Фреза для перемешивания красок

Промышленные диссольверы

Диссольвер – это отдельный вид миксеров, используемых для смешивания компонентов с различными физическими и механическими показателями до полностью однородной взвешенной суспензии. Применяется как во время лабораторных работ, так и при промышленном производстве красок с минеральными пигментами, лаков со сложной структурой, состоящих из нескольких разнородных компонентов и требующих тщательного перемешивания.

Устройство диссольвера

Диссольвер состоит из нескольких агрегатов, каждый из которых выполняет свою функцию.

  • Металлическая рама. Служит основанием для крепления всех остальных агрегатов, может быть подвижной телескопической или стационарной. Изготавливается из прочного проката, внешние поверхности покрыты защитными составами.
  • Электрический двигатель. Мотор служит для создания крутящего момента на фрезе. В зависимости от технических характеристик устройства имеет мощность до 30 кВт.
  • Редуктор. Передает крутящий момент от двигателя к валу фрезы, изменяет скорость вращения. Фреза для диссольвера может иметь различный диаметр в зависимости от параметров ставных компонентов смеси и требуемой технологии их перемешивания.
  • Емкость для приготовления состава. В ней происходит непосредственный процесс приготовления смеси, объем зависит от технических характеристик диссольвера.

С учетом параметров перемешиваемых веществ может иметь одну или две мешалки. К быстроходной фрезерной добавляется тихоходная рамная, за счет чего повышается качество конечного продукта. Существует два виды диссольвера: с одним или двумя приводными валами. Планетарный диссольвер имеет электронное устройство для преобразования частоты, что дает возможность плавно корректировать вращение вала.

При помощи диссолвера можно изготавливать следующую продукцию:

  • Вододисперсионные и водоэмульсионные краски
  • Лаки и краски на алкидной основе
  • Шпаклевки
  • Грунты
  • Жидкие гвозди
  • Шампуни
  • Автохимию

Принципы работы

Лакокрасочное производство состоит из нескольких технологических этапов.

  1. Заполнение емкости жидкостными и сухими компонентами. Может выполнять в ручном или автоматическом режиме, объем жидкости контролируется оператором производства. Самый современный диссольвер имеет электронные весы, позволяющие в автоматическом режиме контролировать количество подаваемых в емкость продуктов. Сухие компоненты добавляются в жидкость, за счет этого минимизируются риски образования мертвых зон и налипания сухих веществ на стенки емкости.
  2. Включение агрегата, выбор скорости вращения фрезы, контроль качества перемешивания. На этом этапе диспергатор измельчает массу и делает ее однородной по всему объему емкости.
  3. Внесение остальных наполнителей ЛКМ, перемешивание их до однородного состояния.

По завершении процесса емкость вместе с готовой смесью удаляется из зоны перемешивания и подается на разлив продукта в тару.

Что такое процесс диспергирования

Диссольвер распределяет твердые частицы в жидкости до получения коллоидной системы, в которой они не осаждаются под воздействием силы притяжения. Во время диспергирования происходят следующие процессы:

  • равномерное смачивание поверхностей твердых частиц жидкостью;
  • измельчение и равномерное распределение ассоциированных частиц по всему объему;
  • стабилизация состояния новых более мелких образований и предотвращение их коагуляции (слипания).

Самое высокое качество достигается в том случае, когда геометрия, диаметр фрезы, скорость вращения и глубина погружения между собой согласованы. Эти параметры для краски подбираются в зависимости от физико-механических характеристик компонентов. От их значений в большой степени зависит конструкция диссольвера.

Вначале смешивания скорость вращения фрезы уменьшается, постепенное увеличение допускается на завершающем этапе. Частота вращения вала подбирается таким образом, чтобы исчезли все неподвижные зоны, а внутри по центру образовалась воронка. Появление воронки имеет название эффекта Doughnut. При ее образовании диссольвер для производства красок эффективно разрушает имеющиеся агломераты в районе вращения металлической фрезы – появляются ламинарные течения, которые отбрасывают смесь к стенкам фрезы, а внизу под ней образуются два потока жидкости. Нижний поток постоянно устремляется к центру дна рабочей емкости под валом фрезы, а затем поднимается вверх. Верхний поток образует воронку.

На показатели текучести воронки оказывает влияние процентное содержание твердых частиц в жидкости. При критически малом содержании твердых составляющих очень низкая вязкость, смесь вспенивается и разбрызгивается. При слишком большом содержании твердых частиц увеличенная вязкость смеси не позволяет добиваться идеальной однородности, жидкость не разделяется на потоки, смеситель работает вхолостую. Оба состояния считаются недопустимыми во время приготовления конечного продукта.

Принципы разрушения твердых компонентов смеси

Во время вращения фрезы на больших скоростях перед ее зубьями появляется зона высокого давления, а за ними зона пониженного давления. За счет этой разницы разрушаются агломераты твердых компонентов. Кроме разности давления, диссольвер измельчает частицы механическим путем ударами зубьев.

Потоки жидкости в рабочей емкости Скорость вращения зубьев в зависимости диаметра и оборотов фрезы

После введения в рабочую зону жидких компонентов начинается добавление порошкообразных, при этом обязательно уменьшаются обороты вала. Добавление твердых компонентов в поворотный агрегат делается до тех пор, пока не образовалась воронка (эффект Dougnut). В зависимости от состава скорость вращения вала может увеличиваться или уменьшаться.

Оптимальный диаметр фрезы с учетом размеров емкости и вязкости жидкости

Результаты диспергирования имеют прямую зависимость от потоков движения агломератов по объему емкости и величины механической энергии, передаваемой им зубьями фрезы. Сам процесс диспергирования происходит на рабочей поверхности фрезы в зоне сдвига. Классификация и режимы производства подбираются в каждом отдельном случае опытным путем. Для лаборатории используется диссольвер небольшого размера и мощности.

Перемешивающее устройство обыкновенных мешалок выполнить такую задачу не в состоянии из-за невысоких технических характеристик оборудования.

Источник

Диссольвер

Содержание статьи

Качества пигментных лаков и красок, а также производимых из них материалов, в большей части зависит от индивидуальных параметров пигментированных составляющих и наполняющей доли. Вещества, образующую необходимую плотность плёнки, полностью зависят от качественных свойств растворителя и других ингредиентов, которые в строгом порядке вводятся в заранее высчитанную систему производства краски.

Но производственные технологии и технические приспособления, которые используются при изготовлении лакокрасочных материалов, также могут повлиять на конечный результат. Даже одно неверное действие может снизить оптические и защитные качества пигментообразующих свойств, что неминуемо сказывается и на качестве конечной продукции – краски, грунтовки, эмали значительно теряют параметры полезности.

Диссольвер для лкм

Как и любое сложное технологическое действие, производство лкм на пигментированной базе можно разделить на несколько стадий.

Рассмотрим несколько основных этапов.

  1. Приготовление пигментной пасты. Распределение составляющих компонентов в образовании плёнки, что особенно ценится в лаках и красках с большим содержанием смол и сиккатива.
  2. Распределение составляющих лкм и определение качественных параметров. Перемешивание пигментной пасты – основы любой краски — с рецептурной суммой смолы, лака и других составляющих определённого рецепта (функциональные добавки, пластификаторы, растворители). Если необходимо, проводится колеровка. После чего проверяют основные качественные показатели: твёрдость, вязкость, эластичность и многим другим параметрам, предусмотренным государственными нормативами.
  3. Очистка и расфасовка готовой продукции. Проводится очищение от производственной примеси и случайного сора, плёночных окисей и не растворившихся пигментированных частиц с применением фильтрации. После очистки происходит фасовка продукции.

Из приведённых технологических процессов, разработка пигментной пасты является самым дорогостоящим и энергоёмким. Цена эмали имеет обратную пропорциональность максимальному объёму пигментированных частиц в разрабатываемых лакокрасочных материалах. Поэтому, уменьшение частиц используемого пигмента, способом технического измельчения, а также соответствующая обработка наполнительных компонентов, являются самым ответственным этапом в производстве лакокрасочных материалов. Наиболее важные качества оптических свойств, в первую очередь – возможность светового рассеивания – зависят от размера измельчённых частиц. Их оптимальные размеры находятся в диапазонах субмикронных объёмов. Именно там они совпадают с длинной световой волны.

Отсюда следует вывод, чтобы снизить производственные затраты и конечную стоимость продукта, и дать гарантию нужных по государственным стандартам защитного и цветового качества лакокрасочных материалов и сопутствующих средств, нужно верно подобрать диспергирующую технику. Ниже приводятся основные механизмы, используемые для изготовления пигментированных паст. Они могут незначительно отличатся, в зависимости от конкретной модели и года изготовления.

Применение диссольверов

Этот механизм нужен для гомогенизирования пигментированных гранул в образователе плёнки, вымачивания и начального распыления.

Диссольвер может быть и автономным эмульсионным механизмом (к примеру, в приготовлении пигментированных паст, используемых в различных эмалях, красках для дорожных разметок и других.), если готовая продукция не требует тщательного измельчения пигментных частиц. Объём гранулы пигментированной пасты после начальной эмульсионной обработки, должен находиться в районе 75 микрон. Конечно. Этот объём зависит от нескольких параметров, прежде всего – от измельчаемости пигментов.

Внешний вид диссольвера похож на механический смеситель, но в отличии от смесителя, режущим механизмом диссольвера является зубчатая фреза. Так же он оснащён более мощным двигателем. Этот аппарат необходим для максимального измельчения гранулированных пигментов до жидкого состояния. Для преобразования пасты, состоящей и сухого порошка, в жидкое состояние, нужна очень большая энергия чтобы, обеспечить необходимую силу трения.

Для углублённого измельчения, диссольвер использует гибридный механизм – способом совместного смешивания необходимого состава и эмульгации плотных веществ. В результате вращения режущего инструмента, создаётся разряженная среда с высоким напряжением, которая способствует техническому разрушению плотности материалов. При использовании диссольвера дробление рабочих компонентов происходит только в области вращения фрезы, нужно обеспечить активное перемешивание, которое будет проходить через зону вращающейся фрезы. От энергичности этого действия будет зависеть качество перемалывания твёрдых компонентов пигментированной пасты.

Для эффективной работы диссольвера, при перемалывании пигментных смесей обладающих большой плотностью, требуется установка дополнительного размешивающего инструмента, который устанавливается, либо на одной оси с фрезой, либо на собственной оси. Это поможет вовлечь больший процент пасты в зону действия фрезы

Правильно настроенный диссольвер позволяет не только тщательный перемол всех компонентов пигментированной пасты, но и минимальную разницу в размерах обрабатываемых частиц. Верное сочетание параметров вращения режущей фрезы и кинетических показателей смешивания и есть гарантия качества конечного продукта. Другим фактором для обеспечения эффективности предварительной обработки компонентов называют окружную величину скорости вращения фрезы. Добавление сухих составляющих пигментированной пасты нужно осуществлять при минимальной скорости вращения измельчающих механизмов. При предварительном измельчении идеальная мощность работы режущих элементов должна быть достаточной для образования конусообразной воронки, сквозь которую можно видеть дно ёмкости.

По окончании вышеперечисленных процессов, обеспечивающих необходимую степень вязкости пигментированной пасты, диссольвер включается в специальный режим текучести. При этом режиме образуется два циркулирующих потока, с симметрией в середине вращающего момента. При таком вращении обрабатываемая паста проходит через область дробления, а составляющие компоненты постепенно измельчаются.

Поворотные диссольверы

Если нужно в нормативной очерёдности обработать несколько пигментированных паст различных видов, то используются диссольверы с поворотным устройством.

Такой аппарат имеет функциональную возможность поворота на 180 градусов, что позволяет ещё качественней изготовлять основу для лакокрасочных материалов.

Цена усовершенствованного диссольвера естественно выше. Но, если необходимо предварительное смешивание нескольких, различных по составу и другим показателям пигментированных паст, которые необходимо перемешивать в отдельных ёмкостях, то один такой аппарат будет гораздо эффективней. Чем пара-тройка обыкновенных диссольверов. Также нужно учитывать и оптимальное использование рабочей площади.

Бисерные мельницы

Уровень измельчения пигментированной пасты в диссольвере может соответствовать стандартам лишь по некоторым видам лакокрасочных материалов, таких как:

  1. Грунтовочные средства.
  2. Эмалевые краски для нанесения дорожных разметок.
  3. Эмульсионные краски.
  4. Лакокрасочные материалы для фасадной окраски, и т. д.

В этих видах лакокрасочных материалов средний диаметр пигментированных частиц не менее 50 микромикрон. Чтобы изготовить декоративные, строительные, авторемонтные, конвейерные эмали, нужны пигментированные пасты с гораздо меньшим диаметром обрабатываемых частиц.

В таких случаях для более мелкого дробления применяется гибридный механизм, объединяющий диссольвер и бисерную мельницу. Использование мельницы автономно не реально, потому как, она работает уже с увлажнённым и наполовину измельчённым пигментом. Бисерные мельницы используются для финального дробления пигментированных частиц, для уменьшения средних эквивалентных данных смеси.

В процессе измельчения до молекулярного уровня, интенсивность трения настолько высока, что работающие детали, а нередко, и вся рабочая ёмкость перегреваются. В связи с этим, прибору нужно дать время для остывания.

Чтобы правильно выбрать нужный тип бисерной мельницы, нужно знать её функциональные параметры.

Приведём самые важные из них.

  1. Установленная мощность.
  2. Изготовление из материала, обеспечивающего пожарную безопасность.
  3. Возможность автоматического соединения с диссольвером любого типа.
  4. Наличиее механизма распределения измельчаемой массы и возможных побочных компонентов.
  5. Система охлаждения.

Использование бисерных мельниц в процессе изготовления лакокрасочных материалов позволило значительно повысить качество выпускаемой продукции, что замечено покупателями во всём мире. Следует отметить, что в настоящее время существуют несколько типов бисерных мельниц с разнонаправленным действием вращательного механизма. Это позволяет получить разнообразные, по технологическим параметрам, виды эмалей, красок и лаков.

Можно бесконечно долго рассматривать технические особенности оборудования, которое используется в лакокрасочной промышленности. Каждый агрегат очень интересен и заслуживает подробного описания. Различные функциональные возможности совершенствуют процесс производства из года в год. Заглянуть вовнутрь этих аппаратов, понять принципы их работы, узнать технологические особенности, всё это безумно интересно.

Мы ознакомились лишь с основными техническими средствами, дающие нам возможность наслаждаться качественными продуктами, которые выпускает лакокрасочная промышленность. А таких механических устройств, облегчивших, в значительной мере, ещё десятки. Но, ознакомиться с ними можно в других материалах, посвящённых технологии лакокрасочной промышленности.

Таблица 1. Производство пигмента при производстве красок в диссольвере.

Показатель Желтые пигменты, ГОСТ 18172-72 Красный пигмент, ТУ 6-10-602-87
Ж-1 Ж-2 Ж-З ОПК-1 ОК
Содержание соединений железа (Fe203),%,не менее 86,0 85,0 84,0 93,0 96
Маслоемкость, г/100 г пигмента 35-50 36-60 35-70 45
Укрывистость, г/м 2 , не более 15 20 20 6
Остаток на сите с сеткой № 016К, после сухого просева, %, не более 0,05 0,05
Остаток на сите с сеткой № 0056К, после мокрого просева, %, не более 0,1 0,3 0,2 0,012
Содержание соединений серы

(в пересчете на SOs), %, не более

Таблица 2. Производство пигмента при производстве красок в диссольвере.

Показатель Железоокисный пигмент: опытные партии и действующие ТУ Магний сернокислый (опытный и по ТУ)
опытная партия ТУ 1 сорт 2 сорт ТУ6-18-153-82
Fe203, %, не менее 94 94 1,0
MgS04x7H20, %, не менее отс. отс. 96 91 90
Укрывистость, г/м 2 не более7 не более7
Дисперсность, мкм не более 25 не более 25
Нерастворимый в воде остаток, % 99,5 99,5 1,0 1,5 не более3
Содержание гигроскопической воды, % не более 2,5
рН водной вытяжки 6-8 6-8 6-8 6-8

материалы по теме

Для усовершенствования «Щекиноазота» произведено 330 позиций технологического оборудования

На предприятии «Щекиноазот» в Тульской области проводятся работы по созданию комплекса производств метанола и аммиака. Закончено согласование с генеральным проектировщиком и лицензиаром конструкторских документов на главное технологическое оборудование. Его продолжают поставлять: свыше 330 позиций уже произведено и привезено на площадку.

Испытания защитных покрытий

Защитные покрытия используют для предотвращения появления дефектов тех или иных поверхностей. В зависимости от материала покрытия, способы предохранения также отличаются между собой. Виды защиты, отличия и сходства, «плюсы» и «минусы», а также методы улучшения их качества рассмотрим в данной статье.

Производство оборудования для порошковых покрытий в России – свободный сегмент

На сегодняшний день область производства оборудования для изготовления порошковых покрытий в нашей стране – свободная ниша. Такая информация поступила от Сергея Котова, директора «ЯЗПК».

Источник

Оцените статью