Was ist ein Tintenreaktor: Lackkochen, Dispersion und Ablehnung

Was ist ein Tintenreaktor: Lackkochen, Dispersion und Ablehnung

Die Antwort auf die Kernfrage:Was ist ein Reaktor zur Tinteproduktion?Ein Reaktor zur Produktion von Tinten ist das Gefäß, in dem Drucktinten hergestellt werden, und er erfüllt drei verschiedene Aufgaben.Das Kochen mit Lack löst oder reagiert mit einem Harz in einem Lösungsmittel oder Öl bei 120-200 °C für 2-8 Stunden, um den Träger herzustellen, der das Pigment trägt und es an das Substrat bindet- Die Dispersion zerfällt Pigmentagglomerate in einer konzentrierten Mühlbasis bei 20 bis 40% Pigmentbelastung mit einem Scherlösungsmittel oder einem Rotor-Stator mit einer Spitzengeschwindigkeit von 15 bis 30 m/s.mit einer Partikelgröße von weniger als 5-15 Mikrometer und einer Hegman-Feinheit von 6-8Die Anlagen werden entweder alle drei in einem vielseitigen Behälter oder bei höherem Volumen betrieben.Einheizung eines beheizten Lackreaktors und eines separaten Spaltbehälters, weil die beiden Pflichten entgegengesetzte Anforderungen stellen.

1Die drei Pflichten und was jede von ihnen erfordert

Lackkochen, Dispersion und Letdown benötigen jeweils unterschiedliche Hardware, und das Verständnis warum erklärt das gesamte Anlagenlayout:

• Lack zum Kochen:Der Lack oder Vehikel ist der Film der Tinte, der Glanz, Haftung, Trocknung und Rheologie bestimmt.mit einem Gehalt an Kohlenwasserstoffen von mehr als 0,5%, in ein Trocknungsöl oder ein Alkyd bei 120-200°C, manchmal mit einer chemischen Reaktion wie Ästerisierung oder mit einem Aluminium- oder Titan-Gellant, das zur Strukturbildung hinzugefügt wird.Der Reaktor ist ein mit einer Verkleidung versehenes Gefäß, das mit Thermoöl oder Hochdruckdampf erhitzt wird., mit einem Rückflusskondensator zur Rückgabe des Lösungsmittels, einer Stickstoffdecke zur Verhinderung von Oxidation und Verdunkelung und einem Rührgerät, das eine viskose, klebrige Masse verarbeiten kann.Die Kochzeit beträgt 2-8 Stunden und der Endpunkt wird durch die Viskosität bestimmt., durch Löslichkeit oder Durchsichtigkeit auf einer Glasplatte und bei gelierten Lacken durch eine definierte Gelstruktur und nicht allein durch Zeit.
• Vormischung und Pigmentbefeuchten:Vor dem Einsatz eines Scheren muss das Pigment benetzt werden: Luft und adsorbiertes Wasser auf der Pigmentoberfläche müssen vom Träger verdrängt werden.Ansonsten geht die Scherenergie verloren und die Dispersion entsteht nie.Das Befeuchten erfolgt in einem langsamen, hochdurchströmenden Mischer, oftmals ein Planetarischer oder ein Schmetterlingsmischer für Pastenfarben, mit einem Träger mit geringer Viskosität und guten Befeuchtercharakteristiken.Pigmentbelastung in der Vormischung ist absichtlich hoch, 20-40%, weil der hohe Feststoffgehalt die Viskosität und damit die Schere erhöht, die auf die Agglomerate übertragen wird.Da eine unzureichende Befeuchtigung nicht nachgelagert werden kann: eine schlecht befeuchtete Charge wird stundenlang geschliffen, ohne die Feinheit zu erreichen, während eine gut befeuchtete schnell die Spezifikation erreicht.
• Dispersion und Fräsen:Bei flüssigen Tinten genügt häufig eine mit einer Spitzengeschwindigkeit von 15-30 m/s laufende Schleifscheibe,und die Charge wird in einem Behälter in 30-90 Minuten zubereitetBei der Herstellung von Pastenfarben und Hochleistungspigmenten wird die Mühlbasis durch eine Perlenmühle, eine Dreirollmühle oder eine horizontale Medienmühle geführt.mit einer Breite von mehr als 20 mm,Die Steuerparameter sind der spezifische Energiezufuhr in Kilowattstunden pro Tonne, die Aufenthaltszeit in der Mühle und die Mediengröße.,und das Ziel ist eine Partikelgröße unter 5-15 Mikrometer mit einer Hegman-Feinheit von 6-8 für die meisten Tinten.
• Erschütterung, Anpassung und Vervollständigung:Die Konzentrationsmaschine wird mit zusätzlichem Träger, Lösungsmittel, Trocknern und Zusatzstoffen bei 25-45°C unter sanftem Rühren verdünnt.Da eine fortgesetzte hohe Schere in diesem Stadium eine bereits entwickelte Dispersion reagglomerieren kannEs ist auch der Punkt, an dem die endgültigen Eigenschaften angepasst werden: Viskosität an die Presse-Spezifikation, Zug, Durchfluss und kritischFarbe, die mit einem Spektrophotometer mit einem Standard abgestimmt und mit kleinen Zuschlägen von Färbungspasten angepasst wird.üblicherweise in 25-100 Mikrometer großen Beuteln oder Patronen, um überdimensionale Partikel und Gelflecken zu entfernen, die sonst bei der Druckmaschine zu Streifen oder Plattenverschleiß führen würden, und unter Bedingungen gefüllt, die die Abschöpfung und den Lösungsmittelverlust minimieren.

2Reaktorentwurf nach Tintenart

Die drei breiten Tintenfamilien stellen sehr unterschiedliche Anforderungen an den Reaktor:

• Pasten und Offsetfarben:Offset- und Lithographiefarben sind hochviskose Pasten, typischerweise 10-100 Pa·s,mit einer ausgeprägten thixotropen und schießverdünnenden Struktur, da sie ohne Fliegen oder Nebel durch einen Rollzug übertragen werden müssenDer Reaktor muß daher bei niedrigen Drehzahlen ein sehr hohes Drehmoment entwickeln.und Schwerlastlösungsmittel anstelle von herkömmlichen TurbinanreglernDie Wärmeentfernung ist wichtig, da der Energieeinsatz groß ist und die Paste ein schlechter Leiter ist.Die Temperatur wird unter etwa 50-60°C gehalten, da viele Harze und Gelantien wärmeempfindlich sind, und weil eine übermäßige Hitze in einem gelierten Lack die Struktur, die der Tinte ihre Rheologie verleiht, dauerhaft zerstört.
• Flüssige, flexografische und Gravurfarben:Flexographische und Gravurfarben sind Flüssigkeiten mit geringer Viskosität, typischerweise 0,05-2 Pa·s, und sie sind entweder lösungsmittelbasiert oder wasserbasiert.Der Reaktor ist ein Standardbehälter aus Edelstahl mit oder ohne Verkleidung mit einem hohen Scherlösungsmittel, und der Prozeß ist ein Einzelgefäßbetrieb: Ladung des Fahrzeugs, Hinzufügen von Pigment unter hohem Scheren, Mühlen, wenn nötig, und lassen Sie nach unten.Das Schiff muss geschlossen oder zumindest bedeckt sein., geerdet und geklebt und oft für eine Niederdruckventilation oder an ein Lösungsmittelrückgewinnungssystem angeschlossen; Wasser-basierte Versionen benötigen stattdessen eine Schaumkontrolle und einen Schaumentferner-Dosierpunkt.Flüssige Farben auf Wasserbasis stellen eine weitere Anforderung: Das zur Auflösung des Harzes verwendete Amin verdunstet während des Trocknens, sodass pH und Amingehalt im Reaktor kontrolliert und während des gesamten Laufzeitraums überwacht werden.
• Energieheilbare und UV-Tinten:UV- und Elektronenstrahlfarben sind zu 100% aus Oligomeren, reaktiven Monomeren und Photoinitiatoren hergestellte Feststoffformulierungen, die bei UV-Licht in Sekundenschnelle polymerieren.Die Anforderungen an den Reaktor sind ungewöhnlich.: kein Lösungsmittel wird entfernt, daher ist keine Destillationskolonne erforderlich, aber die Temperatur muss überall unter etwa 60-70 °C gehalten werden, da die Oligomer- und Monomermischung thermisch polymerisieren kann,und die Charge muss vor Lichtquellen geschützt werden, die eine Heilung auslösen könnten.Die Gefäße sind daher zum Kühlen mit einem Verkleidungsmantel versehen, mit Bernstein- oder undurchsichtigen Sichtbrillen versehen und mit Abdeckungen an allen Öffnungen versehen und häufig mit einem Temperaturverriegelungssystem ausgestattet.weil diese Formulierungen eine geringe bis mittlere Viskosität aufweisen, und die kritischen Schritte sind die Reihenfolge der Addition und der vollständigen Auflösung des Photoinitiators, die 30-90 Minuten dauern kann.
• Materialien, Reinigung und Farbwechsel:Die Farbenfabriken produzieren Hunderte von Formulierungen und Dutzende von Farben, daher ist der wirtschaftliche Hauptgrund der Wechsel.und glasbeschichteter Stahl wird für saure oder stark pigmentierte Systeme verwendet- Entwurf für die Reinigung bedeutet spaltfreien Aufbau, Spülventile, keine internen Totenbeine, Sprühkugeln für die Reinigung vor Ort und in vielen Anlagenein spezielles Rückgewinnungssystem für Waschlösungsmittel, da das zur Reinigung verwendete Lösungsmittel der größte einzelne Abfallstrom ist;- Bei vielen Herstellern werden Behälter nach Farbfamilie ausgewählt, wobei Schwarz, Weiß und Prozessfarben getrennt gehalten werden, da bei einer gründlichen Reinigung nicht alle Spuren aus einem Dichtungsrohr entfernt werden können.und weil ein schwarzer Fleck in einer weißen Tinte eher eine abgelehnte Charge ist als ein kleiner Defekt.

Vergleichsmatrix für die Produktionsstufen von Tinten

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F: Was ist der Unterschied zwischen einem Lackreaktor und einem Dispersionsbehälter?

A: Ein Lackreaktor ist ein beheiztes, mit einem Verband versehenes Gefäß, in dem Harz bei 120-200°C in Öl oder Lösungsmittel gekocht wird, mit einem Rückflusskondensator, einer Stickstoffdecke und einem mittelschnelligen Rührgerät.Die Aufgabe ist die Auflösung undEin Dispersionsbehälter ist ein Gefäß mit hoher Schere, das bei 30-60 °C läuft,mit einer Spitze von 15 bis 30 m/s,, und seine Aufgabe ist rein physikalisch: Pigmentagglomerate auf ihre Primärpartikel aufzubrechen.Deshalb trennen sie große Anlagen und ein kombiniertes Gefäß ist immer ein Kompromiss.Eine Anordnung mit einem vielseitigen Behälter ist für eine kleine Anlage mit vielen kurzen Betriebsläufen sinnvoll; dedizierte Behälter gewinnen, sobald das Volumen sie rechtfertigt.

F: Warum ist die Pigmentdispersion der entscheidende Schritt bei der Tinteherstellung?

A: Weil die Farbstärke, der Glanz, die Transparenz und die Stabilität der Tinte davon abhängen, wie vollständig das Pigment dispergiert wird.Pigment wird als Agglomerate von 10-100 Mikrometern hergestelltDie Farbe der Farbe wird durch die Verteilung der Farbe auf die Farbe des Farbstoffs und die Farbe der Farbe auf die Farbe des Farbstoffs verringert.so dass mehr Pigment für den gleichen Farbton benötigt wird, schlechter Glanz, eine grausame Textur, die die Druckplatte verschleiert, und eine Tendenz zur Siedlung in der Dose.Fortgesetzte Schere nach der Entwicklung der Dispersion kann Primärpartikel brechen, die eine Schattenverschiebung verursachen oder durch Kollisionen wieder zusammengesammelt werden können.Deshalb wird die Dispersion während des Laufens durch den Hegman-Feinheitsmessgerät überwacht und gestoppt, sobald die Spezifikation erreicht ist, anstatt für eine bestimmte Zeit zu fressen.

F: Was ist die Hegmanfeinheit und welchen Wert sollte die Tinte erreichen?

A: Die Hegman-Feinheit ist ein schnelles Maß für die größten Partikel in einer Dispersion, das durch Abziehen einer Probe über einen gehärteten Stahlblock mit einer spitzen Rille ermittelt wird.von 100 Mikrometern am tiefsten Ende bis zu null am flachen Ende, und das Lesen des Punktes, an dem Partikel oder Kratzer zuerst erscheinen. Die Skala reicht von 0 bis 8, wobei eine höhere Zahl feinere bedeutet. Die meisten Druckfarben zielen auf 6 bis 8 ab.mit einer maximalen Partikelgröße von weniger als etwa 15-25 Mikrometern, mit feinem Gravur und Tintenstrahlfarben oben im Bereich und grobe Bildschirmfarben unten.So kann es verwendet werden, um die Mühle genau im richtigen Moment zu stoppen.; es wird normalerweise durch Laserdiffraktion zur vollständigen Partikelgrößenverteilung und durch spektrophotometrische Farbmessungen zur Freisetzung unterstützt.

F: Was verursacht von Charge zu Charge unterschiedliche Druckfarben?

A: Fünf Ursachen, in der Reihenfolge der Häufigkeit.Deshalb wird das eingehende Pigment anhand eines Standardzugs qualifiziert und nicht allein auf der Bescheinigung akzeptiert- Dispersionsenergie: Die spezifische Energiezufuhr in Kilowattstunden pro Tonne und die Spitzengeschwindigkeit beeinflussen beide die Endpartikelgröße.oder eine von der Norm abweichende ChargengrößeSolvent- und Flüchtigkeitsverlust: Verdunstung während einer langen oder heißen Dispersion verändert den Feststoffgehalt und damit die Viskosität und die Farbstärke..Wiegen und Additionsreihenfolge: Kleine Fehler in der Pigmentladung erzeugen sichtbare Farbunterschiede, und die Reihenfolge der Kombination von Harzen, Lösungsmitteln und Zusatzstoffen beeinflusst die Befeuchtung und Stabilität.Und die Temperatur, was die Viskosität, die Befeuchtung und bei Wasserfarben den Aminhaushalt und den pH-Wert beeinflusst.