O que é um Reator de Produção de Tinta: Cozimento de Verniz, Dispersão e Diluição

O que é um reator de produção de tinta: cozimento de verniz, dispersão e decepção

Respondendo à questão central:O que é um reator de produção de tinta?Um reator de produção de tinta é o recipiente em que a tinta de impressão é fabricada, e ele desempenha três funções distintas.O cozimento de verniz dissolve ou reage uma resina em um solvente ou óleo a 120-200 °C durante 2-8 horas para produzir o veículo que transporta o pigmento e o liga ao substratoA dispersão decompõe os aglomerados de pigmento numa base de moagem concentrada a uma carga de pigmento de 20-40% utilizando um dissolvente de alto corte ou um rotor-estator a uma velocidade de ponta de 15-30 m/s.que visem um tamanho de partícula inferior a 5-15 micrómetros e uma finitude de Hegman de 6-8O Letdown dilui a base do moinho até à formulação final sob agitação suave a 25-45°C. As plantas executam os três em um recipiente versátil ou, a um volume maior,Dedicar um reator de verniz aquecido e um tanque de dispersão separado de alto corte, porque os dois direitos impõem requisitos opostos.

1Os Três Deveres e o que cada um exige

Cozinhar o verniz, dispersar e deixar cair cada um precisa de hardware diferente, e entender o porquê explica todo o layout da planta:

• Cozinhar com vernizO verniz, ou veículo, é o filme anterior da tinta e determina o brilho, a adesão, a secagem e a reologia.uma resina maleica ou uma resina de hidrocarbonetos, num óleo de secagem ou num alquido a 120-200°C, por vezes com uma reacção química como a esterificação ou com um gelante de alumínio ou titânio adicionado para construir a estrutura.O reator é um recipiente revestido de uma jaqueta, aquecido por óleo térmico ou vapor de alta pressão., com um condensador de refluxo para retornar o solvente, um cobertor de azoto para evitar a oxidação e escurecimento e um agitador capaz de lidar com uma massa viscosa e pegajosa.O tempo de cozimento é de 2 a 8 horas e o ponto final é determinado pela viscosidade, pela solubilidade ou clareza numa placa de vidro e, para os vernizes gelados, por uma estrutura de gel definida e não apenas pelo tempo.
• Aquecimento da pré-mistura e do pigmento:Antes de qualquer corte, o pigmento deve ser molhado: o veículo deve deslocar o ar e a água adsorvida na superfície do pigmento,Caso contrário, a energia de cisalhamento é desperdiçada e a dispersão nunca se desenvolve.A humidificação é efectuada num misturador de fluxo lento e elevado, frequentemente num misturador planetário ou de borboleta para tintas de pasta, utilizando um veículo de baixa viscosidade e boas características de humidificação.A carga de pigmento na pré-mistura é deliberadamente elevada, 20-40%, porque o elevado teor de sólidos aumenta a viscosidade e, por conseguinte, o cisalhamento transmitido aos aglomerados.Uma vez que a umidade insuficiente não pode ser recuperada a jusante: um lote mal molhado pode ser moído durante horas sem atingir a finalidade, enquanto um lote bem molhado atinge rapidamente a especificação.
• Dispersão e moagem:A dispersão quebra os aglomerados molhados em suas partículas primárias.e o lote é feito num único recipiente em 30-90 minutosPara as tintas de pasta e para os pigmentos de alto desempenho, a base do moinho passa por um moinho de contas, um moinho de três rolos ou um moinho horizontal,em que o cisalhamento é gerado pelo movimento relativo dos meios de moagem e não por um rotorOs parâmetros de controlo são a entrada de energia específica, em quilowatts-hora por tonelada, o tempo de residência na fábrica e o tamanho do meio.,e o alvo é um tamanho de partícula inferior a 5-15 micrómetros com uma finura de Hegman de 6-8 para a maioria das tintas.
• Desilusão, Ajuste e Finalização:A base de moagem concentrada é diluída com veículo, solvente, secadores e aditivos adicionais sob agitação suave a 25-45 °C,porque o corte elevado continuado nesta fase pode reaglomerar uma dispersão já desenvolvidaÉ também o ponto em que as propriedades finais são ajustadas: viscosidade para a especificação da prensa, inclinação, fluxo e, criticamente,cor, que é comparado com um padrão por espectrofotômetro e ajustado com pequenas adições de pastas de tintura.normalmente através de sacos ou cartuchos de 25-100 micrómetros, para remover as partículas de grandes dimensões e as manchas de gel que, de outro modo, causariam estrias ou desgaste da chapa na prensa, e preenchido em condições que minimizem a descascagem e a perda de solvente.

2. Projeto do reactor por tipo de tinta

As três grandes famílias de tintas impõem exigências muito diferentes ao reator:

• Tintas de pasta e offset:As tintas offset e litográficas são pastas de alta viscosidade, tipicamente 10-100 Pa·s,com uma estrutura tixotrópica e de redução do corte pronunciada, porque devem ser transferidos através de um trem de rolos sem voar ou borbulharO reator deve, portanto, desenvolver um binário muito elevado a baixa velocidade, razão pela qual as plantas de tinta de pasta utilizam misturadores planetários, lâmina sigma ou amassadores de braço duplo,e solventes pesados em vez de agitadores de turbina padrãoA remoção de calor é importante porque a entrada de energia é grande e a pasta é um condutor pobre, por isso o recipiente é revestido e o misturador é muitas vezes fornecido com um raspador ou um projeto de distância próxima.A temperatura é mantida abaixo de cerca de 50-60°C, porque muitas das resinas e gelantes são sensíveis à temperatura, e porque o calor excessivo num verniz gelado destrói permanentemente a estrutura que dá à tinta a sua reologia.
• Tintas líquidas, flexográficas e gravuras:As tintas flexográficas e gravuras são líquidos de baixa viscosidade, tipicamente 0,05-2 Pa·s, e são de origem solvente ou à base de água.O reator é um tanque de aço inoxidável padrão, revestido ou não, com um dissolvente de alto corte, e o processo é uma operação de um único recipiente: carregar o veículo, adicionar pigmento sob grande cisalhamento, moer se necessário e deixar cair.O recipiente deve estar fechado ou, pelo menos, coberto, aterrado e ligado, e muitas vezes destinado a uma abertura de baixa pressão ou ligado a um sistema de recuperação de solvente; versões à base de água, em vez disso, precisam de controle de espuma e um ponto de dosagem desespumante.As tintas líquidas à base de água acrescentam outro requisito: a amina utilizada para solubilizar a resina evapora durante o secamento, pelo que o pH e o teor de aminas são controlados no reator e monitorizados durante todo o ciclo.
• Tintas curáveis por energia e UV:As tintas UV e de feixe de elétrons são formulações 100% sólidas construídas a partir de oligômeros, monômeros reativos e fotoiniciadores que se polimerizam em segundos após a exposição à luz UV.Os requisitos do reator são incomuns.: não é removido nenhum solvente, pelo que não é necessária uma coluna de destilação, mas a temperatura deve ser mantida abaixo de cerca de 60-70°C em toda a parte, porque a mistura de oligómeros e monómeros pode polimerizar-se termicamente,e o lote deve ser protegido de qualquer fonte de luz que possa iniciar a curaOs recipientes são, por conseguinte, revestidos por um revestimento para refrigeração, equipados com óculos de visão âmbar ou opaco e com tampas em todas as aberturas, e muitas vezes equipados com um bloqueio de temperatura.porque estas formulações têm viscosidade baixa a média, e as etapas críticas são a ordem de adição e a dissolução completa do fotoiniciador, que pode demorar 30-90 minutos.
• Materiais, limpeza e mudança de cor:As fábricas de tinta produzem centenas de formulações e dezenas de cores, por isso a consideração económica dominante é a mudança.e o aço revestido de vidro é utilizado para sistemas ácidos ou altamente pigmentadosO projecto para limpeza significa uma construção livre de fissuras, válvulas de fundo montadas com descarga, sem pernas mortas internas, bolas de pulverização para limpeza no local e, em muitas instalações,um sistema dedicado de recuperação de solventes para lavagem, uma vez que o solvente utilizado para limpeza é o maior fluxo único de resíduosMuitos fabricantes dedicam recipientes por família de cores, mantendo os pretos, brancos e cores de processo separados, porque uma limpeza completa não pode remover todos os vestígios de uma ranhura de junta,e porque uma mancha de preto numa tinta branca é um lote rejeitado em vez de um defeito menor.

Fases de produção de tinta Matriz de comparação

Perguntas Frequentes (FAQ)

P: Qual é a diferença entre um reator de verniz e um tanque de dispersão?

A: Um reator de verniz é um recipiente aquecido e revestido que cozinha a resina em óleo ou solvente a 120-200 °C, com um condensador de refluxo, um cobertor de nitrogénio e um agitador de velocidade moderada.A sua função é a dissolução e, às vezes, reação química, e os impulsionadores do projeto são entrada de calor, refluxo de solvente e prevenção de oxidação.com um disco de dissolvente ou um rotor-estator com uma velocidade de ponta de 15-30 m/sA sua função é puramente física: quebrar os aglomerados de pigmento até às suas partículas primárias.É por isso que as plantas de grande volume os separam e por que um recipiente combinado é sempre um compromissoUm arranjo de um único recipiente versátil faz sentido para uma pequena instalação com muitas corridas curtas; os recipientes dedicados ganham assim que o volume os justifica.

P: Por que a dispersão de pigmentos é o passo crítico na fabricação de tinta?

R: Porque a intensidade da cor, o brilho, a transparência e a estabilidade da tinta são todos determinados pelo quão completamente o pigmento é dispersado.Os pigmentos são fabricados como aglomerados de 10-100 micrómetros, mas as suas propriedades ópticas só se desenvolvem quando estas se decompõem em partículas primárias de 0,05-1 micrómetro.Portanto, é necessário mais pigmento para a mesma tonalidade., e tem um brilho fraco, uma textura arenosa que desgasta a placa de impressão e uma tendência a depositar-se na lata.O corte contínuo após a dispersão ter sido desenvolvida pode quebrar partículas primárias, causando uma mudança de sombra, ou pode reaglomerá-los através de colisões.Esta é a razão pela qual a dispersão é monitorizada pelo medidor de finitude Hegman durante a execução e interrompida assim que a especificação é atingida, em vez de moído por um tempo fixo.

P: O que é a finura de Hegman e que valor deve atingir a tinta?

R: A finura de Hegman é uma medida rápida, em fábrica, das maiores partículas numa dispersão, obtida através da extracção de uma amostra num bloco de aço endurecido com uma ranhura cônica,de 100 micrómetros na extremidade mais profunda até zero na extremidade mais rasaA escala vai de 0 a 8, onde um número maior significa mais fino.com um comprimento máximo de partículas inferior a 15-25 micrómetrosO ensaio é valorizado porque demora cerca de um minuto e não requer preparação de amostras,para que possa ser usado para parar o moinho exatamente no momento certo■ é normalmente suportado por difracção a laser para a distribuição completa do tamanho das partículas e por medição espectrofotométrica da cor para a liberação.

P: O que causa a variação de lote para lote na tinta de impressão?

R: Cinco causas, por ordem de frequência. Variação do pigmento: diferentes lotes de produção do mesmo pigmento podem diferir no tamanho das partículas, no tratamento da superfície e na sombra,Por isso, o pigmento recebido é qualificado em função de uma redução padrão, em vez de ser aceito apenas no certificado.Energia de dispersão: a energia específica de entrada em quilowatts-hora por tonelada e a velocidade de ponta afetam ambos o tamanho final das partículas, de modo que um moinho que está a desgastar,ou um tamanho de lote diferente do padrãoPerda de solvente e de volatilidade: a evaporação durante uma dispersão longa ou quente altera o teor de sólidos e, consequentemente, a viscosidade e a intensidade de cor..Pesagem e ordem de adição: pequenos erros na carga de pigmento produzem diferenças de cor visíveis, e a ordem em que as resinas, solventes e aditivos são combinados afeta a umedecimento e a estabilidade.E a temperatura, que afeta a viscosidade, a taxa de umedecimento e, nas tintas à base de água, o equilíbrio de aminas e o pH.