Оборудование и измерительные приборы для производства ЛКМ

Смешение и предварительное диспергирование являются важными стадиями производства ЛКМ. Для повышения эффективности процесса диспергирования необходима предварительная подготовка материала: размер агломератов должен обеспечивать надежную работу диспергирующего оборудования. Поэтому правильный выбор оборудования для смешения и предварительного диспергирования имеет большое значение. Для смешивания компонентов обычно используют следующие типы оборудования:

• для низко- и средневязких материалов – высокоскоростные диссольверы;
• для разбавления высоковязких паст или смачивания твердых частиц – мешалки типа «бабочка»;
• при проведении всего процесса в одной емкости смесительные и диспергирующие устройства комбинируют в смесителе, снабженном двумя валами.

Подразделение Grinding & Dispersing Technologies компании Bühler AG представляет диссольвер SEM-HS-30 с двигателем мощностью 22 кВт и скоростью вращения мешалки до 30 м/с. Для различных областей применения используют перемешивающие устройства различных типов: высокоскоростные, рамные, пропеллерные и так называемые альфа-мешалки, а также комбинации мощного смесительного устройства с рамной мешалкой (коаксиальные перемешивающие устройства).

Порошковые компоненты поступают в смесительную емкость под давлением и всасываются под слой жидкости. Такой способ обеспечивает мгновенное смачивание и предварительное диспергирование компонентов. Подача вакуума предотвращает образование пузырьков в шламе и уменьшает количество воздушных пустот, что улучшает качество предварительного диспергирования.

Для повышения эффективности процесса диспергирования используют ультразвуковые устройства. Механическое воздействие, например, ультразвуковой кавитации, разрушает агломераты частиц. Кроме того, в пустоты между частицами попадает жидкость. Высокоинтенсивный способ разрушения ультразвуком является интересной альтернативой существующим технологиям измельчения частиц до наноразмеров.

Существуют различные устройства для создания кавитации: сопла высокого давления, роторно-статорные смесители и ультразвуковые процессоры. Во всех этих системах входящая энергия трансформируется в энергию трения, турбулентности, волновую энергию и кавитацию. Количество энергии, трансформирующееся в кавитацию, зависит от нескольких факторов, важнейшим из которых является интенсивность ускорения оборудования, создающего кавитацию. Чем выше ускорение, тем выше количество энергии, трансформирующееся в кавитацию. Использование ультразвуковых устройств позволяет повысить интенсивность ускорения, что делает эффективным диспергирование и разрушение агломератов, а также помол и измельчение для получения частиц микронных и субмикронных размеров.

Фирма Hielscher Ultrasonics GmbH предлагает ультразвуковой преобразователь UIP100h (1000 Вт) с проточной камерой, оборудованной рубашкой для охлаждения. Использование такого устройства обеспечивает полный контроль наиболее важных параметров процесса – амплитуды, давления, температуры, вязкости, концентрации. Это позволяет правильно выбрать параметры процесса для получения частиц заданного размера. Преимущества ультразвукового диспергирования можно использовать при получении ЛКМ, печатных красок, косметической продукции, цемента и бетона.

Концепция модульных лакокрасочных заводов, разработанная несколько лет назад, в настоящее время получила развитие в результате внедрения некрупногабаритного оборудования для получения небольших партий продукции.

При модульном производстве уровень автоматизации намного выше, чем при стандартном; можно достичь и полной автоматизации процесса. При этом модульные установки потребляют всего 30% энергии, используемой в стандартном процессе.

Производство продукции на модульных установках имеет следующие преимущества по сравнению со стандартным процессом:

• снижение времени производства на 80 % и энергозатрат на 70%;
• снижение трудозатрат до 80%;
• повышение производительности до 100%;
• более высокая гибкость процесса;
• снижение затрат на опытное производство;
• снижение количества добавок на 25%;
• улучшение процесса диспергирования и постоянство параметров процесса;
• предотвращение образования пузырьков воздуха, уменьшение запаха и улучшение гигиенических и очистных работ.