रंग निर्माण की प्रक्रिया

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रंगों के निर्माण प्रक्रम – अध्याय 1: रंगों का निर्माण प्रक्रम
1. रंगों के मूल घटक: रेजिन, रंगद्रव्य, विलायक, सहायक पदार्थ।
2. निर्माण प्रक्रम: पूर्व-विघटन – पीसना – मिश्रण एवं समायोजन – रंग तैयार करना – जाँच करना – फिल्टर करके पैक करना।
3. निर्माण प्रक्रम का आरेख।
नोट: QC1, कच्चे माल को दर्शाता है।； QC2, प्रक्रिया नियंत्रण है। ； QC3: तैयार उत्पादों की जाँच
क्रम संख्या | गुणवत्ता संबंधी समस्याएँ | मुख्य कारण | समाधान | रोकथाम के उपाय
5 | रंगद्रव्य की बनावट में बदलाव (बारीकी संबंधी समस्या) | 1. वॉशिंग तरल मिलाने के बाद तुरंत मिश्रण नहीं किया गया, या अत्यधिक वॉशिंग तरल मिलाया गया। 2. अतिरिक्त रंगद्रव्य मिलाने के बाद भी तुरंत मिश्रण नहीं किया गया। 3. भंडारण के दौरान रंगद्रव्य गाढ़ा हो गया। | 1. ऑपरेशन प्रक्रियाओं का सख्ती से पालन करें; रंगद्रव्य मिलाने से पहले, वॉशिंग के बाद, एवं अतिरिक्त रंगद्रव्य मिलाने के बाद बारीकी की जाँच अवश्य करें। 2. रंगद्रव्य का भंडारण नियंत्रित करें; भंडारण का समय कम रखें। 3. तकनीकी विभाग द्वारा भंडारित रंगद्रव्य की नियमित जाँच की जानी चाहिए।
6 | रंगद्रव्य की बारीकी अनुपयुक्त है (बारीकी संबंधी समस्या) | 1. रंगद्रव्य/पेंट की बारीकी अनुपयुक्त है; रंग मिलाने से पहले जाँच ठीक से नहीं की गई। 2. रंगद्रव्य को धीरे-धीरे मिलाने की प्रक्रिया सही नहीं है; इस कारण रंगद्रव्य अलग हो गया। 3. गलत प्रकार का रंगद्रव्य या अलग-अलग रंगद्रव्यों का उपयोग किया गया; इस कारण बारीकी अनुपयुक्त हो गई। 4. उपकरण अशुद्ध हैं, या अन्य सामग्रियों के कारण अशुद्धियाँ आ गईं। | 1. यदि ग्राहक स्वीकार करे, तो उत्पाद को जारी कर दें। 2. यदि ग्राहक स्वीकार न करे, तो उत्पाद को पुनः प्रसंस्कृत किया जाए। 3. यदि रेजिन की गुणवत्ता खराब है, तो परीक्षण के बाद उचित घोल मिलाकर गुणवत्ता में सुधार किया जा सकता है। | 1. रंगद्रव्य/पेंट मिलाने से पहले उनकी बारीकी की जाँच अवश्य करें। 2. सावधानीपूर्वक कार्य करें, ताकि कोई अशुद्धता न आए। 3. फॉर्मूला उचित होना चाहिए; रेजिन की गुणवत्ता का ध्यान रखना आवश्यक है।

**II. पेंट उत्पादन हेतु उपकरण**
रंगद्रव्य उत्पादन की प्रक्रिया निम्नलिखित है: पूर्व-विघटन – पीसना – रंग मिलाना – छानकर पैकेजिंग। अब रंगद्रव्य उत्पादन हेतु आवश्यक उपकरणों के बारे में जानकारी दी जाती है। अध्याय 1: पूर्व-विघटन उपकरण
पूर्व-विघटन की प्रक्रिया से रंजकों को रंगों के साथ मिलाया जा सकता है; इससे रंजकों का अर्ध-तैयार रूप प्राप्त होता है। यह, रंगद्रव्य उत्पादन की पहली प्रक्रिया है। उद्देश्य: ① रंगों को अच्छी तरह मिलाना। ； ②रंगद्रव्य को आंशिक रूप से नम करना। ； ③पहले, बड़े रंग-कणों को टूटा दिया जाता है। यह मिश्रण के आधार पर ही कार्य करता है; इसका उद्देश्य कुछ हद तक पदार्थों को अलग-अलग करना है, ताकि आगे की प्रक्रिया में आसानी हो सके। पूर्व-विघटन की गुणवत्ता, सीधे ही पीसने/विघटन की गुणवत्ता एवं दक्षता को प्रभावित करती है। इसके लिए मुख्य रूप से हाई-स्पीड डिस्पर्सर का उपयोग किया जाता है हाई-स्पीड डिस्पर्सर का उपयोग केवल घटकों को अलग-अलग करने हेतु ही नहीं, बल्कि रंगीन पेंट बनाने हेतु भी किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, जब रंगीन पेंट बनाने हेतु उपयोग में आने वाले रंगद्रव्य ऐसे होते हैं जो आसानी से अलग हो जाते हैं, या जब रंगीन पेंट की बारीकी की आवश्यकता कम होती है, तो ऐसी स्थितियों में हाई-स्पीड डिस्पर्सर का उपयोग करके ही रंगीन पेंट तैयार किया जा स इसकी संरचना चित्र 2-1 में दी गई है। (ग्राउंड-माउंटेड हाई-स्पीड डिस्पर्सर के लिए) इसकी संरचना फ्रेम, ड्राइविंग उपकरण, मुख्य शाफ्ट एवं पंखों से मिलकर बनी होती है। चित्र 2-1: लैंडिंग-टाइप हाई-स्पीड डिस्पर्सर का बाहरी रूप। इस मशीन में हाइड्रोलिक उठाने/नीचे लाने की सुविधा है; हाइड्रोलिक प्रणाली में गियर ऑयल पंप द्वारा दबाव वाला तेल प्रदान किया जाता है, जिससे मशीन का ऊपरी हिस्सा ऊपर उठ जाता है। नीचे आने के लिए मशीन का अपना वजन ही कारण बनता है, एवं नीचे आने की गति को स्ट्रोक थ्रोटल वाल्व द्वारा नियंत्रित किया जात रोटेशन उपकरण की मदद से मशीन का हेड 360° तक घूम सकता है; घूमने के बाद हैंडल द्वारा इसे लॉक किया जा सकता है। ड्राइव उपकरण, मोटर द्वारा V-बेल्ट के माध्यम से संचालित होता है। मोटर तीन गति या दो गति पर काम कर सकती है; या फिर इसमें बेल्ट-आधारित नॉन-स्टेप गति-नियंत्रण, फ्रीक्वेंसी-एडजस्टेड गति-नियंत्रण घूर्णन गति कुछ सौ रोटेशन/मिनट से लेकर हजारों रोटेशन/मिनट तक होती है; जबकि शक्ति कुछ दर्जन से लेकर सैकड़ों किलोवाट तक होती है हाई-स्पीड डिस्पर्सर का मुख्य घटक, दाँतेदार डिस्क आकार का पंखा है; जैसा कि चित्र 2-2 में दर्शाया गया है। चित्र 2-2: हाई-स्पीड डिस्पर्सर के पंखों का आरेख। पंखों का व्यास, मिश्रण टैंक के आकार से सीधे संबंधित होता है। अनुभवजन्य आंकड़ों से पता चलता है कि, जब मिश्रण टैंक का व्यास φ=2.8–4.0D होता है (जहाँ D = पंखों का व्यास), तब ही डिस्पर्सन प्रक्रिया सबसे बेहतर तरीके से होती है। पंखे के तेज़ घूर्णन के कारण पेंट का मिश्रण घूमती हुई धाराओं के रूप में व्यवस्थित हो जाता है, एवं इससे एक बड़ा चक्रवात उत्पन्न होता है। पंखे के किनारे, 2.5–5 सेमी की दूरी पर, एक तूफानी क्षेत्र बन जाता है। इस क्षेत्र में, रंगद्रव्य के कणों पर तीव्र घर्षण एवं आघात का प्रभाव पड़ता है; जिसके कारण वे जल्दी ही पेंट मिश्रण में फैल जाते हैं। जब पंखे की घूर्णन गति, पंखे की परिधीय गति के रूप में लगभग 20 मीटर/सेकंड हो जाती है, तब ही संतोषजनक विघटन प्राप्त किया जा सकता है। यदि यह मात्रा बहुत अधिक हो, तो वार्निश का छिड़काव होगा, एवं ऊर्जा की खपत भी बढ़ जाएगी। Vmax = 20–30 मीटर/सेकंड। डिस्पर्सरों की स्थापना के दो तरीके हैं – एक तो फर्श पर स्थापित करना, जो सिलेंडरों की सफाई हेतु उपयुक्त है; दूसरा तरीका है इन्हें किसी स्टैंड पर स्थापित करना, जिससे एक ही डिस्पर्सर का उपयोग कई निश्चित टैंकों हेतु किया जा सकता है। वर्तमान समय में, हाई-स्पीड डिस्पर्सरों के कई सुधारित संस्करउपलब्ध हैं; इनकी अपनी-अपनी विशेषताएँ हैं, जिसके कारण डिस्पर्सरों का उपयोग और अधिक क्षेत्रों में हो पा रहा है। उदाहरण के लिए: डबल-शाफ्ट, डबल-इमेलियन वाला हाई-स्पीड डिस्पर्सर; चित्र 2-3 देखें। ； डबल-स्पीड हाई-स्पीड डिस्पर्सर (डबल-शैफ्ट सिंगल-इमेलियन डिस्पर्सर, डबल-शैफ्ट डबल-स्पीड मिक्सर) आदि। चित्र 2-3: द्वि-अक्षीय द्वि-पंखा वाला उच्च-गति वाला विघटनकर्ता
अध्याय 2: पीसने/विघटित करने हेतु उपकरण
पीसने वाले उपकरण, रंगीन रंगों के उत्पादन हेतु महत्वपूर्ण उपकरण हैं। इनके मूलभूत प्रकार दो हैं – एक प्रकार में पीसने हेतु माध्यम होता है, जैसे कि सैंड मिल, बॉल मिल; दूसरे प्रकार में कोई पीसने हेतु माध्यम नहीं होता, ऐसे उपकरणों में विघटन प्रक्रिया घर्षण बल के द्वारा होती है, जैसे कि थ्री-रोल मिल, सिंगल-रोल मिल आदि। घर्षण माध्यम वाले उपकरण, घर्षण माध्यमों (जैसे काँच की मनकियाँ, पत्थर आदि) के द्वारा उत्पन्न होने वाले झटकों एवं काटने वाले बलों का उपयोग करके सामग्री को पीसते/विघटित करते हैं। इसका उपयोग आमतौर पर अच्छी तरलता वाले, मध्यम/कम चिपचिपाहट वाले पेंटों के निर्माण हेतु किया जाता है; इससे बड़ी मात्रा में उत्पादन होता है, एवं घटकों क बिना किसी घर्षण माध्यम के, ऐसे घर्षण-विघटन उपकरणों का उपयोग उन पदार्थों के उत्पादन हेतु किया जा सकता है, जिनका चिपचिपापन बहुत अधिक होता है, या जो पेस्ट जैसी स्थिति म अब क्रमशः ऊर्ध्वाधर रेत-पीसने वाली मशीन एवं तीन-रोल वाली मशीन के बारे में खंड 1: ऊर्ध्वाधर आकार वाले सैंडिंग मशीनें
इनकी संरचना चित्र 2-4 में दर्शाई गई है। ये मशीनें फ्रेम, मुख्य मोटर, ड्राइविंग उपकरण, ट्यूब, डिस्पर्सर, फीडिंग सिस्टम एवं विद्युत नियंत्रण प्रणाली से मिलकर बनी होती हैं। चित्र 2–4: ऊर्ध्वाधर रेत-पीसने वाली मशीन की संरचना का सरल चित्र। 1 – रेत निकालने हेतु छिद्र। ； 2– शीतलन जल का प्रवेश द्वार ； 3– इनलेट पाइप ； 4– वेरिएबल-टोर्क ट्रांसमिशन ； 5—सामग्री पंप ； 6—गति नियंत्रण हैंडव्हील ； 7—नियंत्रण बटन पैनल ； 8—वितरक ； 9—सेंट्रीफ्यूगल क्लच ； 10—बेयरिंग होल्डर ； 11—छलनी/स्क्रीन ； 12—सरल रूप में, कार्य प्रणाली के बारे में जानकारी हेतु चित्र 2-5 देखें। पहले से ही विघटित किया गया रंग-मिश्रण, फीड पंप के माध्यम से नीचे से भेजा जाता है; इसका प्रवाह नियंत्रित किया जा सकता है। नीचे स्थित वाल्व 8, एक विशेष प्रकार का एक-दिशात्मक वाल्व है; यह पंप बंद होने के बाद काँच के मनकों के वापस बहने को रोकता है। जब रंगद्रव्य अंदर डाला जाता है, तो सैंडिंग मशीन सक्रिय हो जाती है। इससे डिस्पर्सन शाफ्ट, डिस्पर्सन डिस्क को उच्च गति से घुमाने लगता है; डिस्पर्सन डिस्क की सतह पर गति लगभग 10 मीटर/सेकंड होती है (डिस्पर्सन शाफ्ट की गति 600-1500 आरपीएम के बीच होती है)। डिस्पर्सन डिस्क के आसपास मौजूद पेंट एवं काँच के कण, चिपचिपाहट के कारण डिस्पर्सन डिस्क के साथ ही घूमते हैं; फिर वे सैंडिंग मशीन की दीवारों की ओर जाते हैं, और फिर वापस केंद्र की ओर आ जाते हैं। इस प्रक्रिया में रंगद्रव्य के कण टूट जाते हैं, एवं वे पेंट में विघटित हो जाते हैं। विघटित होने के बाद, पेंट का मिश्रण छलनी के माध्यम से निकास द्वार से बाहर निकल जाता है; जबकि काँच के मनके छलनी द्वारा रोक दिए जाते है चित्र 2–5: सामान्य वाइब्रेटिंग मिल की कार्यप्रणाली का आरेख; 1 – वॉटर जैकेट ； 2– दो विभाजन डिस्कों के बीच में फंसे हुए पेंट के घोल का सामान्य प्रवाह-पैटर्न (द्वि-वृत्ताकार घूर्णन अभिक्रिया): 3– छलनी। ； 4—विघटन के बाद लेक्वर का निकास स्थल ； 5—वितरण डिस्क: 6–पेंट पेस्ट एवं घर्षण माध्यम का मिश्रण: 7—संतुलन चक्र ； 8—बेस वाल्व ； 9—प्री-मिक्स्ड पेंट स्लरी का प्रवेश बिंदु: यदि पेंट स्लरी को एक बार विघटित करने के बाद भी वांछित सूक्ष्मता हासिल न हो, तो इसे फिर से ग्राइंडर में पीसा जा सकता है; ऐसा करते रहने तक जब तक कि यह उचित स्तर तक न पहुँच जाए। कुछ (2–5) ग्राइंडरों का उपयोग एक के बाद एक करके भी किया जा सकता है। सैंडिंग का उपयोग करके इसे लगभग 20 माइक्रोमीटर तक पहुँचाया ज काँच की मनकों का व्यास 1–3 मिमी होता है; घिसाव के कारण इन्हें नियमित रूप से साफ करना, छानना एवं पुनः भरना आवश्यक है। सैंडिंग प्रक्रिया के दौरान, घर्षण के कारण बहुत अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है; इसलिए मशीन के बाहरी हिस्से में “जैकेट” जैसी संरचना बनाई गई है, ताकि ठंडा पानी उसमें भेजकर ऊष्मा को कम किया जा सके। प्रयोगशाला में उपयोग होने वाले ग्राइंड