Курсовая работа по Химия на тему Материальный баланс производства эмали, получаемой по фляшинг-технологии

1. Литературно – патентный обзор технологии производства эмали по фляшинг – технологии.
2
Понятие краски объединяет большую группу цветных красящих веществ, которые можно использовать в
промышленности и в быту.
Все краски, выпускаемые промышленностью можно подразделить на:
• минеральные (оксиды металлов или неорганические соли);
• органические (вещества растительного или животного происхождения).
По происхождению краски могут быть – естественными (природными) и искусственными
(синтетическими).
Для производства определенной краски используется соответствующая технология, так как каждый тип
краски имеет свои особенности – это не только цвет, но и физическое состояние: эмаль, грунтовка,
шпатлевка, лак.
Рисунок 1. Основные операции технологического процесса производ¬ства эмалей.
Основной составляющей технологического процесса по производству эмалей является -
пигментирование растворов олигомеров (по¬лимеров) в органических растворителях, которые
используются для изготовления внешних поверхностных слоев лакокрасочного по¬крытия и выполняют
как декоративную, так и защитную - функции.
Как правило, для приготовления пигментной пасты используют специальные сме¬сители, конструкция
которых определяется аппаратурным оформлением операции диспергирования. В том случае, если для
диспергирования используют валковые краскотерочные машины, приготовление пасты проводится с
использованием смесителей с Z-образными или планетарными мешалками. При проведении
дисперги¬рования с помощью бисерных диспергаторов, изготовление паст производят на
быстроходных смесителях с дискозубчатымн мешалками (дисольверах). В случае же ис-пользования в
качестве диспергаторов шаровых мельниц для приготовления пасты нет необходимости использовать
специальный смеситель: ее готовят непосредственно в шаровой мельнице.
При приготовлении пигментных паст используют объем пигментов н наполнителей, рассчитанный по
рецептуре, при этом пленкообразующие ве-щества расходуются лишь частично.
Оставшееся коли¬чество пленкообразователя и специальные добавки (сиккативы, пластифика¬торы и т.
п.) к пигментной пасте добавляют после диспергирования, в этом и заключается процесс составления
эмали. Затем эмаль стандартизируют (на производстве это называют «по¬становкой на тип») по
вязкости и цвету добавлением растворителей и колеровочных паст.
В составе эмалей не допускается наличие посторонних примесей, эмаль должна быть однородной, при
нанесении на окрашиваемую поверхность как по составу, так и цвету. Наличие неоднородностей по
составу ведет не только к снижению качества эмали по декоративным показателям. Также это
обстоятельство снижает защитные свойства эмалей. Поэтому на заключительном этапе эмаль очищают,
используя фильтры или центрифуги.
Все технологические процессы по производству эмали имеют одни и те же основные операции, которые
могут выполняться на различном оборудовании и различными способами.
Так, если рассматривать процесс диспергирования пигментов в растворе полимера (лака), то можно
выделить три способа:
• способ цветных паст – вся смесь пигментов подвергается диспергированию в растворе
полимера, в результате чего получается пигментная паста, соответствующая цвету производимой эмали;
3
• способ однопигментных паст – диспергируется отдельно в лаке каждый пигмент, либо смесь
пигментов одного цвета;
• первоначально производят одиопигмеитные (или одноколерные) па¬сты, затем их разбавляют
(лаком, растворителем) до вязкости, близкой к вязкости готовой эмали, после чего 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 тре¬буется много вспомогательного оборудования.
Способ белых базовых эмалей в последнее время получил более высокое распространение. При
данном способе цветные эмали готовят на основе изначально полученной одноколерной белой эмали
(«базовая») с добавлением к ней колеровочных паст (концентрированных или разбавленных).
Производство эмалей способами одиопигментных паст и белых базовых эмалей обеспечивают более
тонкую колеровку готового продукта по сравне-нию со способом, в котором предусмотрено
диспергирование смеси вс ех пиг-мен тов в ла ке. При применении эт их методов повыш аются
производитель¬нос ть труда и коэффициент использ ования оборудования, а также обле гча¬ются
автомат изация процесса и переход о т выпуска эма ли одного цве та к другому. В наибольшей степ ени
все эт и преимущества проявл яются при ма с¬совом произв одстве эмалей.
Основ ными определяющими факто рами для в ыбора способа произв одства эмали явля ются:
• масштаб произв одства;
• ассортимент;
• требо вания, предъявляемые к качеству, выпуск аемой эмали.
Н а рисунке 2 приве дена технологическая схе ма непрерывно¬г о производства цвет ных эмалей
спос обом одиопигментных па ст.
Рисунок 1. Технолог ическая схема непрер ывного производства цвет ных эмалей спос обом
однопигментных па ст:
1 - 3 - бисерные днспер гаторы; 4 - 6 - дисоль веры; 7 - 9 - бункера; 10 - 12 - шнек овые до¬зат оры; 13 -
15, 21 - дозировочные агре гаты; 16 - 18 - накопители; 20 - смеси тель; 19, 23 - насос; 22 – фил ьтр.
На бисе рных дисперга торах 1, 2 и 3 диспер гируют каждый пигм ент в ла ке в отдель ности. Число
дисперг аторов, как прав ило определяется количе ством пигментов, кото рые входят в рецептуру.
Дисол ьверы - 4, 5 и 6 исполь зуются для пригото вления пигментных па ст. В дисоль верах производится
попере менно и выпол няют функцию быстро ходных смесителей, чт о обеспечивает непрер ывную
рабо¬т у бисерной мель ницы. Из бунк еров 7, 8 и 9 пигм енты подают в быстроходные смеси тели
(дисольверы), посред ством шнековых дозат оров 10, 11 и 12. Одновре менной в дисол ьверы подают
раство ритель и ла к через дозиро вочные агрегаты 13, 14 и 15. Готовую пас ту собирают в накопи¬тел ях
16 - 18. Насосы 19 предназ начены для под ачи пасты в бисерные диспер гаторы и в накопители.
Дозиро вочным агрегатов 21 под ают компоненты эма ли в смеси тель, где осущест вляется составление
эма ли и е е стандартизация. Гото вую эмаль прокач ивают с помо щью насосов 23 чер ез фильтры 22,
гд е она очища ется в соотве тствии с предъяв ляемыми требованиями, пос ле чего эма ль направляют
н а фасовочный агре гат.Технологическая схе ма непрерывного произв одства цветных эма лей
способом бел ых базовы х эмалей пока зана на рису нке 2.
4
Рисунок 2. Технолог ическая схема непрер ывного производства цвет ных эмалей спос обом белых
базо вых эмалей:
1 - дисол ъвер непрерывного дейс твия; 2 - бункер; 3 - шнек овый дозатор; 4, 14 - до зи¬ровочные
агре гаты; 5 - подогреватель; 6, 8, 16 - нас осы; 7 - бисерный д испергатор; 9, 13 - смеси тель; 10 -
дозировочный нас ос; 11, 15 - фильтры; 12 - накоп итель
В отли чие от уж е рассмотренной схе мы здесь пригото вление пасты б е-лого пигм ента проводят в
дисольвере непрер ывного действия 1. Пигм ент в не го подают и з бункера 2 шнек овым дозатором 3.
Ла к и раство ритель пода¬ю т дозировочным агрег атом 4, причем ла к проходит чер ез