Товарознавча хараккеристика товарів

Требования к качеству олиф

Качество олиф в первую очередь зависит от качества исходных сырьевых материалов.

Качество растительных масел и других жидких жи­ров, применяемых для производства олиф и других ла­кокрасочных товаров, определяется йодным числом, а так­же кислотным и числом омыления.

Кислотным числом называется число миллиграммов едкого калия, необходимое для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г масла.

Качество масла тем выше, чем ниже его кислотное число, т. е. чем меньше в нем свободных жирных кислот. Повышенное содержание последних (например, при прогоркании масла) приводит к нежелательным последстви­ям. Прогоркание масла связано, как известно, с расщепле­нием его на глицерин и свободные жирные кислоты. В случае приготовления краски на основе цинковых белил и прогорклого масла она сильно загустевает при хране­нии. Это объясняется взаимодействием окиси цинка со свободными жирными кислотами с образованием густых цинковых мыл.

Число омыления определяется, как число миллиграм­мов едкого калия, необходимое для нейтрализации всех свободных и связанных жирных кислот, содержащихся в 1 г масла. Определяя число омыления, навески масла ки­пятят с раствором едкого калия. У большинства расти­тельных масел число омыления находится в пределах 184-198. Более низкое число указывает на присутствие в мас­ле неомыляемых примесей, например воды или минераль­ного масла.

Раздел 2. Лакировка поверхности материала

2.1. Назначение лаков

Лаки – растворы плёнкообразующих веществ, которые после удаления из лака в процессе сушки растворителей в результате реакций окисления, полимеризации, поликонденсации или других химических процессов образуют лаковую плёнку. Плёнкообразующими компонентами могут быть природные и синтетические смолы, высыхающие масла, эфиры целлюлозы и их композиции.

Из природных смол используют шеллак, канифоль. Шеллак получают очисткой гуммилака, выделяемого некоторыми насекомыми в лесах Юго-Восточной Азии, в виде хрупких чешуек от светло-лимонного до тёмно-коричневого цвета. Шеллак применяют в виде спиртового раствора. При 53 ˚С шеллак теряет хрупкость и плавится при 80 ˚С; при продолжительном нагревании полимеризуется и переходит в неплавкое и нерастворимое состояние.

Канифоль получают из живицы хвойных деревьев в виде хрупкого стекловидного вещества от желтого до коричневого цвета. Для устранения липкости канифоль сплавляют с глицерином. Смола растворяется в спирте, бензине, бензоле, ацетоне, маслах и обладает водоустойчивыми свойствами.

В составе лаков применяют синтетические смолы: полиэфирные в растворах стирола, бутилацетата и ацетона; карбамидоформальдегидные и меламиноформальдегидные в лаках кислотного содержания; полиуретановые с отвердителем полиизоциануратом.

Алкидно-фенольные лаки получают совмещением растворов алкидных и фенольных смол.

Полиэфирно-эпоксидные лаки получают путём реакции соконденсации полиэфирных и эпоксидных смол с последующим растворением полученных продуктов в смеси органических растворителей, а также совмещением растворов этих смол.

Кремнийорганические лаки получают растворением в органическом растворителе кремнийорганических смол.

Растительные масла применяются для приготовления масляно-глифталевых, масляно-канифольных и других лаков.

Нитроцеллюлозные лаки представляют собой раствор нитрата целлюлозы (лакового коллоксилина) в смеси растворителей (этил ацетата, бутил ацетата) и разбавителей раствора (ксилола, бензола, толуола).

Растворители и разбавители лаков применяют для растворения компонентов лака и доведения его до необходимой вязкости.

Разбавители – более дешевые летучие органические жидкости, чем растворители. Их применяют с целью экономии дорогостоящих растворителей для понижения вязкости лака. Разбавители не способны самостоятельно растворять данное плёнкообразующее вещество, но хорошо смешиваются с уже полученным концентрированным раствором и могут понизить его вязкость до требуемой степени.

Деление органических жидкостей на растворители и разбавители применимо лишь по отношению к определённому плёнкообразующему веществу, так как для других плёнкообразующих веществ разбавитель может оказаться растворителем.

Растворитель должен обладать высокой растворяющей способностью, определённой скоростью испарения и малой огнеопасностью. Требуется, чтобы пары растворителя не были ядовитыми (токсичными).

Вязкость лака не должна быть слишком высокой, чтобы лак можно было наносить кистью, методом пульверизации и методом окунания. Необходимая вязкость достигается при определённой концентрации плёнкообразующих веществ, от неё зависит толщина и прочность плёнки. При очень малой вязкости физико-механические свойства плёнки лака на поверхности ухудшаются.

2.2. Принципы получения лаков

Приготовление растворов пленкообразующих материалов (основы)

Производство лаков включает следующие операции:

1) растворение пленкообразующего;

2) перемешивание компонентов лака (в случае многокомпо­нентной рецептуры);

3) постановку на тип в соответствии с техническими усло­виями;

4) очистку лака;

5) слив готовой продукции.

Пленкообразующие материалы (за исключение олифы) в большинстве случаев представляют собой вязкие густые массы или твердые, иногда волокнистые вещества.

Процесс растворения пленкообразующих материалов прохо­дит через стадию набухания, в это время растворитель прони­кает между частицами полимера, раздвигает их и этим ослаб­ляет силы сцепления между молекулами. Когда степень набуха­ния достигает определенного предела, частицы полимера как бы отрываются друг от друга и распределяются во всем объеме растворителя, образуя однородный раствор.

Процесс разбавления отличается от процесса растворения тем, что разбавители вызывают лишь набухание полимера, но не могут проникнуть внутрь его частиц и вызвать растворение. Разбавители применяют в смеси с активными растворителями для того, чтобы снизить концентрацию полимера и удешевить стоимость лака. Разбавитель можно добавлять только в опреде­ленных количествах, так как избыток его может привести к высаждению полимера из раствора, т. е. вызвать его коагуляцию. В случае, если в раствор будет введен избыток разбавителя, лак помутнеет. Этот недостаток может быть устранен добавлением активных растворителей.

Число коагуляций для каждого разбавителя и для каждого пленкообразующего различно, его устанавливают опытным пу­тем.

Концентрация пленкообразующего зависит от количества растворителя и разбавителя в растворе. Чем раствор сильнее разбавлен, тем ниже его концентрация (сухой остаток) и меньше вязкость. При очень сильном разбавлении вязкость раствора приближается к вязкости чистого растворителя, что составляет по вискозиметру ВЗ-4 около 10—12 сек.

Как правило, низкокипящие растворители образуют менее вязкие растворы, а высококипящие—более вязкие; растворение в них происходит медленнее. Скорость растворения увеличивает­ся с повышением температуры.

Вязкость растворов зависит главным образом от молекуляр­ного веса пленкообразующего: чем он больше, тем выше вяз­кость. Поэтому, чтобы лаки не были слишком густыми, прихо­дится изготовлять растворы разных концентраций в зависимости от типа и марки применяемого пленкообразующего.

Конденсационные смолы (алкидные, эпоксидные) и полимеризованные масла в большинстве случаев образуют растворы средней вязкости (30—60 сек по ВЗ-4) при концентрации плен­кообразующего около 50%. Полимеризационные смолы и эфиры целлюлозы образуют растворы приблизительно той же вязкости (30—60 сек. по ВЗ-4) при концентрации пленкообразующего около 10%, а при концентрации около 50% они представляют собой густые, малоподвижные массы. Растворяют полимеризационные смолы и эфиры целлюлозы двумя способами.

1. Вначале в смеситель (аппарат, в котором производится растворение) загружают разбавитель, затем при работающей ме­шалке добавляют полимер. При этом последний набухает и в аппарате образуется однородная суспензия (т. е. густая масса, состоящая из частиц полимера, как бы взвешенных в разбавите­ле). После добавления в эту массу активных растворителей на­бухшие частицы полимера быстро растворяются.

Этот способ наиболее часто применяют для растворения эфиров целлюлозы при изготовлении лаков низкой и средней вяз­кости.

2. В смеситель одновременно загружают растворители и раз­бавители и затем постепенно при работающей мешалке добав­ляют полимер. Растворение по второму способу происходит мед­леннее, чем по первому, так как отдельные комочки смолы, по­крываются сверху оболочкой подрастворившегося лака, которая задерживает дальнейшее проникновение растворителя внутрь полимера.

Этим способом обычно пользуются при получении высоковяз­ких концентрированных растворов, когда частичная загрузка летучих компонентов не; даёт возможности полностью смочить коллоксилин.

Обычно растворение всех компонентов, входящих в состав лака (смол, пластификаторов, масел), продолжается несколько часов. После окончания процесса растворения и получения проз­рачного раствора осуществляется постановка лака на тип.

Постановка на тип — одна из важнейших операций в произ­водстве лаков. Каждый сорт лака должен иметь определенные показатели по вязкости, сухому остатку и скорости высыхания. При выпуске готовой продукции эти показатели должны точно соответствовать требованиям технических условий.

В процессе изготовления лаков часто бывает, что вязкость и сухой остаток не соответствуют требованиям. Тогда при повы­шенных вязкости и сухом остатке к лаку добавляют необходи­мые по рецептуре растворители, массу перемешивают не менее 30 мин до получения однородного раствора и затем показатели снова проверяют. Если вязкость и сухой остаток занижены, в смеситель добавляют необходимое по расчету количество смол, пластификаторов   и  других  пленкообразующих   компо­нентов.

Следует иметь в виду, что разбавить лак просто, а добавить в него твердые компонент—сложная и трудоемкая операция, значительно удлиняющая процесс изготовления лака. Перед до­бавлением эфиров целлюлозы, твердых смол и др. их следует предварительно смочить разбавителем, иначе эти добавки будут растворяться очень медленно.

Очистка лаков—процесс, необходимый после постановки на тип, так как в процессе изготовления лаки могут загрязняться различными посторонними примесями. Часть их вносится в лаки вместе с сырьем, а часть (например, пленки, нерастворимые ча­стицы) может образоваться во время высокотемпературной об­работки масел, смол и т. д. Хотя количество этих примесей сравнительно невелико, они заметно ухудшают внешний вид по­крытий, придавая им так называемую “сорность”. 

Раньше единственным методом очистки было отстаивание лаков, продолжавшееся по нескольку месяцев. В связи со зна­чительным увеличением мощности лакокрасочных заводов этот метод практически отпал. Поэтому в настоящее время для очистки лаков используют специальную аппаратуру: сверхцент­рифуги отстойного типа и фильтры разных систем.

Очищенный готовый лак сливают в тару и после проверки представителем ОТК (отдел технического контроля) сдают на склад готовой продукции.

В большинстве случаев лаки в качестве полуфабрикатов ис­пользуют на самом заводе-изготовителе для производства кра­сок и эмалей.     

Технологическая схема производства лаков.

Технологические режимы и принципы построения рецептур лаков, изготовленных на Основе большинства полимеризационных смол и эфиров целлюлозы, близки между собой. Так как пленки, получаемые после улетучивания растворителей могут стать хрупкими и иметь плохую адгезию к металлам, в лаки, кроме основного пленкообразующего, вводят пластификаторы и другие смолы различных марок.

Схема производства лаков на основе полимеризационных смол и эфиров целлюлозы приведена на рис. 5.

Для растворения смол, эфиров целлюлозы и масляных ос­нов применяют смесители (мешатели) разных типов, представ­ляющие собой сосуды цилиндрической формы, герметически за­крывающиеся и снабженные  перемешивающим  устройст­вом 2.

Смесители, в которых предусматривается растворение смол при повышенных температурах, оборудуются водяной или па­ровой рубашкой и обратным холодильником 3.

Растворители и разбавители из-за их огне- и взрывоопасности обычно хранят в подземных хранилищах в цистернах 1. Из цистерн растворители перекачивают насосами или подают под давлением инертного газа в баки 4, находящиеся выше уровня смесителей. Оттуда они поступают самотеком через жидкостные счетчики 5 в смесители.  На некоторых заводах растворители подают сначала в мер­ники, снабженные градуированной шкалой.

Растворители загружают обычно в количестве несколько Меньшем, чем требуется по рецептуре, так как при постановке лака на тип легче добавить растворитель, чем вязкую или твер­дую смолу.                 

    В смеситель постепенно, через загрузочный люк 7, при непре­рывно работающей мешалке загружают твердые смолы (перхлорвиниловую, акриловую и др.) или коллоксилин. Жидкие компоненты — пластификаторы ' или растворы смол — обычно поступают по трубопроводам через жидкостные счетчики или мерники. Общее количество загружаемых компонентов должно составлять 75—80% от объема смесителя.