第五章 乳胶漆生产工艺流程简述液，合成树脂乳液的常见品种有：聚醋酸乙烯、醋丙、醋顺、醋叔、VAE、苯丙、纯丙、硅丙、氟碳乳液等。乳胶漆主要由乳液、颜填料、多种助剂和水组成。本文简述建筑用一般乳胶漆的生产工艺流程。 1 颜填料等固体粉料的分散研磨 1.1生产乳胶漆常用的分散研磨设备 乳胶漆的分散设备常用的是高速分散机，对于高速分散机仍无法解聚的颜料聚集体还要进行研磨。研磨是对分散的补充，目的并不是将粗颗粒磨成细颗粒，而是向大量的初级粒子聚集在一起形成的难以分散的粒子团施加高剪切力，使之分散开。常用的研磨设备有砂磨机、三辊研磨机、球磨机、胶体磨等。 1.1.1砂磨机 该机械对颗粒细而又易分散的合成颜料、粗颗粒或微粉化的天然颜料和填料等易流动的漆浆都是高效的分散设备。其生产能力高，液料挥发少，能连续生产。砂磨机分散工艺一般需要在附有高速分散机的预混合罐中先进行研磨色浆的预混合，再以砂磨机研磨分散至要求细度。砂磨机用于加工炭黑等颗粒细而难分散的合成颜料时生产效率低，不适于生产膏状或厚浆状的悬浮分散体。此外，经过砂磨机的料需要有足够的数量，不然清洗有色浆料易造成浪费。 1.1.2球磨机 适用于分散易流动的悬浮分散体系。对分散粗颗粒的颜料、填料和细颗粒及难分散的合成颜料有突出的效果。但由于其研磨细度难以达到15微米以下，清洗换色困难，不适于加工细度要求很高的色浆及需要经常调换花色品种的场合。该工艺的配料预混合与研磨分散在球磨机中一并进行。 1.1.3三辊研磨机 易于加工颗粒细又难分散的合成颜料及细度要求为5-10微米的高细度产品，适于生产高粘度色浆和厚浆型产品，生产能力一般较低。该工艺一般需在配料桶中用换罐式搅拌机对研磨料进行预混合，再送至三辊机研磨分散至合格细度。 1.1.4高速分散机 该设备的优点是：结构简单，操作维修容易；混合、分散、调和过程均可使用；清洗方便，生产效率高。其缺点是：由于它是一种低剪切力的分散设备，只能用于易分散的颜料以及其它超细粉料等。 1.1.5胶体磨 胶体磨使用方便，研磨的浆料数量可多可少，研磨后容易清洗，还可以连续生产，稠度高的浆料也能通过，但研磨细度较难达到要求。 1.2颜填料在乳胶漆中的分散 颜填料在乳胶漆中的分散可分解为相互关联的3个过程： 1)润湿 2)分散 施加剪切力于颜填料，通过高速分散机和研磨机使颜填料附聚体和聚集体分离开来，同时以润湿剂、分散剂分散润湿新暴露的表面； 3)稳定化 分散剂在润湿颜填料表面后吸附于其上，以双电层、物理屏蔽、氢键等作用使之分散稳定化，颜料分散稳定化是颜料颗粒间相互吸引和相互排斥的平衡。为了使颜填料得到好的分散，并在涂料中保持稳定的分散状态，有两点非常重要：一是根据颜填料的特性选择合适的润湿分散剂；二是采用有效的分散、研磨设备对颜填料进行分散（粒子分离）。 分散过程的加料顺序是：先将分散、润湿等多种助剂溶解或稀释在水中，然后加入颜填料。颜填料的加入顺序是：先加入较难分散的颜料，如钛白粉、相关颜料等，然后加入相关填料。生产白色涂料时，常加入增白剂和群青，须先将它们用水溶解后再加入浆料中分散。颜填料分散加料时应进行低速搅拌，加料完毕后再提高搅拌速度。一般加料时转速为300miin/r 高速分散时叶轮的线速度为1640m/min。由于颜料浆的粘度较大，高速分散时温度可能会上升较多，如果温度过高应停机冷却。为了提高分散效率，可采用适当偏心分散，以消除死角。当颜填料分散到一定细度，再延长分散时间是没有效果的，所以要注意随时检查细度，细度合格后即可停止分散。 一般填料经高速分散后，细度仍可能达不到乳胶漆的生产要求（一般为+#!( 左右），所以须再用研磨机进行研磨，最普遍使用的是砂磨机。经高速分散机分散、混合均匀的浆料再加入砂磨机研磨，一般砂磨机研磨的物料粘度不宜太高，所以增稠剂常在后面调漆时加入。也有些涂料生产厂用三辊研磨机或球磨机将钛白粉、有色颜料粉等磨成色浆后加入高速分散机中和各种填料混合分散，省去了砂磨机研磨的工序。近年来，在建筑乳胶漆生产中开始大量应用各种超细粉料，由于超细粉料或超细粉料的浆料较易分散，经高速分散机分散后已经达到细度要求，就可省去研磨工序。 2配制初始涂料 将研磨细度合格的白浆分批慢速加入到乳液中，待前批加入搅拌均匀后再加入后一批。白浆在乳液中的混合搅拌速度一般为100-200r/min，搅拌叶轮不宜采用圆盘锯齿状的，而应该用锚式、三叶桨状式等，目的是要求整个物料在低速搅拌混合中能全部翻动而无死角。这里需要特别解释的是，为什么要把白浆分批慢速加入到乳液中去，而不是把乳液分批慢速加入到白浆中去.这是因为：白浆中助剂的相对含量较高，特别是其中的成膜助剂，它对乳液有较大的凝聚性，很容易损害乳液的化学稳定性，把白浆分批慢速加入到乳液中去搅拌混合，就是为避免乳液粒子或粒子团与高浓度的成膜助剂接触，而尽量防止损伤乳液的化学稳定性。 当然，在乳胶漆的生产配方中，如果成膜助剂用量较少，固体粉料用量很多，乳液用量也不太高，在这种情况下，无论是将白浆加入到乳液中还是把乳液加入到白浆中，都不会产生或肉眼看不出有异常现象。例如，某种高光泽乳胶漆的生产配方中，多种成膜助剂的使用总量为70-85kg(指生产1000kg 乳胶漆，下同），颜填料的使用总量为160-180kg，乳液的使用量多达600-700kg，在生产这种乳胶漆时，如果把乳液加入到研磨好的白浆中去，就极易使乳液粒子凝聚而产生象鱼仔一样的小软颗粒，这是乳液破乳的一种现象。所以，在乳胶漆生产过程中，把白浆分批慢速加入到乳液中搅拌混和的生产工艺，对防止乳液凝聚、破乳，保证产品质量而言，是相对安全可的。 3 乳胶漆成品的配制 初涂料经消泡、配色和增稠后才成为乳胶漆成品。 3.1 乳胶漆消泡 乳胶漆中抑、消泡剂的加入方法，最好是先将一部分抑、消泡剂（以抑泡剂为主，一般可取总量的1/3-1/2）在分散、研磨白浆之前加入，其余的则加入到初涂料中，甚至在乳胶漆品生产就绪、包装之前还可少量加入，后者以消泡剂为主。至于抑、消泡剂的加入品种和使用总量，应根据乳胶漆的粘稠度、乳液的品种及用量等因素而定，还应参考抑、消泡剂 生产厂或供应商的推荐用量并通过乳胶漆制成后静置24h的涂装效果来确定。 3.2 乳胶漆的配色 乳胶漆的配色，应该在色浆生产厂的指导下，通过实践、再实践的反复过程，才能达到满意的效果。 3.3 乳胶漆的增稠 乳胶漆的增稠(主要针对液体类有机增稠剂而言)，通常先用水稀释，在低速搅拌下以细流方式缓慢地分批将其加入到初涂料即未增稠的乳胶漆中，并充分搅拌均匀，使乳胶漆达到满意、适宜的粘稠度。应特别提醒的是：要注意防止因局部增稠剂浓度过高而使乳液结团或形成颗粒，甚至无法有效地分散开，给生产操作带来很大麻烦。 4.乳胶膝的生产工艺流程
4.1乳胶膝的生产一般工艺 普通乳胶膝的生产工艺流程如下： 1）将水（最好用去离子水，地下水不能使用）和多种助剂5包括分散剂、润湿剂、流平剂、防腐防霉剂、成膜助剂、缓冲剂、消泡剂、防锈剂、增白剂等6混合，并进行低速搅拌； 2）加入白色颜填料（固体粉料）、羟乙基纤维素（789）水溶液后进行高速分散，必要时进行研磨制成白浆； 3）把白浆分批慢速加入到乳液中，待前批加入的白浆料经低速搅拌均匀后才可加入后一批的白浆料，再继续低速搅拌均匀得初涂料。 4）用增稠剂调整初涂料的粘稠度，用色浆调配初涂料的颜色及其深浅度，或再加些消泡剂即为乳胶漆成品，经过滤、称量、包装、检验合格后就可入库或上市销售。  4.2乳胶膝的生产的小窍门 4.2.1原材料计量 按生产配方准确无误的计量原材料，切记包括水。该步骤关键在于“准确无误”四个字，要做到此项必须做到三点：每种物料标识清楚；计量器具应定时校正（所有的工具和设备都应做到这一点）；一人称量，一人复核。 4.2.2乳胶漆高速分散生产工艺 1. 根据生产量，选择分散缸和分散机等设备和工具，并确保其干净，无故障。注：选择分散机，即选择机器的功率，原则上功率越高，越易于物料的分散。 2. 在分散机中加入配方中规定的水，开动分散机，中速搅拌。切记，配方中的水并不需要全部加入，这会影响分散效率，而且后段留一部分水，还能冷却高速分散的物料哦。 3. 慢慢加入前段助剂，如纤维素、PH调节剂、消泡剂、分散剂、润湿剂等，然后中速搅拌5分钟左右。注意，必须先加纤维素。 4. 慢慢加入颜填料，比重轻的先加入，然后把转速调至最高，高速分散30-40分钟。记住，加完后，别忘了把缸壁刮一下。注：选择的研填料应易于分散，这是关键，此决定了产品的最终细度。检验：用细度刮板计测定，细度最少应控制在70微米以下。 5. 高速分散完以后，把分散机调为中低速，加入余下的水和乳液，搅拌10分钟，使其混合均匀。 6. 慢慢加入余下的助剂，除了增稠剂，搅拌5分钟，使其混合均匀。 7. 最后，用增稠剂调节产品的黏度，主要是KU黏度。注：加增稠剂一定要慢慢加入，同时在充分搅拌后，方可检测产品的黏度和细度。检：在规定的温度下，用斯托默黏度计测定产品的黏度，控制在配方规定的黏度下；用PH试纸测定产品的PH值，一般控制在8-9.5之间。 附录1乳胶漆产品的检验方法及标准 一、 产品的检验方法及标准 1、 产品的检验标准   2、 产品性能检验方法 ⑴、试板的表面处理及尺寸： 用于内、外墙合成树脂乳液涂料涂膜性能试验的底板均为石棉水泥板，试板表面处理按GB 3；干燥时间和对比率涂布一道，湿膜厚度为100μm。其余项目均涂布两道，第一道为120μm，第二道80μm。耐水性、耐碱性、耐人工老化性试板保养5天，耐洗刷性和涂层耐温变性试板保养7天?150?3；耐洗刷性和施工性的试板尺寸均为430?200?3;涂层耐温变性的试板尺寸150?70?9271中7.3进行。干燥时间、耐水性、耐碱性和耐人工老化性的试板尺寸(mm)均为150 ⑵、试板的制备： 可用湿膜涂布器或线棒涂布器制板，也可用体积法换算成质量后刷涂。涂布两道，每道间隔6小时。 ⑶、在容器中状态的检测： 打开容器允许在容器底部有沉淀，用刮刀或搅棒搅拌易于混合均匀时，可评为“搅拌混合后无硬块，呈均匀状态”. ⑷、施工性的检测： 用刷子在平滑面上刷涂试样，涂布量为湿膜厚约100μm，使试板的长边呈水平方向，短边与水平面成约85度角竖放。放置6小时后再用同样方法涂刷第二道试样，在第二道涂刷时，刷子运行无困难，则可判为“涂刷二道无障碍”。 ⑸、涂膜外观的检测： 将“施工性”试验结束后的样板放置24小时。目视观察涂膜，若刷痕不明显，没有针孔和流挂，涂膜均匀，与商定标准色卡相比颜色差异不大，则认为“涂膜外观正常”。 ⑹、干燥时间的检测： 按GB 1728表干乙法规定进行。 ⑺、对比率的检测 涂膜制备：在透明聚酯薄膜上，或者在底色黑白各半的卡片纸上均匀地涂布一道被测涂料，湿膜厚度为100μm，在试验条件下至少放置24小时。 用反射率测定仪测定涂膜在黑白底面上的反射率：如用聚酯薄膜为底材制备涂膜，则将涂漆聚酯膜贴在滴有几滴200号溶剂油的仪器所附的黑白玻璃标准板上，使之保正光学接触，然后在至少四个位置上测量每张涂漆聚酯膜的反射率，并分别计算平均反射率RB（黑板上）和RW（白板上）如用底色为黑白各半的卡片纸制备涂膜，则直接在黑白底色涂膜上各至少四个位置测量反射率，并分别计算平均反射率RB和RW。 对比率计算λ: 对比率=RB/RW ⑻、耐水性的检测： 按GB 1733甲法规定进行。浸于GB 6682规定的三级水中。如三块样板中有两块样板无发现起泡、掉粉、失光而且变色不大时，可评定为“无异常”。 ⑼、耐碱性的检测： 按GB 9265规定进行。如三块样板中有两块样板无发现起泡、掉粉、失光而且变色不大时，可评定为“无异常”。 ⑽、耐洗刷性的检测：按GB 9266规定进行。 ⑾、耐人工老化性的检测：按GB 1865规定进行。 ⑿、涂料的耐冻融性的检测： 将试样装入1L的塑料或玻璃容器中（高约130mm，直径约112mm，壁厚约0.23~0.27mm）内，大致装满、密封，放入-5oC±2oC的低温箱中，18小时后取出容器，再于试验室条件下放置6小时，如此反复三次后，打开容器，搅拌拭样，观察有无结块、凝聚及分离现象，如无则认为“不变质”。 ⒀、涂层耐温变性的检测： 按GB 9154规定进行。如三块样板中至少有两块无粉化、开裂、剥落、起泡、明显变色，可评为“无异常”。 二、半成品性能检验方法 1.制成半成品后停机，用眼观察缸内的半成品有无搅拌均匀的现象。 2.取出少量的半成品用滚涂或喷涂的方法检测，是否具有良好的流平性，有无出现涂刷接头和太显眼的刷痕。 3.用粘度计测试半成品的粘度，一般粘度控制在45-55s的范围内 4.检查半成品涂饰到墙面后有无气孔，气泡等现象，干燥后涂膜的效果有无异常，有无流挂。 5.并且测试半成品的墙体涂饰遮盖力或用线棒涂布器测试。 附录2乳胶漆的检测方法及品质控制 水性建筑涂料目前应用最多的室内墙乳胶漆，不同的乳胶漆适用范围不同，须用不同的方法来检验和控制产品的质量。但其常规检验方法有相同之处，先列举如下。 1、容器中的状态 新开盖的原出厂涂料所呈现的状况，诸如是否出现分层、结皮、增稠、胶凝、沉底或结块等现象，以及能否重新混合成均匀状态的情况。实验方法为目测法，可参考美国联邦实验方法标准No.141中的3011容器中的状态。 2、分散细度 分散细度又称研磨细度，使体系中颜填料分散程度的一种量度，是指在规定的条件下，在标准细度计上得到的读数，该读数表示细度计某处凹槽的深度，一般以μm表示。研磨细度小，表示分散好，颜填料的利用率高，涂料的遮盖力强，涂膜外观光洁。国标GB/T1724，GB/T6753.1及国际标准ISO1542均采用刮板细度计的方法。 3、漆膜外观 乳胶漆膜干燥后目测检查，如漆膜平整、均匀，无针孔、缩孔、流挂，无明显的刷痕，颜色与标准样板差异不明显，光泽符合要求（有光、半光或无光）即为合格。漆膜外观是涂料质量的重要衡量指标，对于颜色控制高的常用色差仪进行测试，测试方法由GB/T9754、ISO2813等。 4、pH值 pH值是溶液氢离子浓度的量度。涂料储存过程中，pH值变化可表示涂料稳定性的好坏以及涂料性能的变化。 5、稠度（低剪切黏度） 是指流体流动时的内部阻力。该性能指标对涂料的施工性能和流动性很重要。GB/T9626和ASTM D 562均用斯托默粘度计测定。大多数乳胶漆的黏度约为150-300g/100r。 6、冻融稳定性 乳胶漆经受冷冻和随后的熔化过程（循环试验）后，保持其源状态的能力，既不发生凝固、返粗或黏度过大等弊端的能力。有些乳胶漆黏度会有所增大，只要不影响其流平性和施工性是可以接受的。GB/T9628和ASTM2245均采用一500ml灌装涂料放置于-18℃的环境中17h，取出后置于常温下7h使其溶解，此为一个循环，一般乳胶漆进行1-5个循环，评定性能变化为0-10级，无变化者为好。 7、干燥时间 指在规定的干燥条件下，某一厚度的液态涂膜到形成固态漆膜所需要的时间，它由涂料成分及环境条件决定。涂料干燥太慢会粘附灰尘、昆虫等而使涂膜外观变差，如在户外遇到雨水等还会导致外观不均匀。大部分乳胶漆达到指触干时间为1-2h，低光和无光乳胶漆通常几小时至十多小时可重复涂装，半光和有光乳胶漆重涂时间一般大于18h，这要根据环境温度和湿度灵活掌握一次性涂覆的厚度来控制。涂料要达到最佳性能，一般要干燥几天甚至几个星期。测定方法有CB/T1728、GB/T6753.2、ISO1517、GB/T9273、GB/T9280、ISO3678以及ASTM D1640等。 8、对比率 是指涂于规定反射率的黑色和白色底材上统一涂膜的反射率之比。当对比率≥0.98时可认为该涂层已完全遮盖底材，因此用对比率来判断涂层的遮盖力可部分消除人工误差。这种办法适用于白色和浅色涂料。GB/T9270、GB/T5211.17、ISO2814、ASTM D 2805均用反射仪法来测定对比率。 9、抗流挂性 在垂直面施工的涂料，由于其黏度过稀、涂层过厚、施工不当等原因造成的抗流挂性差，涂抹在固化之前发生局部流淌，形成各种形状下边沿厚的不均匀涂层，称为流挂。GB/T9264、ASTM D 4400均可采用不同规格的多齿挂涂器（ 如50-275μm、250-475μm等规格）刮涂后旋转90°垂直放置，涂膜薄的条在上，涂膜后的条在下，视未流入下条膜的最后一条为未流挂的膜厚。 10、涂溅漆值 乳胶漆经常用辊涂法施工，辊涂溅漆值是测定辊涂法施工是涂料溅落量的评定方法。ASTM D 4707用一定规格和涂料颜色反差较大的图纸收集辊涂时溅落在图纸上涂料点的大小和密度，然后与标准图纸对比来评定。 11、耐碱性 评定涂膜对碱侵蚀的抵抗能力。乳胶漆列入耐碱性指标，主要考虑水泥等碱性物质对涂层的影响。GB/T9265采用饱和石灰水浸渍法测定，ISO也规定了多种介质的浸渍法。 12、耐刷洗性 耐刷洗性是指在规定的条件下，涂膜用规定刷洗介质反复刷洗而保持其不损坏的能力。测定方法有GB/T9266、阿斯塔姆第2486等。 |
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