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乳膠漆生產工藝流程簡述,建筑乳膠漆已發展成為建筑涂料的主要品種
2019年07月23日    閱讀量:239    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

近年來,水性漆的發展十分迅速。水性漆包括水溶性漆和乳膠漆。水溶性漆以水溶性樹脂為主要成膜物質中國建材網cnprofit.com。乳膠漆以乳液為主要成膜物質,這里所指的乳液通常是合成樹脂乳液,合成樹脂乳液的常見品種有:聚醋酸乙烯、醋丙、醋順、醋叔、VAE、苯丙、純丙、硅丙、氟碳乳液等。乳膠漆主要由乳液、顏填料、多種助劑和水組成。本文簡述建筑用一般乳膠漆的生產工藝流程。


1. 顏填料等固體粉料的分散研磨

1.1 生產乳膠漆常用的分散研磨設備

乳膠漆的分散設備常用的是高速分散機,對于高速分散機仍無法解聚的顏料聚集體還要進行研磨。研磨是對分散的補充,目的并不是將粗顆粒磨成細顆粒,而是向大量的初級粒子聚集在一起形成的難以分散的粒子團施加高剪切力,使之分散開。常用的研磨設備有砂磨機、三輥研磨機、球磨機、膠體磨等。


1.1.1 砂磨機

該機械對顆粒細而又易分散的合成顏料、粗顆粒或微粉化的天然顏料和填料等易流動的漆漿都是高效的分散設備。其生產能力高,液料揮發少,能連續生產。砂磨機分散工藝一般需要在附有高速分散機的預混合罐中先進行研磨色漿的預混合,再以砂磨機研磨分散至要求細度。


砂磨機用于加工炭黑等顆粒細而難分散的合成顏料時生產效率低,不適于生產膏狀或厚漿狀的懸浮分散體。此外,經過砂磨機的料需要有足夠的數量,不然清洗有色漿料易造成浪費。


1.1.2 球磨機

適用于分散易流動的懸浮分散體系。對分散粗顆粒的顏料、填料和細顆粒及難分散的合成顏料有突出的效果。但由于其研磨細度難以達到&)!*以下,清洗換色困難,不適于加工細度要求很高的色漿及需要經常調換花色品種的場合。該工藝的配料預混合與研磨分散在球磨機中一并進行。


1.1.3 三輥研磨機

易于加工顆粒細又難分散的合成顏料及細度要求為5-10um的高細度產品,適于生產高粘度色漿和厚漿型產品,生產能力一般較低。該工藝一般需在配料桶中用換罐式攪拌機對研磨料進行預混合,再送至三輥機研磨分散至合格細度。


1.1.4 高速分散機

該設備的優點是:結構簡單,操作維修容易;混合、分散、調和過程均可使用;清洗方便,生產效率高。其缺點是:由于它是一種低剪切力的分散設備,只能用于易分散的顏料以及其它超細粉料等。


1.1.5 膠體磨

膠體磨使用方便,研磨的漿料數量可多可少,研磨后容易清洗,還可以連續生產,稠度高的漿料也能通過,但研磨細度較難達到要求。


1.2顏填料在乳膠漆中的分散

顏填料在乳膠漆中的分散可分解為相互關聯的3個過程:(1)潤濕。以顏料潤濕劑、分散劑置換原來吸附在顏料表面的空氣和水,并為分散和穩定過程作好準備;(2)分散。施加剪切力于顏填料,通過高速分散機和研磨機使顏填料附聚體和聚集體分離開來,同時以潤濕劑、分散劑分散潤濕新暴露的表面;(3)穩定化。


分散劑在潤濕顏填料表面后吸附于其上,以雙電層、物理屏蔽、氫鍵等作用使之分散穩定化,顏料分散穩定化是顏料顆粒間相互吸引和相互排斥的平衡。為了使顏填料得到良好的分散,并在涂料中保持穩定的分散狀態,有兩點非常重要:一是根據顏填料的特性選擇合適的潤濕分散劑;二是采用有效的分散、研磨設備對顏填料進行分散(粒子分離)。


分散過程的加料順序是:先將分散、潤濕等多種助劑溶解或稀釋在水中,然后加入顏填料。顏填料的加入順序是:先加入較難分散的顏料,如鈦白粉、相關顏料等,然后加入相關填料。生產白色涂料時,常加入增白劑和群青,須先將它們用水溶解后再加入漿料中分散。


顏填料分散加料時應進行低速攪拌,加料完畢后再提高攪拌速度。一般加料時轉速為300r/min,高速分散時葉輪的線速度為1640r/min。由于顏料漿的粘度較大,高速分散時溫度可能會上升較多,如果溫度過高應停機冷卻。為了提高分散效率,可采用適當偏心分散,以消除死角。當顏填料分散到一定細度,再延長分散時間是沒有效果的,所以要注意隨時檢查細度,細度合格后即可停止分散。


一般填料經高速分散后,細度仍可能達不到乳膠漆的生產要求(一般為60um左右),所以須再用研磨機進行研磨,最普遍使用的是砂磨機。經高速分散機分散、混合均勻的漿料再加入砂磨機研磨,一般砂磨機研磨的物料粘度不宜太高,所以增稠劑常在后面調漆時加入。也有些涂料生產廠用三輥研磨機或球磨機將鈦白粉、有色顏料粉等磨成色漿后加入高速分散機中和各種填料混合分散,省去了砂磨機研磨的工序。近年來,在建筑乳膠漆生產中開始大量應用各種超細粉料,由于超細粉料或超細粉料的漿料較易分散,經高速分散機分散后已經達到細度要求,就可省去研磨工序。




2  配制初始涂料

將研磨細度合格的白漿分批慢速加入到乳液中,待前批加入攪拌均勻后再加入后一批。白漿在乳液中的混合攪拌速度一般為100-200r/min,攪拌葉輪不宜采用圓盤鋸齒狀的,而應該用錨式、三葉槳狀式等,目的是要求整個物料在低速攪拌混合中能全部翻動而無死角。


這里需要特別解釋的是,為什么要把白漿分批慢速加入到乳液中去,而不是把乳液分批慢速加入到白漿中去-這是因為:白漿中助劑的相對含量較高,特別是其中的成膜助劑,它對乳液有較大的凝聚性,很容易損害乳液的化學穩定性,把白漿分批慢速加入到乳液中去攪拌混合,就是為避免乳液粒子或粒子團與高濃度的成膜助劑接觸,而盡量防止損傷乳液的化學穩定性。


當然,在乳膠漆的生產配方中,如果成膜助劑用量較少,固體粉料用量很多,乳液用量也不太高,在這種情況下,無論是將白漿加入到乳液中還是把乳液加入到白漿中,都不會產生或肉眼看不出有異常現象。例如,某種高光澤乳膠漆的生產配方中,多種成膜助劑的使用總量為70-85kg(指生產1000kg乳膠漆,下同),顏填料的使用總量為160-180kg,乳液的使用量多達600-700kg,在生產這種乳膠漆時,如果把乳液加入到研磨好的白漿中去,就極易使乳液粒子凝聚而產生象魚仔一樣的小軟顆粒,這是乳液破乳的一種現象。


所以,在乳膠漆生產過程中,把白漿分批慢速加入到乳液中攪拌混和的生產工藝,對防止乳液凝聚、破乳,保證產品質量而言,是相對安全可靠的。


3 乳膠漆成品的配制

初涂料經消泡、配色和增稠后才成為乳膠漆成品。

3.1 乳膠漆消泡

乳膠漆中抑、消泡劑的加入方法,最好是先將一部分抑、消泡劑(以抑泡劑為主,一般可取總量的1/3-1/2在分散、研磨白漿之前加入,其余的則加入到初涂料中,甚至在乳膠漆成品生產就緒、包裝之前還可少量加入,后者以消泡劑為主。至于抑、消泡劑的加入品種和使用總量,應根據乳膠漆的粘稠度、乳液的品種及用量等因素而定,還應參考抑、消泡劑生產廠或供應商的推薦用量并通過乳膠漆制成后靜置24h的涂裝效果來確定。


3.2  乳膠漆的配色

乳膠漆的配色,應該在色漿生產廠的指導下,通過實踐、再實踐的反復過程,才能達到滿意的效果。


3.3 乳膠漆的增稠

乳膠漆的增稠(主要針對液體類有機增稠劑而言),通常先用水稀釋,在低速攪拌下以細流方式緩慢地分批將其加入到初涂料即未增稠的乳膠漆中,并充分攪拌均勻,使乳膠漆達到滿意、適宜的粘稠度。應特別提醒的是:要注意防止因局部增稠劑濃度過高而使乳液結團或形成顆粒,甚至無法有效地分散開,給生產操作帶來很大麻煩。


4 乳膠膝的生產工藝流程

普通乳膠膝的生產工藝流程如下:

1)將水(最好用去離子水,地下水不能使用)和多種助劑(包括分散劑、潤濕劑、流平劑、防腐防霉劑、成膜助劑、緩沖劑、消泡劑、防銹劑、增白劑等)混合,并進行低速攪拌;

2)加入白色顏填料(固體粉料)、羥乙基纖維素(HEC)水溶液后進行高速分散,必要時進行研磨制成白漿;

3)把白漿分批慢速加入到乳液中,待前批加入的白漿料經低速攪拌均勻后才可加入后一批的白漿料,再繼續低速攪拌均勻得初涂料。

4,)用增稠劑調整初涂料的粘稠度,用色漿調配初涂料的顏色及其深淺度,或再加些消泡劑即為乳膠漆成品,經過濾、稱量、包裝、檢驗合格后就可入庫或上市銷售。


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