减少10%。研磨料的加入量以正好把球全部盖住为宜。磨机正常运转时，传动轴

8、承和减速机的温升不超过55℃，最高不超过60℃。球磨机运转时，主轴承润滑油的温升不超过55℃。球磨机相对于砂磨机的优势在于：　　对于硬而粗的大附聚粒子，它最终都能达到很高的分散度，故球磨前可以不需要预分散。但预分散明显地可节省75%～80%球磨时间。　　另外，球磨色浆的溶剂体积一般仅是成品色漆的1/5～1/8(砂磨为1/2～1/3)，密封操作又避免了溶剂的挥发损失。　　但球磨时间往往很长，有时出料还会造