VOC与涂料配方及性能的关系

VOC与涂料配方及性能的关系

唐军寇辉张旭刘海平

( 华润涂料厂有限公司 , 广东顺德 528306)

摘要 : 通过对 TVOC 和 VOC 计算公式对比 , 指出强制性国标和环境标志认证关于有机挥发物限量的差异 , 提出为满足限量要求应采取的方法。

关键词 : VOC ; 涂料配方 ; 关系

1 引言

当今涂料的发展力求符合“ 4E ”原则 , 即经济、效率、生态、能源 , 在此原则的基础上 , 建筑涂料的产品结构才能不断变革和完善。同时 , 减少 VOC 的含量 , 以确保建筑涂料符合环保安全性能的要求 , 是建筑涂料发展的总趋势。

为了配合这种发展趋势 , 我们国家陆续出台了相关的法律法规 , 其中有关 VOC 控制的法规是强制性国标GB 18582 -2001 和环境标志认证标准 HBC12 -2002 , 具体内容见表 1 。

表 1 关于 VOC 限量标准的内容

TVOC 可以经过公式简化 , 得到与 VOC 的关系 :

式中 : X% —涂料中挥发性物质重量含量 Dc —水性涂料的密度, g/ mL H 2 O % —涂料中水的重量含量Dw —水的密度, g/ mL

TVOC 可以经过公式简化 , 得到与 VOC 的关系 :

因为“除水外所有挥发份混合比重≈ 1 ” , 所以 :

目前大部分内墙涂料的体积固含量大约在 35 % ～ 40 % 左右 , 当 TVOC 限量为 100g /L 时 , 所对应的VOC 大约是 (39 ～ 44) g/L 。因此 , 环标中 TVOC 的限量标准远远比国标中 VOC 的限量标准严格。其实即使是100 % 的固含 , VOC 仍然大于 TVOC 。

由此可见 , 控制配方中的 TVOC 比控制 VOC 更为直接。那么 , 为了满足 TVOC 的限量标准 , 应该在配方上如何调整 , 调整后会给涂料性能带来什么变化 , 在下面进行论述。

3 为满足 TVOC 在配方方面所采取的方法

实际上 , 要满足国标 GB 18582 — 2001 对 VOC 的限量非常容易 , 但是满足环标就很困难。按公式推导 , 满足国标时可以添加挥发性有机溶剂大约是配方含量的 12 . 5% ～ 15 %, 而要满足环标却只能添加到 3% ～3 . 5% 左右。那么 , 为什么说环标很难满足呢 ? 是因为把 VOC 降低到限制范围后 , 会对内墙涂料产品的成膜性能和防冻性能产生较大的影响 , 所以必须采取必要的方法才有可能适应。通过实验 , 我们归纳出以下几种方法。

3 . 1 保证在挥发性溶剂含量不变的情况下 , 适当提高产品的体积固含量

无论是从定义来分析还是由公式推算 , 在保证挥发性溶剂含量不变的前提下 , 提高产品的体积固含量能降低体系的 TVOC , 但是会略微提高 VOC , 因为涂料的比重增大了。提高体积固含量有效的途径是用部分粉料替代配方当中的水 , 或者整体提高配方当中的固体含量。 3

. 2 使用高效的成膜助剂 , 降低溶剂添加量

目前传统的成膜助剂是 Texanol 、醇醚、溶剂汽油及苯甲醇等溶剂 , 这些溶剂要么助成膜效率一般 , 要么本身气味较大 , 都很难圆满地解决问题。为此 , 国内外溶剂厂商陆续推出了一些高效的成膜助剂 , 能够保证成膜效率的基础上降低 TVOC 。我们做的一些实验结果见表 2 。

表 2 成膜助剂的实验

由此可见 , 通过选择适当的成膜助剂 , 至少可降低 15 % 的挥发性有机溶剂添加量 , 对 TVOC 和 VOC 的降低大有帮助。

3 . 3 直接降低抗冻剂的用量 , 或利用保护性助剂提高乳液的抗冻能力 , 降低抗冻溶剂的添加量

目前乳胶漆的抗冻性能主要还是有乙二醇或丙二醇等抗冻剂来提供 , 这些都属于 VOC 范畴。降低它们的添加

量就可以降低 TVOC 和 VOC , 但会对体系的抗冻性能产生影响。因此 , 选择保护性助剂能够解决这个矛盾。这些助剂包括低分子量的纤维素和乳化剂等。

3 .

4 使用低温成膜的乳液

作为内墙涂料品种 , 降低 VOC 是提高产品环保性能的主要课题。国内低 VOC 或零 VOC 内墙乳胶漆尚处于研发阶段 , 目前还没有关于低 VOC 内墙乳胶漆的标准或概念 , 而且在零售市场上还没有注明属于低 VOC 的产品。而国外在这一领域已经

比较成熟 , 特别是国外低 VOC 乳胶漆在零售市场上处于重要地位 , 并在产品包装标志上注明 VOC 的含量。实际上 , 这些低 VOC 或零 VOC 的产品就是选择了成膜温度界于 (0 ～ 3) ℃ , 而且具有一定的低温稳定性的乳液。这样一来 , 在配方当中就可以不添加或少量添加成膜助剂和抗冻剂 , 真正地实现低 VOC 或零VOC , 但产品性能多少受到一些限制。如果在这种体系中重新添加适量的成膜助剂和抗冻剂 , 既满足了 TVOC 的限量要求 , 又能保证涂料的性能。

4 控制 TVOC 不当所产生的问题及解决手段

虽然我们提出了控制 TVOC 的方法 , 但毕竟 TVOC 的限量标准太严格 , 而且在这一领域还属于摸索阶段 , 这些方法的采用会存在一些不足和问题 , 下面就碰到的情况进行初步分析。

4 . 1 对干燥速度的影响

目前使用的这些溶剂都属于干速较慢的溶剂 , 如果降低其含量 , 会导致漆膜的干燥速度加快 , 直接影响漆膜的外观 ( 例如流平效果 ) 。可以通过调整保水性的增稠剂来改善这个情况。

4 . 2 对开裂的影响

降低成膜助剂的含量 , 实际上就是降低了乳液在低温下的粘结性能 , 直接导致产品在低温施工时容易发生开裂问题。实验结果表明 , 目前 PVC 界于 55 ～ 70 左右的普通产品 , 如果必须满足 TVOC 的限量要求 , 在温度低于 8 ℃ , 湿度在 50 % 的环境下 , 湿膜厚度大于 500 μ m 时都有不同程度的开裂情况。但如果施工方式只是刷涂和辊涂 , 湿膜厚度只有 100 μ m 左右 , 还不会有太大的问题。

4 . 3 抗冻性有所降低

如果采用降低抗冻剂来满足 TVOC 的限量 , 直接影响到的是产品在低温时的贮存稳定性。这时可以通过添加保护性助剂提高产品的抗冻能力。

5 结语

降低 VOC 是涂料的发展方向 , 为此国家在制定标准方面花了不少功夫 , 但就这两个标准而言 , 差异如此之大确实给建筑涂料厂家造成很大的压力。如果只满足国标 , 则配方几乎不需要做任何调整 , 对 VOC 起不到控制作用 ; 而环保标志的限量又非常严格 , 配方调整的幅度较大 , 造成产品的施工宽容度下降或成本上升。所以 , 如何取得平衡需要同仁们共同关注和探讨。

涂料生产工艺及设备

临汾铁环漆业有限公司 生产产品、生产工艺及上产设备介绍 生产产品介绍 我公司现在生产的涂料主要有“铁环牌”建筑涂料、工业涂料、通用涂料、防腐涂料、辅助材料、水性装饰漆系列产品等600 多个花色品种，主要有：聚氨酯、氨基、硝基、环氧、有机硅、乙烯类、丙烯酸类、醇酸、酚醛、沥青类品。 涂料生产工艺介绍 、涂料的基本组成 树脂颜料溶剂助剂 、制造流程： 预分散——研磨——混合调整——调色——检测——过滤罐装

备注：QC1 是原材料；QC2 是工艺检控；QC3 是成品检验 涂料生产设备 色漆生产流程如下： 预分散——研磨——调色配制——过滤包装现依色漆生产工艺介绍其生产设备。 预分散设备 预分散可使颜料与部分漆料混合，变成颜料色浆半成品。是色浆生产的第一道工序。目的：① 使颜料混合均匀；②使颜料得到部分湿润；③初步打碎大的颜料聚集体。属以混合为主，起部分分散作用，为下一步研磨工序做准备。预分散效果的好坏，直接影响到研磨分散的质量和效率。用到设备主要是高速分散机。 高速分散机除用来做分散设备外，同时可作色漆生产设备，比如生产色漆的颜料属于易分散颜料，或者色漆细度要求不高，这时，可直接用高速分散机分散生产色漆。 其结构见图2-1。（为落地式高速分散机）由机身、传动装置、主轴和叶轮组成。

图2-1 落地式高速分散机外形图 机身装液压升降和回转装置，液压升降由齿轮油泵提供压力油使机头上升，下降时靠自重，下降速度由行程节流阀控制。回转装置可使机头回转360°，转动后有手柄锁紧定位。传动装置由电 机通过V 型带传动，电机可三速或双速，或带式无级调速、变频调速等。转速由几百转／分到上万转／分，功率几十上百千瓦不等。

涂料生产机械设备现状分析

涂料生产机械设备现状分析 一、粉末涂料的生产设备 粉末涂料的制造过程，更接近于塑料加工工艺而不同于一般的涂料制作工艺，粉末涂料的制造技术是基于塑料和微粉化工业广泛使用的设备，因此、粉末涂料工厂的设计完全不同于一般的液体涂料。 粉末涂料的生产包括以合理的顺序连接的不同工段工作（包括预混合步骤的准备时间、主设备的准备时间和质量控制时间）。通常规模较小的粉末涂料工厂生产过程可以是不连续的，对于具有较高生产能力的工厂来说，通常是将各个单独的工序集合成连续的生产工艺。 图 1.1 描述了现代化工厂连续生产粉末涂料的设计示意图。分别称出各物料，然后投到预混器中进行予混合，混和均匀的物料再以均匀的速度进行挤出，在进入到粉碎机前，必须将挤出的物料冷却和破碎成粒状，最后的生产步骤包括粒子分级，并把超大的颗粒返回到粉碎机中循环使用。生产粉末的设备布置可以因生产线的产能和产品的类型不同而不同。 1.1 预混合 在热熔混合前、将粉末涂料的各种组分进行预混合是决不可忽视的重要过程，这个步骤对粉末涂料的性能起着决定性的作用。特别是那些用量很少的助剂和着色颜料，如果预混和不充分，是不能够在第二阶段的热熔挤出过程中得到补偿的。热熔挤出是一个连续的过程，在整个挤出过程中保证均一的喂料速度是保证产品质量的先决条件。如果第一步骤中的预混和不充分将导致涂膜组成不均一，从而造成涂层表面的流平不好、机械性能差、涂层表面颜色不均一、光泽度低、表面有缺陷等。 图 1.1 ：粉末涂料连续生产装置

一般来说粉末涂料的原料都是固体状的，只有当所需要混合的各种成分都具有同样的大小才能在预混合阶段获最好的效果，但这显然是不可能的，因为树脂和颜料两者的粒度差了几个数量级，少量的助剂，如流平剂或催化剂的加入，我们可以通过使用制作母料技术加以克服。 为了防止基料被过分粉碎，采取适当的混合时间是非常重要的。预混合后基料的理想粒度应该在 2 -4 毫米，如果颗粒太小，在挤出工序的喂料期间将倾向于流化，如果颗粒太大则需要增加功率才能使预混合料在混合机中流动。 混合机的选择依据是混合强度、换色频率、以及操作工艺是连续生产还是间歇生产，因为更换品种的清洁时间对整个生产操作至关重要，因此粉末涂料工厂生产的配方的品种也会影响混合机的选择。对于要经常换色的生产线，应首选高速预混合机或容器预混合机，因为他们很容易清洗且混和时间较短，只需 2 ～ 3 分钟，对于不经常换色的生产线，螺条混合机是很有优势的，它只要很低的投资，且每批产量大。 除操作工艺以外，为了制造一致性能的涂膜或对混合设备本身的损耗考虑，我们必然特别关注混合机的结构，混合机需要适当的构造设计。特别重要的提出是，在混合机工作期间，它可能会被突然的原因停止或者有意地停下来，检查运转过程。对于这种情况下驱动装置必须能承受满负荷反复起动这个最基本的要求。比较好的装配是直流电动机，它能比一般的正常起动提供2-3倍的附加扭矩。当这种驱动装置还不能满足要求时，可以使用带有不同直流驱动装置（如滑动环、液力联轴器和离心式离合器或者使用 V 形带传送的间接装置）。 目前常用的粉末涂料高速混合机是干法制粉工艺非常有效的混合设备，这个类型的典型款式是广泛使用的“ Mixaco ”容器混合机。这种类型的混合机用于快速混合，即粉末、球状颗粒、和含有填料的黏性液体、颜料或其他助剂，可在 10 秒到几分钟内完成混合。它的设计允许混合机头部容易为多个容器同时使用，每次一个。当需要频繁换色时，混合设备头部很容易且快速地被清理干净。混合转子以 5m /s 的圆周速度运转，也可生产双速型的混合机，转子的圆周速度分别为以 5m /s 和 10 m /s 。 预混合步骤的操作顺序是将一批物料加到容器中后，将容器推到混合头的下面，然后容器在气动作用下升高，并且根据容器型号由手动或气动作用促进夹具自动锁紧混合头。经由一个齿轮传动装置将头部反向装进容器中的混合位置，在这个位置中，头部视为混合室。混合转子设计在反向的操作位置，靠离心作用将材料抛到混合室中和容器壁上。当物料上升并接触到容器的倒转锥形区域时，会退到混合回转轴上。这个流动模式在几秒钟之内发生并且在混合周期内连续运转，因此能使物料混合均匀。计时混合周期完成之后，将混合机倾斜，卸下容器。混合机便可为另外的一个容器使用。 与缓慢运动的搅拌机相比，高速混合机有几个优点，使他们成为粉末涂料制造中非常诱人的混合设备。这种机器的一个显著特征是用非常短的混合时间便可达到极高的混合效果，甚至是少量的着色颜料亦可很容易地被预混合，并能被均匀地分散。因为快速混合作用有利于充分展色，为获得淡雅优美的色彩，可以降低所使用的颜料用量，从而能达到节约的目的。少量的液体也能被均匀分散，对于液体助剂来说就不需要再花昂贵的经费去制作母料。总之，可快速清洗、加上几个混合容器可公用一个混合头的优点，以及短的混合时间至少在预混和阶段消除了频繁换色所产生的问题。

涂料生产工艺及设备完整版

涂料生产工艺及设备 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

Ⅰ涂料生产工艺 第一章涂料制造流程 一、涂料的基本组成 树脂颜料溶剂助剂 二、制造流程： 预分散——研磨——混合调整——调色——检测——过滤罐装三、制造流程图 备注：QC1是原材料；QC2是工艺检控；QC3是成品检验

Ⅱ涂料生产设备 色漆生产流程如下： 预分散——研磨——调色配制——过滤包装 现依色漆生产工艺介绍其生产设备。 第一章预分散设备 预分散可使颜料与部分漆料混合，变成颜料色浆半成品。是色浆生产的第一道工序。目的：①使颜料混合均匀；②使颜料得到部分湿润；③初步打碎大的颜料聚集体。属以混合为主，起部分分散作用，为下一步研磨工序做准备。预分散效果的好坏，直接影响到研磨分散的质量和效率。用到设备主要是高速分散机。 高速分散机除用来做分散设备外，同时可作色漆生产设备，比如生产色漆的颜料属于易分散颜料，或者色漆细度要求不高，这时，可直接用高速分散机分散生产色漆。 其结构见图2-1。(为落地式高速分散机)由机身、传动装置、主轴和叶轮组成。 图2-1落地式高速分散机外形图 机身装液压升降和回转装置，液压升降由齿轮油泵提供压力油使机头上升，下降时靠自重，下降速度由行程节流阀控制。回转装置可使机头回转360°，转动后有

手柄锁紧定位。传动装置由电机通过V型带传动，电机可三速或双速，或带式无级调速、变频调速等。转速由几百转／分到上万转／分，功率几十上百千瓦不等。 高速分散机的关键部件是锯齿圆盘式叶轮，如图2-2。 图2-2 高速分散机叶轮示意图 叶轮直径与搅拌槽选用大小有直接关系，经验数据表明，搅拌槽直径由φ=—(D：叶轮直径)，分散效果最理想。 叶轮的高速旋转使漆浆呈现滚动的环流，并产生一个很大的旋涡。在叶轮边缘—5cm处，形成一个湍流区，在这个区域，颜料粒子受到较强的剪切和冲击作用，使其很快分散到漆浆中。 叶轮的转速以叶轮圆周速度达到大约20m／s时，便可获得满意的分散效果。过高，会造成漆浆飞溅，增加功率消耗。Vmax=20--30m／s。 分散机的安装方式分：落地式，适合于拉缸作业，另一种安装在架台上，可以一个分散机供几个固定罐使用。 现阶段，高速分散机出现了不少改型产品，有其各自特点，使得分散机的应用范围更广。如：双轴双叶轮高速分散机，见图2-3；双速高速分散机(双轴单叶轮分散机、双轴双速搅拌机)等。 图2-3 双轴双叶轮高速分散机 第二章研磨分散设备 研磨设备是色漆生产的主要设备，基本型式分两类，一类带研磨介质，如砂磨机、球磨机，另一类不带研磨介质，依靠抹研力进行分散，像三辊机、单辊机等。 带研磨介质的设备依靠研磨介质(如玻璃珠、钢珠、卵石等)在冲击和相互滚动或滑动时产生的冲击力和剪切力进行研磨分散。通常用于流动性好的中、低粘度漆浆的生产，产量大，分散效率高。不带研磨介质的研磨分散设备，可用于粘度很高，甚至成膏状物料的生产。现分别介绍立式砂磨机、三辊机。 第一节立式砂磨机 其外型结构如图2-4，由机身、主电机、传动部件、筒体、分散器、送料系统和电器操纵系统组成。 图2—4 立式砂磨机结构简图 1—放料放砂口；2—冷却水进口；3—进料管；4—无级变速器；5—送料泵；6—调速手轮； 7—操纵按钮板；8—分散器；9—离心离合器；10—轴承座；11—筛网；12—简体

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临汾铁环漆业有限公司生产产品、生产工艺及上产设备介绍 生产产品介绍 我公司现在生产的涂料主要有“铁环牌”建筑涂料、工业涂料、通用涂料、防腐涂料、辅助 材料、水性装饰漆系列产品等600多个花色品种，主要有：聚氨酯、氨基、硝基、环氧、有机硅、乙烯类、丙烯酸类、醇酸、酚醛、沥青类品。 涂料生产工艺介绍 一、涂料的基本组成 树脂颜料溶剂助剂 二、制造流程： 预分散——研磨——混合调整——调色——检测——过滤罐装 三、制造流程图 - 24 -

备注：QC1是原材料；QC2 是工艺检控；QC3 是成品检验 涂料生产设备 色漆生产流程如下： 预分散——研磨——调色配制——过滤包装 现依色漆生产工艺介绍其生产设备。 预分散设备 预分散可使颜料与部分漆料混合，变成颜料色浆半成品。是色浆生产的第一道工序。目的：①使颜料混合均匀；②使颜料得到部分湿润；③初步打碎大的颜料聚集体。属以混合为主，起部分分散作用，为下一步研磨工序做准备。预分散效果的好坏，直接影响到研磨分散的质量和效率。用到设备主要是高速分散机。 高速分散机除用来做分散设备外，同时可作色漆生产设备，比如生产色漆的颜料属于易分散颜料，或者色漆细度要求不高，这时，可直接用高速分散机分散生产色漆。 其结构见图2-1。(为落地式高速分散机)由机身、传动装置、主轴和叶轮组成。 图2-1落地式高速分散机外形图 机身装液压升降和回转装置，液压升降由齿轮油泵提供压力油使机头上升，下降时靠自重，下降速度由行程节流阀控制。回转装置可使机头回转360°，转动后有手柄锁紧定位。传动装置由电机通过V型带传动，电机可三速或双速，或带式无级调速、变频调速等。转速由几百转／分到上万转／分，功率几十上百千瓦不等。 高速分散机的关键部件是锯齿圆盘式叶轮，如图2-2。 - 25 -

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英结构见图2-1。（为落地式髙速分散机）由机身、传动装巻、主轴和叶轮组成。 文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编借?欢迎下载支持. 图2-1落地式髙速分散机外形图机身装液压升降和回转装苣，液压升降由齿轮油泵提供压力油使机头上升，下降时靠自重，下降速度由行程节流阀控制。回转装置可使机头回转360° ,转动后有手柄锁紧左位。传动装置由电机通过V型带传动，电机可三速或双速，或带式无级调速、变频调速等。转速由几百转/分到上万转/分，功率几十上百千瓦不等。 高速分散机的关键部件是锯齿圆盘式叶轮，如图2-2o 图2-2岛速分散机叶轮示意图 叶轮直径与搅拌槽选用大小有直接关系，经验数据表明，搅拌槽直径由e二2.8—4.0D（D:叶轮直径），分散效果最理想。 叶轮的高速旋转使漆浆呈现滚动的环流，并产生一个很大的旋涡。在叶轮边缘2. 5-5cm处，形成一个湍流区，在这个区域，颜料粒子受到较强的剪切和冲击作用，使其很快分散到漆浆中。 叶轮的转速以叶轮圆周速度达到大约20m/s时，便可获得满意的分散效果。过高，会造成漆浆飞溅，增加功率消耗。Vmax=20—30m/So 分散机的安装方式分：落地式，适合于拉缸作业，另一种安装在架台上，可以一个分散机供几个固泄罐使用。 研磨分散设备 研磨设备是色漆生产的主要设备，基本型式分两类，一类带研磨介质，如砂磨机、球磨机，另一类不带研磨介质，依靠抹研力进行分散，像三馄机、单馄机等。 带研磨介质的设备依靠研磨介质（如玻璃珠、钢珠、卵仃等）在冲击和相互滚动或滑动时产生的冲击力和剪切力进行研磨分散。通常用于流动性好的中、低粘度漆浆的生产，产量大，分散效率髙。不带研磨介质的研磨分散设备，可用于粘度很髙，甚至成膏状物料的生产。现分别介绍立式砂磨机、三線机。立式砂磨机 其外型结构如图2-4,由机身、主电机、传动部件、筒体、分散器、送料系统和电器操纵系统组成。 图2—4立式砂磨机结构简图 1一放料放砂口：2—冷却水进口：3—进料管：4一无级变速器：5—送料泵：6—调速于?轮： 7—操纵按钮板：8—分散器：9一离心离合器：10—轴承座：11-筛网：12—简体工作原理，见图2-5,经预分散的漆浆由送料泵从底部输入，流量可调右，底阀8是个特制的单向阀，可防止停泵后玻璃珠倒流。当漆料送入后，启动砂磨机，分散轴带动分散盘5髙速旋转，分散盘外缘圆周速度达到10m / s左右（分散轴转速在600-1500 rpm之间）。靠近分散盘周围的漆浆和

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Ⅰ涂料生产工艺 第一章涂料制造流程 一、涂料的基本组成 树脂颜料溶剂助剂 二、制造流程： 预分散——研磨——混合调整——调色——检测——过滤罐装三、制造流程图 备注：QC1是原材料；QC2是工艺检控；QC3是成品检验

Ⅱ涂料生产设备 色漆生产流程如下： 预分散——研磨——调色配制——过滤包装 现依色漆生产工艺介绍其生产设备。 第一章预分散设备 预分散可使颜料与部分漆料混合，变成颜料色浆半成品。是色浆生产的第一道工序。目的：①使颜料混合均匀；②使颜料得到部分湿润；③初步打碎大的颜料聚集体。属以混合为主，起部分分散作用，为下一步研磨工序做准备。预分散效果的好坏，直接影响到研磨分散的质量和效率。用到设备主要是高速分散机。 高速分散机除用来做分散设备外，同时可作色漆生产设备，比如生产色漆的颜料属于易分散颜料，或者色漆细度要求不高，这时，可直接用高速分散机分散生产色漆。 其结构见图2-1。(为落地式高速分散机)由机身、传动装置、主轴和叶轮组成。

图2-1落地式高速分散机外形图 机身装液压升降和回转装置，液压升降由齿轮油泵提供压力油使机头上升，下降时靠自重，下降速度由行程节流阀控制。回转装置可使机头回转360°，转动后有手柄锁紧定位。传动装置由电机通过V型带传动，电机可三速或双速，或带式无级调速、变频调速等。转速由几百转／分到上万转／分，功率几十上百千瓦不等。 高速分散机的关键部件是锯齿圆盘式叶轮，如图2-2。 图2-2 高速分散机叶轮示意图 叶轮直径与搅拌槽选用大小有直接关系，经验数据表明，搅拌槽直径由φ=2.8—4.0D(D：叶轮直径)，分散效果最理想。 叶轮的高速旋转使漆浆呈现滚动的环流，并产生一个很大的旋涡。在叶轮边缘2.5—5cm处，形成一个湍流区，在这个区域，颜料粒子受到较强的剪切和冲击作用，使其很快分散到漆浆中。 叶轮的转速以叶轮圆周速度达到大约20m／s时，便可获得满意的分散效果。过高，会造成漆浆飞溅，增加功率消耗。Vmax=20--30m／s。 分散机的安装方式分：落地式，适合于拉缸作业，另一种安装在架台上，可以一个分散机供几个固定罐使用。 现阶段，高速分散机出现了不少改型产品，有其各自特点，使得分散机的应用范围更广。如：双轴双叶轮高速分散机，见图2-3；双速高速分散机(双轴单叶轮分散机、双轴双速搅拌机)等。

新型聚氨酯防水涂料生产线及其工艺

新型聚氨酯防水涂料生产线及其工艺 1设计理念 1.1生产线设计要求 1.1.1产能设计要求 单组分聚氨酯防水涂料年生产能力2万t，双组分聚氨酯/聚脲防水涂料年生产能力1万t，满足公司日益增长的产量需求。 1.1.2质量设计要求 保证聚氨酯/聚脲防水涂料的生产稳定性，产品性能优异，符合GB/T19250—2013《聚氨酯防水涂料》和GB/T23446—2009《喷涂聚脲防水涂料》的要求，为客户提供优质的聚氨酯/聚脲防水涂料。 1.1.3生产线操作设计要求 设备实现电气控制自动化，操作简便，计量精确，中间过程具有可控性；有效减少人工操作，减轻工人劳动强度。 1.1.4生产线环保设计要求 通过对真空脱水产生的气体进行处理，降低气体中有毒物质的含量，减少环境污染；对粉尘进行有效吸附，建立无尘车间，给工人提供一个健康的工作环境。 1.2生产功能划分 1.2.1原材料储存区 预聚体的合成是聚氨酯防水涂料的基本反应，含活泼氢的化合物（聚醚多元醇或聚酯多元醇）和含异氰酸酯基（—NCO）的二元或多元有机异氰酸酯是聚氨酯防水涂料的主要原材料[2]。聚醚多元醇型聚氨酯因其性能上的优势，是目前主流的聚氨酯涂

料产品，本公司生产的单组分聚氨酯防水涂料和双组分聚氨酯防水涂料均选用了山东蓝星东大化工有限责任公司生产的聚醚DL-2000D和EP-330N。本公司在原料安排上，液体原材料罐区的4个150m3不锈钢储罐分别储存了聚醚DL-2000D、EP-330N以及另外2种主要液体填料氯化石蜡和芳烃油，同时剩余2个储罐备用，以应对配方的调整。4个储罐中的原料都可以通过中控计量泵精确地输往各个配料罐。粉料是涂料的次要成膜物质，是制备聚氨酯防水涂料不可缺少的原料。而聚氨酯生产过程中的水分主要来自于粉料，粉料含水率过高，将影响产品的储存稳定性，使产品逐渐变稠，以致因黏度过高而无法使用。所以，公司在新涂料车间二层建立了1100m2的粉料仓库，防止粉料储存时吸收地面的湿气，特别是夏季。同时铺设了蒸汽回流管道，有效利用蒸汽热量对粉料进行烘干。 1.2.2温控设备区（加热、冷却） 新聚氨酯防水涂料生产线采用锅炉蒸汽加热，设备选型时，出于环保节能的考虑，选用了新型燃煤蒸汽锅炉。锅炉采用上燃机理设计，达到燃煤锅炉的烟尘排放要求，可在一类环保地区使用，无噪声扰民。燃煤蒸汽发生器与燃油、电加热蒸汽锅炉相比，可以减少30%的能耗，蒸汽发生器的受热面积能达到92%，再加上配套的省煤器，使所产生的热量能够被锅炉充分吸收，大大节省了锅炉的运行成本。 老生产线上的聚氨酯反应釜采用冷导热油降温，效率很低，特别是在夏季，反应釜要从115℃降温到80℃，需要150min左右。新聚氨酯生产线安装了夹套，采用冷水降温，反应釜从115℃降温到80℃只需70min，大大缩短了降温时间，提高了生产效率。 1.2.3真空设备区

第十六章 涂料的生产设备与工艺

第十六章涂料生产设备与工艺 第一节概述 从本质上来讲，涂料生产的过程就是把颜料固体粒子通过外力进行破碎并分散在树脂溶液或者乳液中，使之形成一个均匀微细的悬浮分散体。其生产过程通常采用四个步骤。 （1）预分散将颜料在一定设备中先与部分漆料混合，以制得属于颜料色浆半成品的拌合色浆，同时利于后续研磨； （2）研磨分散将预分散后的拌合色浆通过研磨分散设备进行充分分散，得到颜料色浆； （3）调漆向研磨的颜料色浆加入余下的基料、其他助剂及溶剂，必要时进行调色，达到色漆质量要求； （4）净化包装通过过滤设备除去各种杂质和大颗粒，包装制得成品涂料。 涂料生产的主要设备有分散设备、研磨设备、调漆设备、过滤设备、输送设备等。 第二节生产设备 一、分散设备 预分散是涂料生产的第一道工序，通过预分散，颜、填料混合均匀，同时使基料取代部分颜料表面所吸附的空气使颜料得到部分湿润，在机械力作用下颜料得到初步粉碎。在色漆生产中，这道工序是研磨分散的配套工序，过去色漆的研磨分散设备以辊磨机为主，与其配套的是各种类型的搅浆机，近年来，研磨分散设备以砂磨机为主流，与其配套的也改用高速分散机，它是目前使用最广泛的预分散设备。 高速分散机由机体、搅拌轴、分散盘、分散缸等组成，主要配合砂磨机对颜、填料进行预分散用，对于易分散颜料或分散细度要求不高的涂料也可以直接作为研磨分散设备使用，同时也可用作调漆设备。 高速分散机的关健部件是锯齿圆盘式叶轮，它由高速旋转的搅拌轴带动，搅拌轴可以根据需要进行升降。工作时叶轮的高速旋转使漆浆呈现滚动的环流，并产生一个很大的旋涡，位于顶部表面的颜料粒子，很快呈螺旋状下降到旋涡的底部，在叶轮边缘2.5-5cm处，形成一个湍流区。在湍流区，颜料的粒子受到较强的剪切和冲击作用，很快分散到漆浆中。在湍流区外，形成上、下两个流束，使漆浆得到充分和循环和翻动。同时，由于粘度剪切力的作用，使颜料团粒得以分散。 圆盘式叶轮高速分散机中液流情况

水性涂料生产工艺

水性涂料生产工艺 很多人觉得生产涂料很简单，不就是搅拌一下吗？将树脂、乳液、颜料、填料、溶剂弄在一起再加一些助剂充分搅拌就成为了涂料。其实并不然，想要生产高质量的涂料，需要选用正确的设备，采用合适的加工方法，这不仅能帮助你提高涂料的品质，而且能帮助你大幅减低能耗，减轻工人的生产压力和减少出错的可能性。 那么水性涂料生产的工艺是怎么样呢？这个首先需要一套一体化涂料成套设备。该设备主要由电控柜、操作平台、卧式砂磨机、高速分散机、制浆罐、调漆罐、真空吸料系统、液体计量器、半自动灌装机、管路管件、仪表等构成。 操作工艺流程： （一）准备工作 关闭所有阀门，人孔盖盖好，将所需的水、防腐剂、湿润剂、分散剂、消泡剂等助剂准备好，检查电源是否接通，减速机内是否也加润滑油，将液体计量器的TTL1调整为0.检查密封圈是否漏气。 （二）制浆 1、水和助剂的吸入 打开液体计量器上的阀门，加入配方量的水后关闭，所需助剂依次加入到液体槽中，打开真空泵上的自来水开关，少量水就行，然后打开真空阀门（1）、阀门（2）、（3），启动真空泵电机电源按钮（绿色键开、红色键关），这时水、助剂等液体在负压的作用下被吸入到制浆罐内，带吸收完后，关闭阀门（2）、（3）后，启动高速分散机电机电源，进行低速分散，转速为800转/分。 2、粉料的吸入

将配方量的粉料（钛白粉、立德粉和滑石粉或重钙）部分混合交叉，倒入粉料槽内，打开真空阀门（1），当真空表上的负压值达到时，关闭真空阀门（1），打开粉料阀门（4），粉料在负压的作用下被吸入到制浆罐内，当负压值低于时，关闭粉料阀门（4），打开阀门（1），启动真空泵电源，当负压值达到时，关闭真空阀门（1）、在打开粉料阀门（4），反复循环以上操作，直至粉料被洗完制浆罐内。 3、浆料的制作 关闭阀门（1）、（4）及真空电源、真空泵上的自来水开关，开始进行高速分散，时间5分钟左右；打开人孔盖，检查制浆罐内是否有大的粉团，如有则继续用高速分散搅拌，如没有则开启制浆罐底部的顶底阀门（5）、（6）、（7）、（9），启动卧式砂磨机电源按钮，进行研磨30-40分钟（如不需砂磨直接通过（5）、（8）、（10）进入调漆罐）。用刮板细度计检测细度，达到要求的细度后，浆料及制作完毕。 （三）调漆（一调漆Ⅰ罐为例） 1、在制浆过程中（即大循环30-40分钟期间），将乳液通过阀门（11）、（12）抽真空吸入到调漆Ⅰ罐，具体操作是：打开真空阀门（13），启动真空泵电源再打开阀门（11）、（12），将乳液和成膜助剂吸入调漆Ⅰ罐，开动低速搅拌机搅拌3-5分钟后停止。关闭真空阀门（13）、真空泵电源和阀门（9）、（11）、（12），打开阀门（10），将达到要求的浆料输送到调漆Ⅰ罐进行调漆；也可将卧式砂磨机关闭，用真空将浆料吸入到调漆Ⅰ罐。 2、助剂、增稠剂和流平剂的加入 将配方中的助剂、流平剂从添加剂槽中分别加入到调漆Ⅰ罐中，再将增稠剂倒入添加剂槽中，打开阀门不能太快，将增稠剂缓慢成细线加入，直至所需粘度，整个过程需低速搅拌。 3、真空消泡 调漆完毕后，打开真空阀门（13）、启动真空泵电机电源，当负压在左右时，

涂料生产设备工艺流程

涂料生产设备工艺流程 一体化涂料生产设备操作工艺流程 （一）准备工作 关闭所有阀门，人孔盖盖好，将所需的水、防腐剂、湿润剂、分散剂、消泡剂等助剂准备好，检查电源是否接通，减速机内是否也加润滑油，将液体计量器的TTL1调整为0.检查密封圈是否漏气。 （二）制浆 1、水和助剂的吸入 打开液体计量器上的阀门，加入配方量的水后关闭，所需助剂依次加入到液体槽中，打开真空泵上的自来水开关，少量水就行，然后打开真空阀门（1）、阀门（2）、（3），启动真空泵电机电源按钮（绿色键开、红色键关），这时水、助剂等液体在负压的作用下被吸入到制浆罐内，带吸收完后，关闭阀门（2）、（3）后，启动高速分散机电机电源，进行低速分散，转速为800转/分。 2、粉料的吸入 将配方量的粉料（钛白粉、立德粉和滑石粉或重钙）部分混合交叉，倒入粉料槽内，打开真空阀门（1），当真空表上的负压值达到0.06Mpa时，关闭真空阀门（1），打开粉料阀门（4），粉料在负压的作用下被吸入到制浆罐内，当负压值低于0.04Mpa时，关闭粉料阀门（4），打开阀门（1），启动真空泵电源，当负压值达到0.06时，关闭真空阀门（1）、在打开粉料阀门（4），反复循环以上操作，直至粉料被洗完制浆罐内。

3、浆料的制作 关闭阀门（1）、（4）及真空电源、真空泵上的自来水开关，开始进行高速分散，时间5分钟左右；打开人孔盖，检查制浆罐内是否有大的粉团，如有则继续用高速分散搅拌，如没有则开启制浆罐底部的顶底阀门（5）、（6）、（7）、（9），启动卧式砂磨机电源按钮，进行研磨30-40分钟（如不需砂磨直接通过（5）、（8）、（10）进入调漆罐）。用刮板细度计检测细度，达到要求的细度后，浆料及制作完毕。 （三）调漆（一调漆罐为例） 1、在制浆过程中（即大循环30-40分钟期间），将乳液通过阀门（11）、（12）抽真空吸入到调漆罐，具体操作是：打开真空阀门（13），启动真空泵电源再打开阀门（11）、（12），将乳液和成膜助剂吸入调漆罐，开动低速搅拌机搅拌3-5分钟后停止。关闭真空阀门（13）、真空泵电源和阀门（9）、（11）、（12），打开阀门（10），将达到要求的浆料输送到调漆罐进行调漆；也可将卧式砂磨机关闭，用真空将浆料吸入到调漆罐。 2、助剂、增稠剂和流平剂的加入 将配方中的助剂、流平剂从添加剂槽中分别加入到调漆罐中，再将增稠剂倒入添加剂槽中，打开阀门不能太快，将增稠剂缓慢成细线加入，直至所需粘度，整个过程需低速搅拌。 3、真空消泡 调漆完毕后，打开真空阀门（13）、启动真空泵电机电源，当负压在0.05Mpa 左右时，关闭真空阀门（13）、真空泵电源，边搅拌边进行真空消泡，5分钟后，

涂料生产设备工艺流程

涂料生产设备工艺流程 （一）准备工作关闭所有阀门，人孔盖盖好，将所需的水、防腐剂、湿润剂、分散剂、消泡剂等助剂准备好，检查电源是否接通，减速机内是否也加润滑油，将液体计量器的TTL1调整为0、检查密封圈是否漏气。 （二）制浆 1、水和助剂的吸入打开液体计量器上的阀门，加入配方量的水后关闭，所需助剂依次加入到液体槽中，打开真空泵上的自来水开关，少量水就行，然后打开真空阀门（1）、阀门（2）、（3），启动真空泵电机电源按钮（绿色键开、红色键关），这时水、助剂等液体在负压的作用下被吸入到制浆罐内，带吸收完后，关闭阀门（2）、（3）后，启动高速分散机电机电源，进行低速分散，转速为800转/分。 2、粉料的吸入将配方量的粉料（钛白粉、立德粉和滑石粉或重钙）部分混合交叉，倒入粉料槽内，打开真空阀门（1），当真空表上的负压值达到0、06Mpa时，关闭真空阀门（1），打开粉料阀门（4），粉料在负压的作用下被吸入到制浆罐内，当负压值低于0、04Mpa时，关闭粉料阀门（4），打开阀门（1），启动真空泵电源，当负压值达到0、06时，关闭真空阀门（1）、在打开粉料阀门（4），反复循环以上操作，直至粉料被洗完制浆罐内。

3、浆料的制作关闭阀门（1）、（4）及真空电源、真空泵上的自来水开关，开始进行高速分散，时间5分钟左右；打开人孔盖，检查制浆罐内是否有大的粉团，如有则继续用高速分散搅拌，如没有则开启制浆罐底部的顶底阀门（5）、（6）、（7）、（9），启动卧式砂磨机电源按钮，进行研磨30-40分钟（如不需砂磨直接通过（5）、（8）、（10）进入调漆罐）。用刮板细度计检测细度，达到要求的细度后，浆料及制作完毕。 （三）调漆（一调漆罐为例） 1、在制浆过程中（即大循环30-40分钟期间），将乳液通过阀门（11）、（12）抽真空吸入到调漆罐，具体操作是：打开真空阀门（13），启动真空泵电源再打开阀门（11）、（12），将乳液和成膜助剂吸入调漆罐，开动低速搅拌机搅拌3-5分钟后停止。关闭真空阀门（13）、真空泵电源和阀门（9）、（11）、（12），打开阀门（10），将达到要求的浆料输送到调漆罐进行调漆；也可将卧式砂磨机关闭，用真空将浆料吸入到调漆罐。 2、助剂、增稠剂和流平剂的加入将配方中的助剂、流平剂从添加剂槽中分别加入到调漆罐中，再将增稠剂倒入添加剂槽中，打开阀门不能太快，将增稠剂缓慢成细线加入，直至所需粘度，整个过程需低速搅拌。 3、真空消泡调漆完毕后，打开真空阀门（13）、启动真空泵电机电源，当负压在0、05Mpa左右时，关闭真空阀门（13）、真空泵电源，边搅拌边进行真空消泡，5分钟后，关闭调漆罐低速搅