Процесс производства порошковых покрытий обычно состоит из шести стадий. Взвешивание, смешивание, экструзия, охлаждение/образование хлопьев, измельчение и упаковка. Обычно это рассматривается как периодический и непрерывный процесс. Первые две стадии, взвешивание и перемешивание, происходят в контейнерах или емкостях для смешивания, часто называемых смесителями. В каждом смесителе изготавливается одна уникальная партия. Как правило, изготавливается несколько таких «небольших” партий, которые затем последовательно проходят остальные четыре стадии.
Взвешивание
Процесс начинается со взвешивания ингредиентов, указанных в рецептуре. Используется четыре основных типа ингредиентов: смолы, сшивающие вещества, пигменты и добавки. После того, как ингредиенты взвешены, их помещают в смеситель.
Перемешивание
Затем эти сухие ингредиенты смешиваются до получения однородной смеси. Процесс может осуществляться с помощью низкоскоростного, барабанного или ленточного смешивания или с помощью высокоинтенсивной мешалки. Смешивание с высокой интенсивностью обычно предпочтительнее, поскольку оно обеспечивает более тщательное перемешивание и запускает процесс диспергирования пигмента. Это позволяет получить более равномерный цвет, консистенцию продукта, более высокий блеск и более гладкий внешний вид.
Экструзия
Затем смесь подается в экструдер, который по сути представляет собой горячий барабан с одним или двумя вращающимися внутри шнеками. Вращающиеся шнеки состоят из механических элементов. Некоторые элементы имеют винтообразный профиль для подачи материала, другие похожи на лопасти для перемешивания. Шнеки производят сдвиг и нагрев, чтобы расплавить смолу до жидкой консистенции, похожей на ириску, при этом все ингредиенты встраиваются в смоляную матрицу. Это важная стадия, на которой пигменты и другие агломераты дополнительно диспергируются. Материал находится в экструдере в течение очень короткого периода времени, около 5-10 секунд, при этом за температурой внимательно следят, чтобы избежать отверждения. После прохождения материала через экструдер состав и цвет не меняется. Если нужно изменить цвет или другие свойства экструдированного материала, к нему необходимо добавить новые компоненты и повторно экструдировать весь материал, чтобы обеспечить соединение со смолой. Это трудоемкий и дорогостоящий процесс. Как правило, сначала испытывают небольшие образцы, а перед экструдированием всего материала вносят коррективы.
Охлаждение/образование хлопьев
Горячий материал, или экструдат, охлаждается по мере выхода из экструдера. Обычно это происходит путем подачи материала на охлаждаемые вращающиеся барабаны, часто называемые охлаждающими валиками. При прохождении между охлаждающими валиками материал выравнивается, увеличивается площадь поверхности для более быстрого охлаждения. После охлаждения экструдат становится хрупким и дробится на мелкие хлопья, чтобы его можно было пропустить через измельчитель.
Измельчение
Хлопья измельчаются на мелкие частицы, которые можно распылять. Размер частиц строго контролируется. Этот процесс заключительного измельчения имеет решающее значение для качества порошкового покрытия. Распределение частиц по размерам влияет на гладкость, на то, как материал псевдоожижается и перекачивается, а также на эффективность переноса. На этой стадии также добавляются псевдоожижающие и антислеживающие агенты.
Упаковка
После измельчения мелкодисперсный порошок пропускают через циклон для удаления любых ультратонких частиц. Обычно порошок также пропускают через сито, чтобы предотвратить образование слишком крупных частиц перед упаковкой в контейнер указанного размера. На этой стадии отбирают и испытывают образцы, чтобы убедиться, что продукт соответствует требованиям к цвету, блеску и другим характеристикам. Надлежащая программа обеспечения качества и процесс отбора проб важны для контроля процесса, предотвращения загрязнения и получения качественного материала.
Производство порошковых покрытий — это сложный непрерывный процесс, состоящий из нескольких стадий. Контроль за продуктом после экструдирования представляет собой сложную и трудоемкую задачу. Рациональная организация производства и внимание к деталям имеют важное значение на протяжении всего процесса для обеспечения поставки клиентам высококачественных материалов.
Росс Лефевер — помощник технического директора по промышленным жидким и порошковым покрытиям в компании Diamond Vogel.
Росс Лефевер
Процесс производства порошковых покрытий обычно состоит из шести стадий. Взвешивание, смешивание, экструзия, охлаждение/образование хлопьев, измельчение и упаковка. Обычно это рассматривается как периодический и непрерывный процесс. Первые две стадии, взвешивание и перемешивание, происходят в контейнерах или емкостях для смешивания, часто называемых смесителями. В каждом смесителе изготавливается одна уникальная партия. Как правило, изготавливается несколько таких «небольших” партий, которые затем последовательно проходят остальные четыре стадии.
Взвешивание
Процесс начинается со взвешивания ингредиентов, указанных в рецептуре. Используется четыре основных типа ингредиентов: смолы, сшивающие вещества, пигменты и добавки. После того, как ингредиенты взвешены, их помещают в смеситель.
Перемешивание
Затем эти сухие ингредиенты смешиваются до получения однородной смеси. Процесс может осуществляться с помощью низкоскоростного, барабанного или ленточного смешивания или с помощью высокоинтенсивной мешалки. Смешивание с высокой интенсивностью обычно предпочтительнее, поскольку оно обеспечивает более тщательное перемешивание и запускает процесс диспергирования пигмента. Это позволяет получить более равномерный цвет, консистенцию продукта, более высокий блеск и более гладкий внешний вид.
Экструзия
Затем смесь подается в экструдер, который по сути представляет собой горячий барабан с одним или двумя вращающимися внутри шнеками. Вращающиеся шнеки состоят из механических элементов. Некоторые элементы имеют винтообразный профиль для подачи материала, другие похожи на лопасти для перемешивания. Шнеки производят сдвиг и нагрев, чтобы расплавить смолу до жидкой консистенции, похожей на ириску, при этом все ингредиенты встраиваются в смоляную матрицу. Это важная стадия, на которой пигменты и другие агломераты дополнительно диспергируются. Материал находится в экструдере в течение очень короткого периода времени, около 5-10 секунд, при этом за температурой внимательно следят, чтобы избежать отверждения. После прохождения материала через экструдер состав и цвет не меняется. Если нужно изменить цвет или другие свойства экструдированного материала, к нему необходимо добавить новые компоненты и повторно экструдировать весь материал, чтобы обеспечить соединение со смолой. Это трудоемкий и дорогостоящий процесс. Как правило, сначала испытывают небольшие образцы, а перед экструдированием всего материала вносят коррективы.
Охлаждение/образование хлопьев
Горячий материал, или экструдат, охлаждается по мере выхода из экструдера. Обычно это происходит путем подачи материала на охлаждаемые вращающиеся барабаны, часто называемые охлаждающими валиками. При прохождении между охлаждающими валиками материал выравнивается, увеличивается площадь поверхности для более быстрого охлаждения. После охлаждения экструдат становится хрупким и дробится на мелкие хлопья, чтобы его можно было пропустить через измельчитель.
Cooled extrudate — Охлажденный экструдат, Flakes – Хлопья, Powder — Порошок
Измельчение
Хлопья измельчаются на мелкие частицы, которые можно распылять. Размер частиц строго контролируется. Этот процесс заключительного измельчения имеет решающее значение для качества порошкового покрытия. Распределение частиц по размерам влияет на гладкость, на то, как материал псевдоожижается и перекачивается, а также на эффективность переноса. На этой стадии также добавляются псевдоожижающие и антислеживающие агенты.
Упаковка
После измельчения мелкодисперсный порошок пропускают через циклон для удаления любых ультратонких частиц. Обычно порошок также пропускают через сито, чтобы предотвратить образование слишком крупных частиц перед упаковкой в контейнер указанного размера. На этой стадии отбирают и испытывают образцы, чтобы убедиться, что продукт соответствует требованиям к цвету, блеску и другим характеристикам. Надлежащая программа обеспечения качества и процесс отбора проб важны для контроля процесса, предотвращения загрязнения и получения качественного материала.
Производство порошковых покрытий — это сложный непрерывный процесс, состоящий из нескольких стадий. Контроль за продуктом после экструдирования представляет собой сложную и трудоемкую задачу. Рациональная организация производства и внимание к деталям имеют важное значение на протяжении всего процесса для обеспечения поставки клиентам высококачественных материалов.
Росс Лефевер — помощник технического директора по промышленным жидким и порошковым покрытиям в компании Diamond Vogel.