Herstellungsprozess von Farben

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Farbenherstellungsprozess – Kapitel 1: Herstellungsablauf von Farben
I. Grundlegende Bestandteile von Farben: Harze, Farbstoffe, Lösungsmittel, Hilfsstoffe
II. Herstellungsablauf: Vorverteilung – Mahlen – Mischen und Anpassen – Farbgestaltung – Prüfung – Filtern und Abfüllen
III. Diagramm des Herstellungsablaufs
Anmerkung: QC1 bezeichnet die Rohmaterialien； QC2 ist die Prozesskontrolle ； QC3: Prüfung der Fertigprodukte – Seriennummer, Qualitätsprobleme, Hauptursachen, Lösungen, Präventivmaßnahmen
5. Die Farbpaste wird wieder grob – Problem mit der Feinheit.
1. Nach dem Hinzufügen des Reinigungsmittels wird nicht sofort umgerührt, oder es wird zu viel Reinigungsmittel hinzugefügt.
2. Nach dem Nachfüllen wird nicht sofort umgerührt.
3. Während der Lagerung wird die Farbpaste wieder dicker und grober.
Lösung: 1. Die Vorgaben gemäß den Bedienanleitungen strikt befolgen; die Feinheit vor dem Entnehmen, nach der Reinigung sowie nach dem Nachfüllen überprüfen.
2. Die Menge der gelagerten Farbpaste kontrollieren, um die Lagerzeit so kurz wie möglich zu halten.
3. Die technische Abteilung sollte die gelagerte Farbpaste regelmäßig erneut prüfen.

6. Die Feinheit der Farbe ist unzulässig – Problem mit der Feinheit.
1. Die Feinheit der Farbpaste oder des Lackes ist unzulässig; bei der Anpassung der Farbe werden Fehler gemacht.
2. Die Verdünnung erfolgt falsch – die Farbpaste wird nicht langsam unter Rühren hinzugefügt, wodurch die Pigmente ausfällen.
3. Es wird die falsche Art von Lack verwendet, oder die Zusammensetzung der Farbpaste ist unterschiedlich; dies führt aufgrund schlechter Verträglichkeit der Harze zu einer unzulässigen Feinheit.
4. Der Behälter für die Farbe ist nicht sauber, oder andere Hilfsstoffe führen zu Verunreinigungen.
Lösung: 1. Wenn der Kunde es akzeptiert, kann die Ware trotzdem versandt werden.
2. Wenn das nicht möglich ist, muss die Farbe erneut verarbeitet werden oder als Glanzlack verwendet werden.
3. Aufgrund schlechter Verträglichkeit der Harze können geeignete Lösungsmittel hinzugefügt werden, um die Verträglichkeit zu verbessern.
1. Vor dem Einsatz müssen die Feinheit der Farbpaste und des Lackes überprüft werden.
2. Sorgfältig arbeiten, um Verunreinigungen zu vermeiden.
3. Die Rezeptur muss sinnvoll sein; dabei muss auch auf die Verträglichkeit der Bestandteile geachtet werden.

II. Geräte zur Herstellung von Farben
Der Herstellungsprozess für Farben besteht aus folgenden Schritten: Vorvermischung – Mahlen – Anpassung der Farbe – Filtern und Verpacken. Im Folgenden werden die Geräte für diesen Herstellungsprozess beschrieben. Kapitel 1: Vorverteilungseinrichtungen Die Vorverteilung ermöglicht es, Pigmente mit einem Teil des Lackes zu mischen, wodurch Halbfertigprodukte in Form von Pigmentpasten entstehen. Es ist die erste Schritte in der Herstellung von Farbpulvern. Ziel: ① Die Farbstoffe gleichmäßig zu mischen ； ②Die Farbe wird teilweise befeuchtet ； ③Erste Zerstörung der großen Pigmentaggregate. Die Kategorie ist hauptsächlich gemischt, wirkt teilweise zerstreuend und bereitet die nächste Mahlprozedur vor. Die Qualität der Vordispersion beeinflusst direkt die Qualität und Effizienz der Mahl- und Dispergiervorgänge. Das Hauptgerät, das verwendet wird, ist ein Hochgeschwindigkeitsdispersionsmaschine. Ein Hochgeschwindigkeits-Dispersionsmaschine kann nicht nur als Dispergiergerät verwendet werden, sondern auch als Gerät zur Herstellung von Farben. Wenn beispielsweise die Pigmente, aus denen die Farben hergestellt werden, leicht zu dispergieren sind, oder wenn keine hohe Feinheit der Farbe erforderlich ist, dann kann die Hochgeschwindigkeits-Dispersionsmaschine direkt zur Herstellung der Farben eingesetzt werden. Seine Struktur ist in Abbildung 2-1 zu sehen. (Für Hochgeschwindigkeits-Dispersionsmaschinen mit Bodenmontage) Sie besteht aus einem Gehäuse, einem Antriebssystem, einem Hauptwellen sowie einem Rotor. Abbildung 2-1: Außenansicht des stationären Hochgeschwindigkeits-Dispersionsmaschins. Der Maschinenkörper ist mit hydraulischen Hebe- und Drehvorrichtungen ausgestattet. Die hydraulische Hebung wird durch eine Ölpumpe gewährleistet, die Drucköl liefert, damit der Maschinenkopf nach oben bewegt werden kann. Beim Absenken kommt die Schwerkraft zum Tragen; die Absenkungsgeschwindigkeit wird durch einen Drosselventil gesteuert. Die Drehvorrichtung ermöglicht es, den Maschenschädel um 360° zu drehen; nach dem Drehen wird die Position durch einen Griff gesichert. Die Antriebseinheit wird über ein V-Band vom Motor angetrieben. Der Motor kann in drei oder zwei Geschwindigkeitsstufen arbeiten, oder es steht eine kontinuierliche Drehzahlregelung sowie Frequenzumrichter zur Verfügung. Die Drehzahl liegt zwischen einigen hundert Umdrehungen pro Minute und mehreren zehntausend Umdrehungen pro Minute, die Leistung beträgt einige Dutzend bis mehrere hundert Kilowatt. Der entscheidende Bestandteil des Hochgeschwindigkeits-Dispersionsgeräts ist das zahnförmige Scheibenrad als Antriebsrad, wie in Abbildung 2-2 dargestellt. Abbildung 2-2: Zeichnung des Rades eines Hochgeschwindigkeits-Dispersionsgeräts. Der Durchmesser des Rades steht in direktem Zusammenhang mit der Größe des Mixbehälters. Erfahrungswerte zeigen, dass bei einem Durchmesser des Mixbehälters von φ=2,8–4,0·D (D: Durchmesser des Rades) die Dispergierleistung am besten ist. Die hohe Drehzahl des Laufrads verursacht eine rotierende Strömung in der Lackpaste und erzeugt einen großen Wirbel. In einem Abstand von 2,5–5 cm vom Rand des Laufrads entsteht eine Turbulenzzone. In dieser Zone werden die Pigmentpartikel durch starke Scherkräfte und Stoßkräfte beeinflusst, wodurch sie schnell in der Lacklösung verteilt werden. Ein zufriedenstellendes Dispergierergebnis wird erreicht, wenn die Drehzahl des Rades eine Umlaufgeschwindigkeit von etwa 20 m/s am Umfang des Rades aufweist. Zu hoch führt zu Spritzern der Lacklösung und erhöht den Energieverbrauch. Vmax=20–30 m/s. Die Montageart der Vermischungsanlagen unterscheidet sich: Es gibt stationäre Anlagen, die für die Bearbeitung von Zylindern geeignet sind. Eine andere Variante besteht darin, die Anlage auf einem Gestell zu montieren – so kann eine einzige Vermischungsanlage mehreren feststehenden Behältern dienen. Derzeit gibt es viele verbesserte Versionen von Hochgeschwindigkeits-Dispersionsmaschinen. Jede dieser Versionen hat ihre eigenen Eigenschaften, wodurch die Anwendungsbereiche der Dispersionsmaschinen erweitert werden. Zum Beispiel: Hochgeschwindigkeits-Dispersionsmaschine mit zwei Achsen und zwei Laufrädern, siehe Abbildung 2-3 ； Zweigang-Hochgeschwindigkeits-Dispersionsmaschinen (Zweiarmlast-Maschinen mit einem Rührwerk, Zweiarmlast-Maschinen mit zweigängigem Antrieb) usw. Abbildung 2-3: Hochgeschwindigkeits-Dispersionsmaschine mit zwei Achsen und zwei Rädern. Kapitel 2: Zerkleinerungs- und Dispergiergeräte. Zerkleinerungsgeräte sind die wichtigsten Geräte bei der Herstellung von Farben. Es gibt zwei Haupttypen: Die einen verwenden ein Zerkleinerungsmittel, wie z.B. Schleifmaschinen oder Kugelmühlen. Die anderen verwenden kein Zerkleinerungsmittel und verlassen sich stattdessen auf die Reibkraft zur Dispergierung – beispielsweise Dreiwalzenmaschinen oder Einfachwalzenmaschinen. Geräte mit Schleifmittel arbeiten dabei mit Schleifmitteln wie Glasperlen, **, Kieselsteinen usw., wobei durch die Stoßkräfte sowie die Scherkräfte, die bei den Stößen und dem gegenseitigen Rollen oder Gleiten entstehen, eine Zerkleinerung und Aufschlüsselung erfolgt. Wird in der Regel zur Herstellung von Lackpasten mit guter Fließfähigkeit und mittlerer bis niedriger Viskosität verwendet; es wird eine hohe Produktionsmenge erzielt und die Dispergierleistung ist gut. Reib- und Dispergiergeräte ohne Schleifmittel können zur Herstellung von Materialien mit sehr hoher Viskosität, sogar solcher, die pastöse Eigenschaften aufweisen, eingesetzt werden. Nun werden nacheinander die vertikalen Schleifmaschinen und die Dreiwalzenmaschinen vorgestellt. Abschnitt 1: Aufrechte Schleifmaschinen. Ihre äußere Struktur ist in Abbildung 2-4 dargestellt. Sie besteht aus dem Maschinengehäuse, dem Hauptmotor, den Antriebsteilen, dem Zylinder, dem Dispergator, dem Fördersystem sowie dem elektrischen Steuerungssystem. Abbildung 2–4: Vereinfachte Darstellung der Konstruktion einer vertikalen Schleifmaschine. 1 – Öffnung zur Entnahme des Materials/Sands ； 2—Kühlmittelzufuhr ； 3—Zuführungsrohr ； 4 – Keilriemenantrieb ； 5—Transportpumpe ； 6—Drehregler für die Geschwindigkeitsregelung ； 7—Bedienknopfplatte ； 8–Verteiler ； 9—Zentrifugalkupplung ； 10—Lagerhalterung ； 11—Sieb ； 12—Einfach erklärt: Das Funktionsprinzip ist in den Abbildungen 2–5 dargestellt. Die vorher aufgelöste Lacklösung wird von einer Zufuhrpumpe von unten zugeführt; der Durchfluss kann reguliert werden. Die Unterdruckventil 8 ist ein spezielles Einwegventil, das verhindert, dass die Glasperlen nach dem Stoppen der Pumpe zurückfließen. Nachdem die Lackfarbe zugeführt wurde, wird der Schleifmaschinenantrieb gestartet. Die Verdichtungswelle bewirkt eine hohe Drehzahl des Verdichtungsdiskus 5; die Umlaufgeschwindigkeit am äußeren Rand des Verdichtungsdiskus beträgt etwa 10 m/s (die Drehzahl der Verdichtungswelle liegt zwischen 600 und 1500 U/min). Die Lackpaste und Glasperlen in der Nähe der Verteilungsdiskte werden durch den Reibungswiderstand mitgerissen, während die Diskte sich drehen. Dadurch werden sie gegen die Wand des Mahlwerks geschleudert und anschließend wieder in die Mitte zurückgeführt. Dadurch werden die Pigmentpartikel durch Scherkräfte und Stoßwellen zerstört und im Lack verteilt. Die zerstäubte Lackpaste tritt durch das Sieb am Ausgang aus, während die Glasperlen vom Sieb aufgehalten werden. Abbildung 2–5: Schematische Darstellung des Funktionsprinzips einer herkömmlichen Schleifmaschine. 1 – Wassertasche ； 2 – Typischer Fließverlauf der Lackpaste zwischen den beiden Zerkleinerungsdisken (Doppelringförmige Reibungswirkung): 3 – Sieb ； 4—Ausgang der Lackpaste nach der Verteilung ； 5—Verteilungsplatte: 6–Mischung aus Lackpaste und Schleifmittel: 7—Ausgleichswelle ； 8—Bodenventil ； 9 – Eingang für die vormischte Lackpaste: Wenn die Lackpaste nach der ersten Aufschlüsselung immer noch nicht die erforderliche Feinheit aufweist, kann sie erneut in einem Mahlwerk zerkleinert werden, bis sie den Anforderungen entspricht. Es ist auch möglich, mehrere Schleifmaschinen (2–5 Stück) in Reihe zu verwenden. Mit Schleifen kann man etwa 20 μm erreichen. Der Durchmesser der Glasperlen beträgt 1–3 mm. Aufgrund von Abnutzung sollten sie regelmäßig gereinigt, gesiebt und nachgefüllt werden. Während des Mahlvorgangs entsteht durch Reibung viel Wärme. Deshalb ist außen am Zylinder ein Umlaufkühlsystem vorhanden, das mit Kühlwasser gekühlt wird. Labor-Schleifmaschinen im Allgemeinen