浅谈粉末涂料制造设备和生产工艺中应注意的问题

1 引言

粉末涂料作为高效、节能、省资源和环保型的涂料品种，得到世界各国的重视，特别是得到我国的重视。虽然我国的粉末涂料工业起步较晚，但是由于得到国家和全民的重视，改革开放30年来发展很快，现在已经成为世界粉末涂料生产第一大国，占世界粉末涂料总产量的一半。据有关资料显示：2008年的产量为72万t，预估2009年的产量比2008年增长15%达到80万t以上。

粉末涂料工业的发展也促进了相应的环氧树脂、聚酯树脂、固化剂、助剂等配套原材料工业的发展，同时也促进了配套的粉末涂料制造设备工业的发展，现在包括外资企业在内绝大部分企业都使用国产粉末涂料制造设备，不仅大中小型生产设备和实验室用设备都可以制造，产品质量也得到了很大的提高，每年有相当数量的成套设备出口到世界各国。粉末涂料的产品质量，不仅取决于原材料的质量，还取决于粉末涂料制造设备和工艺条件的控制。众所周知，粉末涂料的制造设备主要由高速混合机、挤出机、冷却辊、冷却带、破碎机、空气分级磨、旋风分离器及过筛机等组成。从生产工艺考虑包括：原材料称量和高速混合机预混料工序；挤出机熔融挤出混合、冷却辊和冷却带冷却及破碎机破碎工序；空气分级磨细粉碎和旋风分离器分级及过筛机分离工序；产品包装工序等。关于粉末涂料的制造设备、生产工艺方面的问题有很多文章报道[1-2]，下面根据多年的生产经验，具体谈粉末涂料生产设备和工艺控制中应该注意的有关问题。

2 称量和预混合

称量是粉末涂料制造中最关键的工序之一，称量用具感量的选择和称量过程的准确性是决定配方的准确性和粉末涂料产品品质的重要因素。因此必须根据配方中物料的质量多少，选择合适感量的量具进行称量，最好使用称量方便的电子秤，有条件的情况下，在称量过程中应进行复核。为了在称量和投料中的方便，对量大的树脂、钛白粉、硫酸钡等原料，经对物料的整包装质量复核后，能够整包装投料的就整包装投料，其余的零头进行具体称量。称量好的物料进行预混合，在预混合中使用的设备一般是高速混合机和自动混合机。高速混合机的优点是设备简单，价格低廉，使用也方便；缺点是设备固定在一个地方不能随意移动，料罐底部清扫不方便，换色时也稍微麻烦。自动混合机的优点是设备自动化程度高，清扫和换色比高速混合机方便，设备可以移动，可以供多台挤出设备使用；缺点是设备大移动不方便，价格高，一次投资大。

在使用预混合设备时，应注意如下问题：

⑴认真检查设备，尤其是电机转动轴等部位的密封情况，及时排除密封和连接部位物料的堵塞或黏结等问题。

⑵认真清扫设备，防止对新物料的干扰和污染。

⑶根据物料情况，选定好破碎时间和混料时间。

⑷为了使物料混合均匀，对环氧和聚酯树脂等颗粒大的物料进行预粉碎。

⑸对于同一配方，每次投料的物料顺序应保持一致，混料时间也固定不变，在配方中量少的颜料和助剂等物料避免放在搅拌轴芯部位，尽量放在料罐的边缘部位使物料在搅拌分散时分散得更均匀。

⑹为了使物料混合均匀，原则上投料量不要超过混料罐容量的80%。

⑺从安全和卫生考虑，混料罐上面应安装排风设备，在配料和混料时及时排除产生的粉尘。‍

3 熔融挤出混合和冷却破碎

为了使粉末涂料配方中的各种成分分散均匀，并使每个粉末涂料粒子中的组成成分完全一样，预混合的物料需再用挤出机进行熔融挤出混合，使配方中的物料更好地分散均匀。因为用这种工艺处理可以保证粉末涂料粒子中的成分一致，从而保证粉末涂料静电喷涂时的带电性能和涂膜性能的稳定，所以熔融挤出混合工序是保证粉末涂料内在质量的最重要工序。

为了防止物料继续进行化学反应影响粉末涂料质量，并把熔融挤出的物料冷却和细粉碎，一般使用冷却辊和冷却带进行冷却至室温；同时用破碎机破碎成可以进行细粉碎的1mm×5mm×5mm左右的漆片。

熔融挤出机目前国内主要使用的是双螺杆挤出机和往复式单螺杆挤出机，其中双螺杆挤出机使用得更普遍。从挤出机的熔融混合效果、设备的清洗容易程度、物料的温度控制等性能方面比较，往复式单螺杆挤出机的性能优于双螺杆挤出机，但设备的结构比较复杂，....