язувачем;
типізація фарби і розлив її у тару.
З наведених технологічних процесів, розробка пігментної пасти є найдорожчою та енергоємною. Ціна емалі має зворотну пропорційність максимальному обсягу пігментованих частинок в розроблюваних лакофарбових матеріалах. Тому, зменшення часток використовуваного пігменту способом технічного подрібнення, а також відповідна обробка наповню вальних компонентів, є найвідповідальнішим етапом у виробництві лакофарбових матеріалів.
Найбільш важливі якості оптичних властивостей, в першу чергу - можливість світлового розсіювання - залежать від розміру подрібнених частинок. Їх оптимальні розміри знаходяться в діапазонах субмікронних розмірів. Саме там вони збігаються з довжиною світлової хвилі.
Звідси випливає висновок, щоб знизити виробничі витрати і остаточну вартість продукту, дати гарантію потрібних за державними стандартами захисту і якості кольору лакофарбових матеріалів та обсягу коштів, потрібно правильно підібрати диспергуючу техніку.
Пігментовані матеріали виготовляють на підставі, як однофазних, так і двофазних рідких плівкоутворювальних систем. До перших відносяться розчини олігомерів в органічних розчинниках, оліфи і розчини природних сполук. До інших - водні та органодисперсіі полімерів.
Основними типами використовуваних наповнювачів є тальк, каолін, барит. Пігменти можуть використовуватися у хімічній промисловості як природними, так і штучно отриманими. В якості сірих і білих пігментів використовують вуглець, алюмінієву пудру і т. д., як хромотографічні пігменти використовуються, як правило, оксиди металів.
Пігменти відрізняються від розчинних барвників нерозчинністю у воді і в матеріалах, які згодом будуть пофарбовані. Пігменти не тільки надають забарвлення, але в деяких випадках покращують властивості фарбових плівок, що захищають матеріал від корозії.
Практична цінність пігментів визначається чистотою тону, стійкістю до світла, високої температури, розчинників та різних реагентів, відсутністю схильності до міграції з матеріалу, покривною здатністю, здатністю диспергуватися в пігментованих середовищах, надавати певні технологічні властивості лакофарбовим матеріалам. Чим однорідніше за величиною частки пігменти, тим краще їх оптичні та технологічні властивості [4, 7].
Незважаючи на те, що будь-який технологічний процес виробництва фарби включає одні й ті ж основні операції, вести його можна різними способами.
Виробництво фарби проводиться в спеціальних змішувачах, вибір конструкції яких залежить від апаратного оформлення операції диспергування. Так, якщо диспергування ведуть на валкових фарботертних машинах, то для приготування пасти використовують змішувачі з зет-подібними або планетарними мішалками. У тому випадку, коли диспергування проводять у бісерних диспергатори, пасти готують у швидкохідних змішувачах з дискозубчатими мішалками (дисольвери). У разі ж використання в якості диспергаторів кульових дисків для приготування пасти немає необхідності використовувати спеціальний змішувач: її готують безпосередньо в кульовому диску.
При приготуванні пігментних паст використовують повністю кількість пігментів і наповнювачів, розраховану за рецептурою. Плівкоутворювальні речовини витрачаються лише частково.
Після диспергування до фарби додають решту кількість плівкоутворювача і спеціальні добавки (сикативи, пластифікатори тощо). Ця операція по суті і є процесом складання фарби. Потім фарбу стандартизують (на виробництві це називають «постановкою на тип») по в'язкості і кольору додаванням розчинників і кольорових паст.
Для того щоб лакофарбове покриття мало гарний зовнішній вигляд фарба не повинна містити навіть одиничних пігментних агрегатів, а також сторонніх забруднень (пилу, волосся, волокон тощо). Попадання цих речовин в покриття призводить до зниження його захисних властивостей, тому фарба обов'язково піддається ретельному очищенню на фільтрах або центрифугах.
Останнім часом набув поширення ще один спосіб виробництва фарби - на основі білих базових фарб. За цим способом спочатку отримують однокольорову білу фарбу (так звану «базову») і потім на її основі готують кольорові з додаванням до неї кольорових паст (концентрованих або розведених).
Вибір способу виробництва фарби у кожному конкретному випадку повинен проводитись з урахуванням масштабів виробництва, розширення асортименту готової продукції та вимог до її якості [2, 3].
Обладнання для виробництва водоемульсійної або іншої фарби - це вакуумний насос, мірний резервуар, бак для додаткових добавок, резервуар для обробки води, диспергуючий реактор, реактор для змішування фарби, компресор, фільтрувальний механізм, емульсійний бак, дисольвер, бісерний млин, ємність для порошку і лінія для розливу готової продукції.
Дисольвер використовується для змішування, емульгування і дисперсії різних за своїм агрегатним станом рідин.
Бісерний млин використовується для того, щоб диспергувати і гомогенізувати рідини, вироблені на основі різних засобів. Найчастіше використовуються для цього штучні смоли, нітроемалі разом з масляними або комбінованими, дисперсійні фарби, фарби, що використовуються в друкарнях для друку тексту або акварелі, покриття шкіри та інших матеріалів і поверхонь.
Після приготування фарби рідина йде на автоматичну лінію розливу і упаковки. Вона складається з наступних складових компонентів - конвеєрної стрічки, яка складається з циліндричних вальців, які виконані з нержавіючої сталі, системи подачі і орієнтації ємностей, подачі, орієнтації і укупорюванню кришок, складання. Все управління виконується завдяки використанню пневматичної та електронної систем управління. Автоматизація всього процесу дозволила скоротити витрати, знизити собівартість і відсоток втрат при виробництві. А це підвищує не тільки загальний рівень продуктивності, але і покращує якість продукції і стабільність виробництва продукції.
Якості, які мають правильно виготовлені дисперсійні фарби: без токсичних компонентів і майже не містять запаху; легко наносяться на всі поверхні і при цьому можуть перекрити тріщини в один міліметр товщиною і змішуються з водою, дисперсійні фарби не горять і стійко переносять вплив вологи, покриття стає гнучке і міцне, відсутні видимі розводи крейди, володіють стійкістю до впливу різних факторів. Також дисперсійні фарби легко можна змішати з пігментом для отримання будь-якого відтінку і кольору. Вони пропускають повітря і дають поверхні дихати, що знижує частоту появи гнилі і грибків. Також такі фарби добре прилягають до оброблюваної поверхні. Швидко висихають, зберігають свої колір і блиск, відсутнє пожовтіння.
Дійсно якісне покриття з водоемульсійної фарби здатне прослужити приблизно десять- п'ятнадцять років.
На ринку лакофарбових матеріалів можна побачити алкіди. Алкідні фарби і лаки займають лідируючі позиції щодо споживання. Їх потрібно наносити таким способом, як і масляні. При виготовленні алкідних фарб, емалей і лаків використовуються смоли алкіду. Під час процесу відбувається утворення напівпрозорих і міцних плівок, які стійкі до механічних пошкоджень. Алкіди використовують для проведення зовнішніх робіт. При їх виробництві підприємства використовують масла рослинного походження, тому іноді матеріали цієї групи деякі плутають з масляними. Алкіди можуть бути гліфталевими, ксифталевими, пентафталевими і етрифталевими. Сучасні виробництва займаються випуском тільки пентафталевих алкід.
Для виготовлення алкідних лакофарбових матеріалів використовується алкоголювальний спосіб. Модифікація в цьому випадку відбувається без процесу розщеплення олії. Перша стадія синтезу включає в себе алкоголіз за допомогою багатоатомного спирту, а також каталізатора. Взаємодія речовин проходить при температурі 220-250 градусів. Після цього моногліцериди, які виділяються з рослинних олій, етерифікують антигідритом, при цьому підвищуючи температуру. Алкіди швидко сохнуть, вони витривалі та міцні, саме тому сфера їх застосування дуже широка. Максимальною швидкістю висихання володіють лаки і фарби на основі алкідів, які модифіковані та доповнені лляною олією. Індустрія лаків і фарб з кожним роком стає більше, і в найближчі кілька років прогнозується збільшення масштабів виробництва [1, 7]. фарба емаль лак токсичний
У лакофарбовій промисловості представлений широкий вибір матеріалів, що застосовуються на практиці. З усього різноманіття найбільш небезпечними для екології є розчинники.
Лакофарбові матеріали вважаються одними з найбільш шкідливих і небезпечних, надають серйозний негативний вплив на здоров'я людей та екологічну ситуацію в цілому. В основному вони є результатом діяльності на виробництві і в побуті. Відходи у даній промисловості являють собою залишки сировини або матеріалів, які з'явилися в результаті виробництва продукції (лаків, фарб) або ж це продукти, що утворилися після механічної переробки даної сировини. Ступінь небезпеки забруднення екології розчинниками та іншими продуктами лакофарбової промисловості залежить від їх марки, кількості і цільового призначення.
Висновки з даного дослідження і перспективи. Вирішення проблем, пов'язаних з токсикологією відходів є одними з найбільш актуальних питань.
Створення нових лакофарбових матеріалів, усунення з їх складу токсичних компонентів, розробка нових технологій для нанесення матеріалів, модернізація обладнання, що використовується для виробництва, дозволить знизити небезпеку відходів у лакофарбовій промисловості.
На сьогоднішній день лакофарбові матеріали використовують усюди - від незначного ремонту приміщення до застосування у широкомасштабній індустрії. Обсяг виробництва фарб стрімко росте вгору, що дозволяє нам ще більш розширити межі застосування.
Технологічне виробництво фарби має свої особливості. Існує безліч способів і технологій утворення якісної фарби. Але лакофарбові матеріали мають не тільки якості, але й недоліки. Через те, що у виробництві використовують небезпечні для людини й оточуючого середовища хімікати, це спонукає нас вдосконалювати технології виробництва з метою не тільки покращення якості фарби, але й збереження природи і здоровя людини.
Список літератури
1.Глінка Н.Л. Загальна хімія. - Л.: Хімія, 1988. - 702 с.
2.Гольдберг М.М. Лакокрасочные покрытия в машиностроении. Справочник. Изд. 2-е, переработ. и доп. Под ред. М. М. Гольдберга. - М.: Машиностроение, 1974. - 576 с.
3.Елисаветский А.М., Ратников В.Н. Лакокрасочные материалы и их применение, 1998.
4.Индейкин Е.А., Лейбзон Л.Н., Толмачёв И. А. Пигментирование лакокрасочных материалов / Л.: Химия, 1986. - 160 с.: ил.
6.Коновалов П.Г., Жебровский В.В., Шнейдерова В.В. Лабораторный практикум по химии пленкообразующих и по технологии лаков и красок / М.: Росвузиздат, 1963. - 202 с.
7.Лившиц М.Л., Пшиялковский Б.И. Лакокрасочные материалы. Справочное пособие / М.: Химия, 1982. - 360 с. ОСЕ.
8.Орлова О.В., Фомичёва Т.Н. Технология лаков и красок. Учебник для техникумов. - М.: Химия, 1990. - 384 с.