โรงงานสี

สีใช้สำหรับตกแต่งและปกป้องอาคาร เรือ รถยนต์ เครื่องบิน และเครื่องใช้ไฟฟ้า ส่วนผสมประกอบด้วยเม็ดสีเพื่อให้สี ตัวทำละลายเพื่อช่วยกระจายและทำให้แห้ง เรซินเพื่อยึดเกาะวัสดุ และสารเติมแต่งเพื่อเพิ่มคุณสมบัติของมัน

การผลิตสีต้องมีการควบคุมและการทดสอบคุณภาพอย่างเข้มงวด ห้องปฏิบัติการมีหน้าที่ตรวจสอบวัตถุดิบและติดตามผลิตภัณฑ์ตลอดการผลิต

การเตรียมพร้อม

กระบวนการเตรียมการในโรงงานสีเริ่มต้นด้วยการวัดและแบ่งสัดส่วนวัตถุดิบที่ใช้ทำฐานสำหรับสี ซึ่งทำได้โดยใช้เครื่องชั่งอุตสาหกรรมขนาดใหญ่เพื่อให้แน่ใจว่าได้สัดส่วนที่ถูกต้อง

จากนั้นเม็ดสี เรซิน ตัวทำละลาย และสารเติมแต่งจะรวมกันในปริมาณที่ถูกต้องเพื่อสร้างเป็นเนื้อครีม สำหรับสีอุตสาหกรรมส่วนใหญ่และสีสำหรับผู้บริโภคจำนวนมาก โรงสีทรายขนาดใหญ่จะใช้ในการบดอนุภาคเม็ดสีเพื่อให้สีกระจายตัวในส่วนผสมได้ง่าย เมื่อขั้นตอนนี้เสร็จสิ้น สีจะถูกกรองเพื่อขจัดอนุภาคที่เหลืออยู่ซึ่งอาจรบกวนประสิทธิภาพการทำงานที่ต้องการของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

ในระหว่างขั้นตอนนี้ สีจะถูกทดสอบเพื่อให้แน่ใจว่าตรงตามพารามิเตอร์การจัดส่งที่เฉพาะเจาะจง ซึ่งรวมถึงการตรวจสอบโทนสีและความเข้มของสี ตลอดจนการปรับคุณลักษณะการนำส่งที่สำคัญ เช่น ค่าการนำไฟฟ้า ค่า pH ความหนืด และอื่นๆ

เมื่อสีได้รับการทดสอบและปรับแต่งอย่างละเอียดแล้ว ลูกค้าก็สามารถผลิตสีออกมาใช้งานได้ อาจเจือจางหรือทำให้ข้นขึ้นเพื่อปรับคุณสมบัติของสี ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทของสี

ตัวอย่างเช่น สีที่หนาขึ้นจะมีความหนืดน้อยกว่าสีเจือจาง ช่วยให้ทาได้ง่ายและปกปิดพื้นผิวได้ดี สีที่หนาขึ้นยังมีความเสถียรมากกว่า ช่วยให้ทนต่อสารเคมีและสภาพอากาศได้ดีขึ้น นอกจากนี้ สีที่ข้นขึ้นมักจะเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่า เนื่องจากมีสาร VOC น้อยกว่าสีที่เจือจาง

การสี

โรงงานผลิตสีต้องการความแม่นยำในการผลิตสีคุณภาพสูงที่คงทนและประสิทธิภาพ กระบวนการทั้งหมดตั้งแต่ต้นจนจบจะต้องได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปมีคุณภาพสูงสุดเท่าที่จะเป็นไปได้ นี่คือเหตุผลว่าทำไมจึงใช้ระบบอัตโนมัติและระบบตรวจสอบตลอดกระบวนการผลิต

กระสอบเม็ดสีหนักมาถึงโรงงานด้วยรถบรรทุก เม็ดสีแต่ละสีได้รับการวัดและชั่งน้ำหนักอย่างระมัดระวังเพื่อให้ตรงกับสูตรที่แม่นยำซึ่งพัฒนาขึ้นในห้องปฏิบัติการสำหรับแต่ละสี จากนั้นวัตถุดิบที่เป็นผงจะถูกผสมกับน้ำและสารยึดเกาะเพื่อสร้างส่วนประกอบของสีที่เป็นของเหลว

จากนั้นวัตถุดิบที่เป็นของเหลวจะถูกผสมกับสารเพิ่มความข้นและสารเติมแต่งเพื่อสร้างฐานสี จากนั้นส่วนผสมที่ได้จะต้องผ่านการทดสอบหลายชุดเพื่อระบุความแข็งแรงและคุณสมบัติของสี

กระบวนการกัดทำให้กระบวนการกระจายตัวก้าวไปอีกขั้นด้วยการลดขนาดอนุภาค ซึ่งจะช่วยลดปริมาณอากาศที่กักขังอยู่ในตัวป้อน ซึ่งอาจส่งผลต่อการไหลของผลิตภัณฑ์ ความเข้มของสี และความเงา Oliver Batlle มีโรงสีหลายประเภท รวมถึงโรงสีแบบแช่ โรงสีต่อเนื่อง และโรงสีหมุนเวียน เพื่อให้มั่นใจว่ากลุ่มก้อนจะแตกตัวอย่างทั่วถึง

องค์ประกอบสำคัญของโครงการสีที่ประสบความสำเร็จคือการสื่อสารที่ชัดเจนระหว่างทุกฝ่ายที่เกี่ยวข้องในกระบวนการนี้ ซึ่งรวมถึงผู้จัดการสิ่งอำนวยความสะดวก ทีมความปลอดภัยและการปฏิบัติตามกฎระเบียบ และผู้รับเหมา ตัวอย่างเช่น ผู้จัดการสิ่งอำนวยความสะดวกควรสื่อสารอุณหภูมิในการทำงานที่จำเป็นสำหรับสีแต่ละประเภท เพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงที่อุปกรณ์ทำงานผิดปกติและล้มเหลวเนื่องจากสภาพการทำงานที่ไม่เหมาะสม

กระจาย

ในระหว่างกระบวนการกระจาย องค์ประกอบที่เป็นผงที่เป็นของแข็ง เช่น เม็ดสีและสารตัวเติม จะถูกใส่เข้าไปในของเหลวพื้นฐาน นี่เป็นขั้นตอนที่สำคัญมากเนื่องจากส่วนผสมที่เป็นผงส่วนใหญ่ไม่สามารถละลายน้ำได้ วัตถุประสงค์ของกระบวนการกระจายตัวคือเพื่อให้แน่ใจว่าอนุภาคผงที่ไม่ละลายน้ำทั้งหมดจะถูกแยกออกจากกัน เปียกอย่างสมบูรณ์ ขจัดการจับตัวเป็นก้อน และกระจายตัวเป็นเนื้อเดียวกันในของเหลว การเลือกใช้สารเติมแต่งในการกระจายตัวขึ้นอยู่กับการใช้งานขั้นสุดท้าย การตลาด และการใช้สี

การใช้สารเติมแต่งการกระจายตัวที่เหมาะสมจะทำให้ได้ผลลัพธ์การเปียกและการกระจายตัวที่ดีมาก เม็ดสีที่จับตัวเป็นก้อนแห้งที่มีอยู่จะถูกทำลาย และไม่มีการเกาะตัวกันอีกต่อไปในระหว่างการผสมสูตรให้เสร็จสมบูรณ์ นี่เป็นขั้นตอนที่สำคัญมาก และหากดำเนินการอย่างไม่ถูกต้อง ก็อาจทำให้ผลลัพธ์การกระจายตัวที่ยอดเยี่ยมที่ได้รับมาจนถึงตอนนี้ลดลงได้

ในสีทาสถาปัตยกรรม มักเป็นกรณีที่มีการใช้เม็ดสีเข้มข้นเพื่อย้อมสีระบบที่ใช้น้ำและตัวทำละลาย จุดมุ่งหมายคือการสร้างทินเนอร์ 'สากล' เหล่านี้ให้คุ้มค่าและเป็นสากลที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยปกติจะทำได้โดยการใช้สารช่วยกระจายโอลิโกเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ (เช่น ประเภท Efka(r) PU และ/หรือ PX) นอกจากนี้ กลุ่มผลิตภัณฑ์เม็ดสีกวนที่เป็นนวัตกรรมใหม่ของ Xfast(r) สามารถขจัดความจำเป็นในการกระจายตัวไปพร้อมกันได้ เนื่องจากเม็ดสีเหล่านี้มาในรูปแบบของเม็ดแห้งและสามารถเพิ่มลงในสูตรการกวนได้โดยตรง ซึ่งช่วยลดปริมาณสารลดแรงตึงผิวที่จำเป็นในสูตรได้อย่างมาก

การผสม

ในกระบวนการผสม เม็ดสีเนื้อละเอียดจะถูกชุบด้วยเรซินและตัวทำละลาย ก่อนที่จะเติมส่วนผสมเพิ่มเติมเพื่อสร้างสี จากนั้น ผสมให้เข้ากันเพื่อให้ส่วนประกอบของสีกระจายตัวและให้แน่ใจว่าส่วนผสมทั้งหมดกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งส่วนผสม นี่เป็นขั้นตอนสำคัญและเป็นขั้นตอนหนึ่งที่อาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณภาพสีและเวลาในการผลิต

ที่จริงแล้ว พบว่าการลดจำนวนขั้นตอนในกระบวนการนี้สามารถลดการทำงานซ้ำได้มากถึง 20% นั่นคือเหตุผลที่ผู้ผลิตสีกำลังลงทุนในเทคโนโลยีอัจฉริยะที่สามารถทำให้กระบวนการนี้เป็นแบบอัตโนมัติได้

ระบบเหล่านี้สามารถทำได้โดยการตรวจสอบและวิเคราะห์จุดข้อมูลหลายจุดเพื่อทำการตัดสินใจอย่างมีข้อมูลแบบเรียลไทม์ ตัวอย่างเช่น เซ็นเซอร์สามารถติดตามสถานะของชิ้นงานแต่ละชิ้นในขณะที่เคลื่อนผ่านกระบวนการพ่นสี อีกทั้งยังสามารถแจ้งเตือนพนักงานเมื่อเกิดปัญหากับอุปกรณ์หรือระบบการเคลือบอีกด้วย

ส่งผลให้ปริมาณของเสียจากสีลดลง ในทำนองเดียวกัน เวลาที่ใช้ในการดำเนินการกระบวนการทั้งหมดก็จะลดลง

วิธีการใช้ระบบอัตโนมัตินี้ยังช่วยในเรื่องข้อกังวลด้านความปลอดภัย เนื่องจากช่วยลดงานที่ต้องใช้คนและเป็นอันตราย และลดความเสี่ยงในการสัมผัสกับควันสี ท้ายที่สุดแล้ว มันสามารถช่วยให้ผู้ผลิตมุ่งเน้นพลังงานมากขึ้นในการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตและปรับปรุงคุณภาพสี

การทำให้ผอมบาง

หลังจากผ่านโรงสีทรายหรือถังกระจายตัวแล้ว เม็ดสีสำหรับวางจะเคลื่อนไปยังกาต้มน้ำขนาดใหญ่ซึ่งจะถูกกวนด้วยตัวทำละลายในปริมาณที่เหมาะสมเพื่อสร้างความคงตัวขั้นสุดท้าย จากนั้นจะเข้าสู่การควบคุมคุณภาพเพื่อตรวจสอบและทดสอบ

ไม่ว่าสีจะเป็นสีน้ำมันหรือน้ำ จะต้องทำให้สีบางลงเพื่อพ่นได้ดี และเพื่อลดการลากเมื่อแปรงหรือกลิ้งลงบนพื้นผิว สีที่ทำให้บางลงยังช่วยให้สามารถดูดซับชั้นต่างๆ ได้มากขึ้น และให้ผิวเคลือบที่ดีขึ้น มีหลายวิธีในการทำให้สีบางลง และสิ่งสำคัญคือต้องรู้ว่าทินเนอร์ชนิดใดที่เหมาะกับประเภทของสีที่ใช้มากที่สุด

การทดสอบง่ายๆ เพื่อพิจารณาว่าจำเป็นต้องทำให้สีบางลงหรือไม่ คือการใช้หยดเล็กๆ บนกระดาษหนังสือพิมพ์แล้วดูว่าสีข้นขึ้นเร็วแค่ไหน หรือใช้ถ้วยวัดความหนืด (อุปกรณ์วัดแบบเรียวซึ่งมีรูปรับเทียบที่ด้านล่าง) และนาฬิกาจับเวลาเพื่อจับเวลาว่าของเหลวจะระบายออกไปนานแค่ไหน

หากสียังมีความหนาหลังจากนี้ จะต้องเจือจางด้วยสุราขาว สุราแร่ เทอร์ป หรือทินเนอร์ที่มีน้ำมันเป็นส่วนประกอบ ขึ้นอยู่กับประเภทของสี อย่าลืมคนสีก่อนเติมทินเนอร์ และค่อยๆ เพิ่มทีละน้อย โดยพิจารณาจากผลกระทบที่มีต่อความสม่ำเสมอของสี หากคุณเติมทินเนอร์มากเกินไป สีจะบางเกินไปและอาจอุดตันแปรงหรือไหลออกจากภาชนะ

การทดสอบ

สีมีคุณสมบัติหลากหลายซึ่งทำให้เหมาะสมกับสถานการณ์ที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม คุณลักษณะเหล่านี้มักจะระบุปริมาณได้ยาก เนื่องจากการใช้งานและการบ่มการเคลือบเกิดขึ้นภายใต้สภาพภูมิอากาศและโรงงานที่หลากหลาย เพื่อประเมินและทดสอบคุณสมบัติเหล่านี้ ผู้ผลิตจะส่งตัวอย่างไปยังห้องปฏิบัติการ เช่น Applied Technical Services (ATS) เพื่อทำการทดสอบ

การทดสอบเหล่านี้ดำเนินการกับทั้งสีที่เป็นของเหลวและสีที่บ่มแล้ว การทดสอบบางอย่างขึ้นอยู่กับส่วนผสมของสี ในขณะที่การทดสอบอื่นๆ ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่น การทดสอบ Holiday จะตรวจหารูเข็มในสารเคลือบที่อาจเป็นสาเหตุให้เกิดการกัดกร่อนของวัสดุพิมพ์ได้ในที่สุด การทดสอบอื่นจะกำหนดความต้านทานของพื้นผิวต่อการสึกหรอเชิงกล โดยผู้ทดสอบจะถูจุดหนึ่งกลับไปกลับมาบนพื้นผิวของสีสิบครั้งด้วยสำลีแห้ง รอยดำที่สำลีทิ้งไว้จะแสดงน้ำมันและสิ่งสกปรกที่อาจปนเปื้อนกับสีได้

การทดสอบอื่นๆ ได้แก่ ความหนืด ซึ่งจะตัดสินว่าสีนั้นเหมาะสำหรับการพ่น การรีด หรือการแปรงหรือไม่ ยังสามารถทดสอบความหนืดได้โดยใช้เครื่องวัดความหนืด ซึ่งใช้เข็มหรือแท่งวัดปริมาณการเคลื่อนที่ที่จำเป็นสำหรับตัวอย่างที่จะเคลื่อนที่ผ่าน การทดสอบยังวัดความหนาแน่นหรือความถ่วงจำเพาะของสี ซึ่งคำนวณโดยการชั่งน้ำหนักสารตกค้างที่ไม่ระเหยหลังจากการระเหยตัวทำละลายแล้ววัดด้วยวิธีกราวิเมตริก

การวิเคราะห์สเปกโทรสโกปีการแปลงฟูริเยร์ช่วยระบุองค์ประกอบทางเคมีของสีและสารเคลือบโดยการเปรียบเทียบสเปกตรัมการดูดกลืนแสง IR ของวัสดุที่ไม่รู้จักกับสเปกตรัมที่ทราบของวัสดุอื่น การวิเคราะห์ FTIR ยังสามารถตรวจจับองค์ประกอบที่เป็นอันตรายในสี เช่น ตะกั่ว แคดเมียม ปรอท โครเมียม PBB หรือ PBDE