Jak powstaje farba: Składniki farby i produkcja

Co to jest farba i jak to jest zrobione?

Pierwsze użycie farby może być śledzone z powrotem do francuskich i hiszpańskich ludzi. Więcej niż 20.000 i 25.000 lat temu, składniki farby zawierały takie rzeczy jak pigmenty ziemi, węgiel drzewny, sok z jagód, smalec, krew i sok z mlecza. Egipcjanie i Hebrajczycy używali jej jako powłoki ochronnej dla drewna na swoich statkach.
W 1700 roku, Thomas Child zbudował pierwszy amerykański młyn farby w Bostonie, Massachusetts. Pierwszy patent na farbę został zakupiony w 1865 roku przez D.P. Flinna. Jednak dopiero w 1867 r. firma ta zaczęła mieszać farby dla konsumentów. Przed 1930 rokiem do mielenia pigmentów używano kamiennych młynów. Później zostały one zastąpione przez stalowe kulki. Obecnie młyny piaskowe i szybkie mieszalniki dyspersyjne mielą pigmenty dyspersyjne.

Z czego składa się farba?

W farbie znajdują się cztery główne składniki: żywica, dodatki, rozpuszczalnik i pigment. Żywica jest spoiwem, które trzyma wszystkie pigmenty razem. Pozwala ona na przyleganie produktu do powierzchni, na której jest on malowany. Farba na bazie wody wykorzystuje polimery emulsji akrylowej do wiązania. Wspólne polimery akrylowe są w szerokiej gamie typów i kombinacji, takich jak metakrylan metylu i butylu. Niedrogie farby wykorzystują polioctan winylu do wiązania.

Dodatki są stosowane w celu poprawy właściwości substancji. To sprawia, że ślizga się na ścianie z pędzlem. Sprawia również, że jest odporny na pleśń i ścieranie. Bez dodatków czas schnięcia nie byłby tak szybki, jak jest i nie byłoby odporności na zwiotczenie. Rozpuszczalniki działają jako nośnik, który pomaga związać pigmenty i żywicę razem. Środki te mogą być organiczne, jak mineralne trawy, lub producent może użyć zwykłej wody.

Ostatnio w procesie produkcji farby, pigmenty są używane, aby dać farby jego kolor i połysk. Są one umieszczone w dwóch grupach, prime i rozcieńczalnika. Pigmenty prime będzie zawierać kolory takie jak biały, zielony tlenek, żółty i czerwony. W drugiej grupie rozcieńczalników, obejmuje węglan wapnia, talk, mika i baryt, aby wymienić tylko kilka.

Złożony proces produkcji farby

Większość ludzi nie dać przemysł produkcji farb dużo myśli. Widzą go jako nic więcej niż kolorowy odcień, który jest stosowany do ich ścian. Jednak farba jest czymś więcej niż tylko kolorem, jest to płynny materiał, który wysycha do pięknego wykończenia. To trwa skomplikowany proces chemiczny, aby włączyć ten płyn do ciała stałego. Farba jest używana do upiększania, ochrony, higieny, a nawet identyfikacji. W związku z tym, wielu nie ma pojęcia, co jest w farbie i proces, który jest używany do generowania go.

Istnieje pięć krytycznych części w procesie produkcji farby. Są to: pomiar składników, przygotowanie i dyspersja pigmentu, spuszczanie, testowanie laboratoryjne i puszkowanie. Farba jest produkowana w dużych partiach. Za pomocą kalibrowanych kadzi, składniki są odmierzane i ważone na wagach. Następnie dodawane są pigmenty. Te proszki są małe i przylegają do siebie tworząc grudki. Są one rozbijane przez żywicę i dodatki, które zapobiegają ich sklejaniu się, co nazywane jest dyspersją. Przemysłowe maszyny do mieszania farb są używane do łączenia i rozpraszania pigmentów.

Na etapie spuszczania, żywica, rozpuszczalnik i dodatki są połączone w dużej kadzi. Podczas tej fazy miesza się bazę młyńską. Na tym etapie, jeśli to konieczne, dodawane są wszelkie dodatki końcowe. Gotowy produkt jest testowany w laboratorium. Zanim produkcja zostanie zatwierdzona, testowane są najważniejsze składniki. Upewniają się, że są one wystarczająco wymieszane i nie wymagają dalszej obróbki. Sprawdzają lepkość, siłę odcienia, kolor, połysk, czas schnięcia i ogólny wygląd.

Gdy partia jest kompletna, można ją zapuszkować. W tej fazie pobierane są dwie próbki. Próbka zatrzymana jest zachowywana i przechowywana dla przyszłych referencji, a następnie jest końcowa próbka kontrolna. Próbka końcowa jest kontrolowana w celu zagwarantowania zgodności z normami. Gdy próbka końcowa zostanie ukończona, może zostać wysłana.

Zrozumienie lakieru i emalii

Najskromniejszymi rodzajami farb są lakiery, które wytwarzają warstwę przez odparowanie rozpuszczalnika. Farba na bazie wody ma tryliony maleńkich cząsteczek żywicy. Woda w tych farbach powoli odparowuje, a żywica i cząsteczki zbliżają się do siebie, aż się dotykają. Żywica i pigmenty fuse, tworząc twardą, stałą, która jest znana jako film farby.

Farba cynamonowa jest wykonana z żywicy alkidowej, która jest rozpuszczona w rozpuszczalniku. Gdy rozpuszczalnik odparowuje w pierwszym etapie, tworzy lepki lakier. Żywica reaguje z tlenem w powietrzu i tworzy twardą powłokę. Lakiery powłokowe mają dwa składniki, które same w sobie są niereaktywne. Jednak gdy zostaną one umieszczone razem, zachodzi między nimi reakcja chemiczna. Reakcja może trwać jakiś czas, w zależności od temperatury w pomieszczeniu. Rezultatem końcowym jest twarda, wytrzymała powłoka, która ma doskonałą przyczepność.

W miarę rozwoju nowych technologii, granice między powłokami wodorozcieńczalnymi, rozpuszczalnikowymi i reaktywnymi zacierają się. Na przykład, niektóre emalie mają żywice emulsyjne na bazie wody, które powodują polimeryzację wysuszonej warstwy. Jest to podobne do tego, co można zobaczyć w emaliach rozpuszczalnikowych.

Produkty uboczne procesu produkcji farb

Proces wytwarzania farb tworzy wiele produktów ubocznych i odpadów. Każdy zakład produkcji farb musi mieć w domu oczyszczalni ścieków. Zakład ten będzie oczyszczać wszystkie płyny, które są generowane na miejscu. Będzie również obsługiwać, przechowywać spływ wody. Obiekty te muszą korzystać z Agencji Ochrony Środowiska, lub EPA, przepisy. Muszą być monitorowane 24 godziny na dobę, jak również prowadzić okresowe kontrole zapisów. Wszelkie odpady płynne mogą być traktowane na miejscu przez normy obiektu. Osad powstały z lateksu może być poddany recyklingowi i wykorzystany jako wypełniacze do innych produktów. Rozpuszczalniki na bazie wody mogą być również odzyskiwane i wykorzystywane jako paliwa dla innych gałęzi przemysłu. Pojemnik farby, który został oczyszczony może być ponownie wykorzystany lub wysłany do lokalnego wysypiska śmieci.

Paleta kolorów życia

Bardzo niewiele osób naprawdę wie, jak farba jest wykonana. Jest to jedna z tych rzeczy, które są używane codziennie z niewielką ilością informacji w tle. Farba jest używana wszędzie. Od domu do biura, a nawet samochodu. Bez koloru, świat byłby bardzo nijaki.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.