Виробництво емалі ПФ-115
Організація технологічного процесу виробництва емалі ПФ-115: вибір способу виробництва; характеристика сировини, матеріалів та напівпродуктів. Розрахунок обладнання, автоматизація процесу. Охорона праці та екологія. Техніко-економічне обґрунтування проекту.
Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.
Бульбашки повітря, що піднялися до поверхні, оточені щільним еластичним подвійним шаром ПАР (рис. 2.4 а).
Стабілізовані таким чином бульбашки збираються на поверхні фарби та утворюють шар піни. Нанесення фарби у такому вигляді призводить до утворення дефектів покриття. Для запобігання цьому небажаному явищу необхідно використовувати піногасники.
Піногасники - це рідини з низьким поверхневим натягом, які можуть руйнувати поверхневу плівку або подвійний шар, що стабілізує, дозволяючи повітрю виходити з маси фарби. Піногасник повинен легко вводитися в рідкий шар та дестабілізувати плівку ПАР. Поширюючись усередині цього шару, він як жорсткий моношар руйнує пляшечку піни (рис.2.4.б).
В даний час найбільш використовуваними є піногасники на основі мінеральних та силіконових олій. Піногасники на основі мінеральних масел недорогі, але їхня активність нижча, ніж дорожчих продуктів на основі силіконових масел. Високоактивні піногасники, що містять силікон, вимагають дуже ретельного вибору марки та кількості, оскільки вони можуть викликати утворення дефектів покриття (кратери, «риб'яче око», осередки Бенарда). При додаванні дуже дрібних гідрофобних частинок, наприклад, силікагелю або воску в рідкий піногасник, можна підвищитийого активність (рис. 2.4.с). Завдяки високій спорідненості ПАР до частинок піногасника, що додаються, здатного повністю усунути піноутворення в ВД-ЛКМ. Тому для кожної рецептури необхідний ретельний експериментальний підбір типу та кількості піногасника, а також умов його введення в композицію.
Мал. 2.4 Бульбашки піни та активність рідких та твердих піногасників
Консерванти та біоцидні добавки. На землі живуть близько 150 тисяч відомих видів мікроорганізмів, пристосованих для існування у водному середовищі за наявності в ньому необхідного живильного середовища.
Для бактерій і грибів поживними середовищами можуть бути всі компоненти водорозбавлюваних ЛКМ: емульсійні полімери, поверхнево-активні речовини, диспергатори, загусники, піногасники, пігменти, наповнювачі. Так, наприклад, похідні целюлози, що застосовуються як загусники, відновлюються мікроорганізмами до мономерних сахаридів, в результаті чого в'язкість фарб при зберіганні може сильно знизитися, а пігменти утворюють щільні опади.
Ознаки біопоразки: поява плісняви, зміна запаху, виділення газів, розшарування емульсії, зменшення в'язкості, погіршення споживчих якостей продукту.
Якщо ВД-ЛКМ при зберіганні в тарі заражаються мікроорганізмами, це може призводити до утворення «сироватки» (розшарування) або зміни в'язкості. Далі через виділення газу може підвищуватись тиск у тарі, і виникає неприємний запах. Ризик зараження ВД-ЛКМ виникає при використанні природних загусників та наповнювачів. Отже, при зберіганні ЛКМ у тарі необхідно використовувати такі ж активні водорозчинні речовини або їх поєднання, як для зберігання дисперсій. У більшості випадків мікробне зараження ЛКМ відбувається ще в процесі їх виготовленняпідприємстві за наявності хоча б одного з таких факторів:
мікробіологічно забруднена сировина, вода або напівфабриканти;
погана гігієна виробництва, неефективне миття та дезінфекція обладнання та приміщень.
Своєчасне введення консервантів та біоцидів дозволяє припинити зростання та розмноження мікроорганізмів у системі.
Антифризи. Оскільки водні дисперсії полімерів є термодинамічно нестійкими системами, вони далеко не завжди здатні оборотно витримувати заморожування.
Під морозостійкістю дисперсій та фарб розуміється здатність таких систем відновлювати початкові властивості після заморожування та відтавання. Про морозостійкість фарби судять за кількістю циклів заморожування - розморожування, яке вона витримує без помітної коагуляції; морозостійкі фарби повинні витримувати щонайменше 5 циклів.
У водних дисперсіях полімерів і фарбах на їх основі завжди присутні водорозчинні або гідрофільні компоненти (електроліти, ПАР, загусники і т.д.), тому при охолодженні нижче 0°С відбувається поступове виморожування частини дисперсійного середовища та концентрування цих компонентів у не замерзлій частині води . Повне виморожування води у водно-дисперсійній фарбі відбувається зазвичай при температурі від -15 ° С до -40 ° С залежно від вмісту та природи цих компонентів. Групи частинок у умовах втрачають рухливість і піддаються стиску з боку кристалів льоду. У цьому створюються умови виникнення незворотних контактів між частинками, тобто. для коагуляції. Для зниження температури виморожування в рецептуру водно-дисперсійних фарб вводять антифриз, зазвичай етиленгліколь. Його введення підвищує морозостійкість за рахунок збільшення вмісту гідрофільних компонентів у фарбі. Недоліком цьогоШлях є зниження водостійкості покриттів.
Морозостійкість можуть впливати інші цільові компоненти водно-дисперсійних фарб. Відомо, що навіть при сильному зневодненні іонні та неіонні ПАР утримують певну кількість води (кілька молекул води на одну гідрофільну групу ПАР). Якщо ці ПАР адсорбовані на поверхні дисперсних частинок, то між ними зберігатимуться рідкі прошарки. Тому практично всі поверхнево-активні добавки водно-диспересійних фарб (диспергатори, стабілізатори, емульгатори, змочувачі), а також загусники підвищують морозостійкість.
Етиленгліколь є сиропоподібною безбарвною прозорою в'язкою рідиною солодкуватою на смак і з незначним запахом. Температура плавлення (кристалізації, замерзання) етиленгліколю дорівнює мінус 12,6 ° С, температура кипіння 197,9 ° С, щільність при 20 ° С 1.11 г/см 3 . Етиленгліколь слабовипаровується (малолетучий).
Синоніми етиленгліколю: гліколь, моноетиленгліколь, 1,2-діоксиетан, етандіол-1,2, хімічна формула етиленгліколю - HO-CH2-CH2-OH. Етиленгліколь вищого ґатунку виробляється відповідно до ГОСТ 19710-83.
Етиленгліколь розчиняється у будь-яких співвідношеннях у воді, спирті, ацетоні, але погано розчинний в ефірі і зовсім не розчинний у хлороформі, в аліфатичних та ароматичних вуглеводнях. Еіленгліколь має здатність знижувати температуру замерзання водного розчину, що широко використовується при виробництві незамерзаючих (замерзаючих при негативних температурах!) рідин - теплоносіїв, холодоагентів, антифризів.
Водний розчин етиленгліколю при одній і тій же концентрації має нижчу температуру кристалізації (замерзання) порівняно з водними розчинами на основі пропіленгліколю. Також розчин етиленгліколю попорівняно з розчинами пропіленгліколю має нижчу в'язкість, що суттєво знижує втрати при циркуляції розчину етиленгліколю в системі опалення (охолодження, кондиціювання). Розчин етиленгліколю має і більш високі значення і теплоємність і теплопровідність, тому йому і віддається перевага як теплоносію (антифризу, холодоагенту) в закритих інженерних системах.
Найважливішим теплофізичним параметром водного розчину етиленгліколю є залежність температури замерзання розчину від концентрації. Ця залежність носить нелінійний характер і температура замерзання (кристалізації) водного розчину етиленгліколю досягає свого мінімуму -65°C при концентрації 65%, потім при подальшому підвищенні концентрації до 98% температура замерзання підвищується до -13°C. Концентрація, кількість етиленгліколю, що міститься в теплоносії, формує в основному і ціну самого теплоносія. Тому не доцільно та економічно не вигідно виробництво та застосування водних розчинів етиленгліколю з концентрацією вище 70%.
Нелінійний характер залежності температури кристалізації водного розчину етиленгліколю від його концентрації представлені у табл. 2.4 у вигляді двох функціональних залежностей: 1) значення величини густини водного розчину етиленгліколю в залежності від його концентрації при температурі 20°C та 2) залежність температури кристалізації водного розчину від концентрації етиленгліколю /9/.
Вплив концентрації етиленгліколю на температуру кристалізацію водного розчину етиленгліколю. Значення (величини) густини розчину при температурі 20°C.