Экологические проблемы при производстве краски

       Краски  представляют собой суспензии или  пасты дисперсной фазы (пигменты, наполнители), диспергированной в дисперсионной среде (пленкообразователи их растворы, часто содержащие вспомогательные вещества) с регламентированным верхним пределом крупности частиц полидисперсионной системы.

       Выбор типа оборудования для диспергирования  и установление оптимального режима его работы требует знания сложных  физико-химических процессов, протекающих  при проведении диспергирования. Существенной особенностью машин для диспергирования пигментов и наполнителей в пленкообразователях или их растворах (диспергаторов), является жестокое или свободное движение в них рабочих тел. В первом случае скорость движения рабочих тел не зависит от вязкости диспергируемой суспензии или пасты, во втором зависит в большой мере, вплоть до прекращения их движения.

       Контроль  качества.

Почти на каждом этапе производства производят проверку качества продукции. В зависимости  от типа продукта эта проверка включает несколько стадий.

       В большинстве случаев необходимое  качество достигается мелкими операциями. При этом вещества добавляют небольшими порциями до получения характеристик  продукта, отвечающих технологическим  требованиям. На современных предприятиях по производству красок  гарантии качества соответствуют стандартам  ISO9000-9964 (например, анализ характера и последствий отказов, FMEA и статистический контроль процессов, SPC ).

       Входной контроль лакокрасочных материалов, поступивших от поставщика или со склада, производится обычно исполнителем окрасочных работ, однако инспектор, прежде чем дать разрешение на использование  материала, должен окончательно убедиться в его качестве. Входной контроль лакокрасочных материалов включает в себя проверку сопроводительной документации, осмотр транспортной тары и установление соответствия свойства материала требованиям, указанным в технической документации на материал. Сопроводительная документация, подтверждающая соответствие полученного материала заказанному и его качество (сертификат или паспорт, информация на транспортной таре, гигиенический сертификат, паспорт безопасности, инструкция по применению материала) должна содержать следующие сведения:

- марку материала;

- наименование фирмы – поставщика;

-цвет материала и номер колера по каталогу;

- дату изготовления и срок годности;

- количество материала в каждой тарной упаковке;

- основные технические характеристики материала;

- особые свойства материала (токсичность, пожаро-взрывоопасность и др.).

- условия хранения.

       Качество  полученных от изготовителя лакокрасочных  материалов часто оценивается путем  сопоставления основных технических  характеристик, указанных в сертификате  на партию материалов и тех же характеристик  в технической документации изготовителя (спецификациях, инструкциях, технических  картах, проспектах и т.п.). Однако в  сомнительных случаях инспектор  вправе потребовать испытаний по тем или иным показателям. Наиболее информативными показателями, объективно характеризующими качество и технологические свойства лакокрасочных материалов и не требующими длительных и трудоемких испытаний, являются:

- вязкость;

- содержание нелетучих веществ;

- степень перетира;

- цвет и внешний вид пленки покрытия;

- укрывистость;

- время высыхания;

- прочность пленки при ударе;

- прочность пленки при изгибе;

- толщина нестекающего слоя;

- твердость пленки;

- адгезия покрытия;

-жизнеспособность композиции (для многокомпонентных материалов);

     Обязательному контролю подвергаются также используемые в процессе лакокрасочных материалов растворители, разбавители, сиккативы  и другие компоненты. Пробы материалов для испытаний отбирают согласно требованиям стандарта ИСО 15528. Используют оборудование для выполнения двух отдельных операций: перемешивания продукта для достижения наибольшей однородности и для отбора представительной пробы. Минимальное число емкостей, из которых отбирают пробы, зависит от общего числа емкостей в данной партии лакокрасочного материала. Пробы анализируют непосредственно после взятия во избежание изменения свойств материалов (особенно содержащих воду или после хранения при повышенной температуре).

       Пробы исследуют и готовят к испытанию  в соответствии со стандартом ИСО 1513. при этом отмечают:

   -наличие поверхностей пленки и ее особенности (сплошная, твердая, мягкая, тонкая, толстая и т.д.),

-наличие тиксотропности или желатинизации,

-разделение на слои,

-тип осадка (мягкий, твердый, твердо-сухой),

-наличие и вид примесей.

Таблица 4 - Карта  экологического контроля

 

Описание  основного оборудования:

Таблица 5 Диспергаторы, применяемые для получения материалов

Дисольвер может быть снабжен одной или двумя мешалками - тихоходной рамной и быстроходной зубчатой. Это позволяет: лучше перерабатывать вязкие материалы; улучшить качество диспергирования и производительность; увеличить степень заполнения сосуда перерабатываемым материалом до 95% за счет удаления воронки; улучшить теплообмен. Дежа дисольвера представляет собой передвижную емкость различных объемов (100-1000 литров), в которой происходит процесс диспергирования. По желанию заказчика дисольвер может комплектоваться взрывозащищенным электродвигателем и дежами из нержавеющей стали.По специальному заказу дисольвер комплектуется преобразователем частоты, позволяющим осуществлять регулирование скорости вращения вала в диапазоне 0-3000 об/мин, а также программировать его скоростные режимы во времени.

       Бисерная  мельница.

       Бисерная  мельница предназначена для тонкого  и сверхтонкого непрерывного измельчения  и диспергирования твердых веществ  в жидкостях. Позволяет перерабатывать все способные к перекачиванию  насосами суспензии.

Конструктивные  особенности вертикальной бисерной мельницы:

       Герметизация  вертикальной рабочей камеры бисерной мельницы обеспечивается торцовым уплотнением. В рабочую камеру загружаются  мелющие тела (бисер) из специальных  материалов (диаметр 1,5-4 мм), на которые  воздействуют рабочие органы в виде дисков установленные на вращающийся  вал. Диски изготавливаются из специальных  сталей или композиционных материалов. Подача исходного продукта осуществляется через клапан, предотвращающий попадание  мелющих тел в подающий трубопровод, выход через вращающийся щелевой  сепаратор. Рабочая камера снабжена рубашкой охлаждения с развитой поверхностью теплообмена. Бисерная мельница снабжена системой контроля давления и температуры, возможна установка электронного регулятора оборотов.

       Шаровая (шариковая) мельница предназначена  для тонкого измельчения суспензий. К шаровым относятся измельчители, где измельчающим телом являются шары, свободно, направленно или хаотично перемещающиеся в рабочей камере. Шариковая мельница относится к оборудованию истирающе-раздавливающего действия.

       Применяется при производстве шоколадной глазури  и жировых начинок. Шаровая (шариковая) мельница надежная альтернатива традиционной (валковой) системе в производстве шоколада, начинок и глазури. При  этом технология шаровых мельниц дает значительную экономию финансовых вложений, энергозатрат и места.

       Мельница  проста в применении, позволяет легко  осуществлять разборку и сборку. Благодаря  специальной конструкции практически  отсутствуют "мертвые зоны" и  обеспечивается наиболее равномерное  перемешивание. Мельница оснащена насосом  для разгрузки, загрузки и автоматической рециркуляции продукта в процессе работы. Вместимость камеры измельчения  определяет производительность мельницы. Управление технологическим процессом  автоматизировано и осуществляется с пульта управления.

       Принцип работы. Внутри вертикального цилиндра (статора) расположен полый вал (ротор). На внутренней поверхности статора  и наружной поверхности ротора закреплены пальцы (диски) специальной формы. Конструкция  ротора предполагает установку размольных дисков в различных положениях в  зависимости от рабочей среды, благодаря  чему всегда достигается оптимальный  режим диспергирования. Продукт подается насосом в камеру измельчения снизу, проходит через пространство между ротором и статором, заполненное металлическими шариками, приводящимися в движение пальцами ротора и многократно отклоняющимися пальцами статора.

       Под воздействием непрерывно соударяющихся  и трущихся друг о друга шариков  твердые частицы обрабатываемого  продукта раздавливаются и истираются. Проходя через решетку, расположенную  на выходе, тонкоизмельченная масса  продукта отделяется от шариков и  подается на дальнейшую обработку Все части установки, контактирующие с обрабатываемым продуктом, изготовлены из специальной стали, обеспечивающей высокую ударо- и износостойкость.

       Камера  измельчения снабжена теплообменной  водяной рубашкой, с помощью которой  камера измельчения и вал прогреваются перед работой, предотвращая застывание продукта при длительных остановках мельницы, и охлаждаются во время  работы. Замкнутый контур охлаждения в значительной степени препятствует загрязнению камеры отложениями извести и коррозии. Благодаря специальной конфигурации цилиндра практически отсутствуют «мертвые зоны» и обеспечивается равномерное перемешивание. Мельница снабжена насосом для разгрузки, загрузки и автоматической рециркуляции продукта в процессе работы. Вместимость камеры измельчения определяет производительность мельницы. Управление технологическим процессом осуществляется автоматически с пульта управления. Установка (агрегат) для эмульгирования, смешивания и термической обработки жидких и пастообразных продуктов Назначение. Для гомогенизации, эмульгирования, смешивания и термической обработки жидких и пастообразных продуктов .Принцип работы. Рабочая емкость агрегата имеет рубашку для нагрева и охлаждения продукта и теплоизоляционный кожух. Внутри емкости расположена скребковая мешалка с плавающими скребками, препятствующая образованию пригара во время нагрева продукта и обеспечивающая хороший теплообмен между теплоносителем (хладоносителем) и обрабатываемым продуктом. На крышке агрегата находится привод мешалки, люк для загрузки сухих компонентов, вакуумная камера для подключения аппарата к системе вакуумирования, патрубок для загрузки жидких компонентов, а также штуцер возврата продукта из циркуляционного канала. Внизу под емкостью расположен диспергатор, сочетающий в себе работу гомогенизатора и роторно-пульсационного аппарата.