دانلود طرح توجیهی تولید رنگ های صنعتی و ساختمانی شرکت مهررنگ

فصل اول

کلیاتی در راستای شناسائی محصول و ارتباط منطقی آن با زنجیره تولید.

طرح تولید رنگهای صنعتی و ساختمانی :

تمرکز روز افزون جمعیت جهان در شهرها و همچنین رشد عظیم جمعیت و افزایش فعالیتهای اجتماعی و اقتصادی مربوط به آنها ، رشد پروژه های عظیم اقتصادی ، عمرانی و . . . که ملزم این تحولات است . الزاماً باعث رشد مصرف مصالح ساختمانی انواع رنگهای صنعتی و ساختمانی نیز می شود ، خواهد بود.

رنگهای صنعتی و ساختمانی در گروه کالاهای مصالح ساختمانی ، صنعتی قرار می گیرند ، بنابراین بازار مصرف بالقوه بسیار بالایی برای آنها وجود دارد ، لذا احداث واحدهایی جهت رفع نیازهای مربوطه ضروری بنظر می رسد .

رنگهای صنعتی و ساختمانی محدوده وسیعی از کالاها را در بر می گیرد که تنوع این تولیدات تفاوتهای بسیاری را در جنس ،‌شکل و خصوصیات آنها ایجاد می کند که بالطبع روشهای ساخت گوناگونی را طلب می کند .

از آنجا که تولید تمامی انواع رنگ صنعتی و ساختمانی به دلیل تفاوت روشهای ساخت آنها در یک واحد تولیدی صنعتی بویژه درچهارچوب صنایع کوچک امکان ندارد ، طرح حاضر احداث واحدهایی که عمده ترین انواع اینگونه کالاها را تولید می نمایند مد نظر دارد .

مهمترین ویژگی های تولید رنگ های صنعتی و ساختمانی ماهیت کارگاهی ، ناپیوسته و سیکلی بودن آن است . محصولات از مواد مختلفی تشکیل شده که هر یک از این مخواد به فراخور نیاز به روش مناسبی تهیه می گردد و در نهایت با Mix کلیه مواد با یکدیگر محصول نهایی آماده می گردد ، مواد به صورت ناپیوسته اما مداوم و سیکلی در یک یا چند مرحله تولید می شود و پس از ساخته شدن انبار می گردد .

در طرح حاضر جهت انجام محاسبات نمونه با توجه به حیطه فراگیری محصولات واحد ، هدف بهره گیری از حداکثر تنوع تولیدات به منظور برخوردار بودن واحد از حداکثر انواع ماشین آلات و تجهیزات تولیدی در چهار چوب حیطه فعالیت آن بوده است و بدینوسیله واحد بالقوه قادر به تولید طیف گسترده ای از رنگهای صنعتی و ساختمانی بر حسب انواع تقاضا خواهد بود ، اما در نهایت سرمایه گذاری های علاقمندان در این صنعت می تواند برای انواع محصولات و ظرفیت تولیدی مورد نظر خود به افزایش یا کاهش و یا حذف انواع و یا تعداد برخی از ماشین آلات و تجهیزات تولیدی اقدام نمایند این امر اگر با دقت کارشناسی انجام گیرد تاثیر بسیار ناچیزی در کارائی و شاخصهای اقتصادی واحد خواهد داشت .

تعیین ظرفیت واحد برای انواع مختلف محصولات نمونه انتخاب می شود ، بر اساس استفاده بهینه از توانایی های ماشین آلات و تجهیزات تولیدی موجود انجام گرفته و تضمین می کند اقتصادی ترین طریقه عملکرد واحد باشد .

مطالعات مالی و اقتصادی طرح با توجه به برآورد هزینه ها انجام خواهد شد و بر اساس نرخهای متداول موجود و استعلام بعمل آمده از صاحبان صنایع و سازندگان ماشین آلات انجام می شود وبا کمک نرم افزار کامپیوتری جمع بندی شده و ارائه خواهد شد که نتایج طرح حاکی از سودآوری بالای طرح ، حالت پایدار و شاخصهای مطلوب اقتصادی آن خواهد بود .

مشخصات فنی محصول شکل طبقه بندی فرمول و . . .

اصول اساسی

قدرت پوشانندگی و محافظت زمینه و یا تزئین زمینه دو خاصیت مهم یک روکش می باشد . بسته به اینکه کاربرد نهایی روکش کجاست یکی از دو ویژگی فوق ممکن است مهم تر از دیگری باشد . برای مثال ، حفاظت یک پل فولادی چندین میلیون دلاری در مقابل خوردگی خیلی مهمتر از عامل          تزئین کنندگی آن است .

روکشهای تبدیل پذیر و تبدیل ناپذیر :

روکشها بسته به ماهیت خود معمولاً به حالت مایع بکار رفته وسپس به صورت یک فیلم جدید با درجه چسبندگی معین بر روی زمینه زیرین در       می آیند . روکشها به دو گروه اصلی تقسیم می شوند : تبدیل پذیر و تبدیل ناپذیر .

روکشهای تبدیل ناپذیر آنهایی هستند که در طی فرآیند تشکیل فیلم در آنها برخی تغییرات شیمیائی اتفاق می افتد . تغییرات شیمیائی مزبور موجب تبدیل          رنگپایه های پلیمری به یک شبکه سه بعدی می شوند . تغییرات فوق دائمی بوده و با حرارت و با اغلب حلالها نمی توان آن را به حالت اولیه برگرداند . شبکه شدن رنگپایه های پلیمری فوق ممکن است از طریق مکانیسم اکسیداسیون ( مثل روغنها با رنگهای الکیدی ) یا از طریق کاتالیزور ( مثل روکشها اوره فرمالدئید ) و مواد پخت کنده آمینی ( مثل سیستهای اپوکسی ) و یا بطور ساده توسط پرتوهای UV انجام گیرد . در آینده همه انواع فیلمهای سخت مورد بحث قرار خواهند گرفت .

تشکیل فیل لاتکس :

روکشهای تبدیل ناپذیر آنهایی هستند که تشکیل فیلم آنها بوسیله واکنشهای شیمیائی یا هر گونه تغییر دیگری انجام نمی گیرد بلکه آنها از طریق تبخیر حلال یا مایعی که در آن پخش شده اند فیلم تشکیل می دهند و رنگپایه پلمیری را به صورت فیلم برروی زمینه بر جا می گذارد . تشکیل چنین فیلمهایی عموماً ماهیت پلاستیکهای گرما نرم را دارد . از لحاظ قدمت ، لاکهای نیتروسلولز مثالی از این روکشها هستند که با تبخیر حلال فیلم تشکیل می دهند . هر چه حلال بیشتر گردد غلظت رزین افزایش می یابد . در این مورد برای اینکه فیلم ماهیت یکوانختی داشته باشد سازگاری حلال باقیمانده با رزین مهم است ( رزین نباید در محلول رسوب کند ) . به مرور زمان و با تبخیر حلال یک فیلم نازک سفت و غلظ تشکیل می گردد . اینکه چه موقعی فیلم حاصل به آخرین حد سختی خواهد رسید به تمایل حلال برای ماندن در فیلم بستگی دارد . تشکیل فیلمی هموژن با مدت خشک شدن مناسب مشروط به انتخاب صحیح حلال است . بعداً گفته خواهد شد که حلالهای مختلف سرعتهای تبخیر و خواص حلالیتی متفاوتی دارند .

مفاهیم خاص دیگری در مورد تشکیل فیلم در رنگهای لاتکس می توان ملاحظه کرد . مکانیسم تشکیل فیلم توسط روکشهای امولسیونی ، با سیستمهای حلال مورد بحث در بالا کاملاً تفاوت دارد . یک لاتکس امولسیونی حاوی ذرات پلمیری کلوئیدی ( معمولاً در اندازه های کوچکتر از 5/0 میکرون ) است . که توسط یک امولسیون کننده پوشیده می شوند تا ذرات با یکدیگر جمع نشده و بهم نچسبد . به عبارت دیگر رنگهای پایه لاتکسی پایدار می شوند . همچنین ذرات با اندازه های فوق حرکت بروانی از خود نشان می دهند . پس از بکاربردن بر روی رنگ لاتکس بر روی زمینه ، آب موجود شروع به تبخیر از فیلم مرطوب می کند . در نتیجه ذرات کلوئیدی پلیمر به مرور غلظ تر می شوند. سپس ذرات با یکدیگر تماس پیدا نموده و متراکم می شوند ، در این حالت کماکان مقداری آب موجود دارد که یا باید تبخیر گردد و یا جذب خلل و فرج ، سطح زیرین شود . در نهایت ذرات کاملاً به یکدیگر چسبیده و به فیلمی به هم پیوسته و بدون حفره خالی تبدیل می شوند .

هر چند که این فرایند در نگاه اول ساده به نظر می رسد ، ولی چندین عامل از به هم چسبیدن ذرات و تشکیل یک فیلم به هم پیوسته محافظ جلوگیری می کند . ابتدا باید خود پلیمر به اندازه کافی نرم بوده و دمای انتقال شیشه ای پایینی داشته باشد تا بتواند ذوب شود . بدین خاطر اکثر پلیمرهای پایه لاتکس به صورت کوپلیمر مورد استفاده قرار می گیرند که معمولاً نرم تر از هموپلیمر های مربوطه هستند ( این موضوع بعداً‌مورد بررسی قرار خواهند گرفت ) . همچنین امکان افزایش مواد در هم آمیزنده ( نرم کننده های موقت ) به فرمول بندی رنگ وجود دارد . به علت اینکه آب بخار شود ، مواد در هم آمیزنده فوق اثر نرم کنندگی خود را بر روی ذرات پلمیری افزایش می دهند و در کار چسبیدن انها به یکدیگر را تسهیل می کند .

نکته مهم دیگر دمای کاربردی روکش های لاتکس می باشد . در صورت پایین بودن دما ممکن است ذرات کلوئیدی سخت تر از آن باشند که به هم بچسبند. همچنین اگر تعدای از ذرات پلیمری لاتکس خیلی بزرگ باشند در تشکیل فیلم اشکال ایجاد می کنند .

بلاخره فرمول ویژه خود رنگ مهم است . وجود رنگ دانه زیاد در فرمول بندی رنگ در تشکیل فیلم پیوسته ، صاف ، و نرم مزاحمت ایجاد می کند . در واقع هر گونه نابرابری و عدم تناسب افزودنی ها در رنگ می تواند بر تشکیل فیلم لاتکس اثر گذارد .

فیلم رنگ چه ویژگی های باید داشته باشد ؟

کاربرد انواع روکش ها در موارد گوناگون خواص متنوعی از رنگ را مطرح  می کند . به عنوان مثال رنگ هایی که در قسمت بیرونی منازل به کار           می روند . باید اساساً سرعت جذب و رفع رطوبت توسط چوب را کاهش دهند تا بدین ترتیب چوب عمر بیشتری داشته باشد . این امر از تورم و انقباض چوب ، و از خم شدن آن و تأثیراتی از این قبیل ممانعت می کند . یک رنگ برای قسمت خارجی خانه نه تنها باید فیلمی با قابلیت انعطاف خوب داشته باشد بلکه باید در شرایط محیطی انعطاف خود را حفظ کند . به عبارت دیگر رنگ باید در برابر از دست دادن نرم کننده ها ، یا ترد و شکننده شدن در نتیجه اکسیداسیون فیلم ، مقاومت باشد . یک فیلم رنگ قسمت خارجی خانه باید قادر باشد خود را با انقباض و انبساط های معمولی زمینه فوق دهد .

از طرفی دیگر رنگهای که برای روکش اتومبیل ها مورد استفاده قرار می گیرند باید ویژگی های دیگری داشته باشند . این روکش باید خیلی غیر قابل نفوذ باشد تا سطح آهن را از نفوذ اکسیژن وآب ( دوعامل تسریع کننده ای خوردگی) محافظت کند . همچنین فیلم باید سطح را از لحاظ الکتریکی عایق کند تا گالوانیزسیون و جریان الکتریکی مورد نیاز برای خوردگی کاهش یابد . آماده سازی سطح زمینه بسیار مهم است . در صورت تعمیر رنگ ماشین ، سطح ان باید از رنگ قبلی تمیز گشته و فلز آن لخت گردد . البته روکش های اتومبیل باید آهن زمینه در برابر برخورد با سنگریزه ها کار حفاظت را انجام دهد . ظاهر روکش نیز بسیار مهم است .رنگ باید قادر به حفظ ظاهر شفاف خود باشد و از پایداری فام خوبی برخوردار باشد . در مورد تجهیزات اصلی یک خط تولید ، سرعت خشک شدن محصول مهم است تا سرعت تولید حفظ گردد .

به طور کلی بیشتر فیلم های ایجاد شده توسط رنگ برای اینکه عمر سرویس دهی خوب داشته باشند باید تا حدودی سختی و انعطاف پذیری از خود نشان دهند . اگر رنگ پایه مصرف تنها یک هموپلیمر باشد دو خاصیت متفاوت فوق به خوبی مشاهده نخواهد شد . از این رو در خیلی از موارد کاربردی رنگ ، سیستم رنگ پایه مخلوط یعنی کوپلیمر ها یا ترپلیمرها ، مورد استفاده قرار   می گیرند تا بین سختی و انعطاف پذیری فیلم هماهنگی بهتری حاصل شود .

رنگپایه ها :

رنگپایه اجزای پلمیری در فرمولبندی روکش هستند که فیلم را حفظ می کنند . در حقیقت رنگپایه ذرات رنگدانه را در فیلم با یکدیگر نگه می دارد . چنانچه روکشی رنگدانه یا رنگدانه یار نداشته باشد در این صورت رنگپایه روکشی براق و شاید هم شفاف ایجاد می کند . همانطور که در قسمتهای قبل گفته شد رنگپایه ها می توانند تبدیل پذیر ( قابل مقایسه با گرمای سختها ) یا تبدیل ناپذیر ( قابل مقایسه با گرما نرم ها ) باشند .

1- روغن های خشک :

روغن های خشک شونده :

به روغن های گفته می شود که اسیدهای چرب آنان که اغلب 18 گزینه هستند دارای بندهای دوگانه مجزا و مجاور هم بوده که بنابراین زمان خشک سریعی داشته و به روغن های سخت نیز معروفند از روغن های خشک شونده می توان تانگ یا چوب چینی ، اتیسیکا ، بذرک و کوچک آب داده و ساردین ( یا ماهی ) را نام برد . 

به روغن هاي گفته مي شود كه اسيدهاي چرب آنان كه اغلب 18 گزينه هستند داراي بندهاي دوگانة مجزا و مجاور هم بوده كه بنابراين زمان خشك سريعي داشته و به روغن هاي سخت نيز معروفند از روغن هاي خشك شونده مي توان تانگ يا چوب چيني ، اتيسيكا ، بذرك و كوچك آب داده و ساردين ( يا ماهي ) را نام برد .

نوع اسيد چرب تعدا كربن

ـ پلامتيك 16

ـاستئاريك 18

ـ اولئيك 18

ـ ربسي نولئيك 18

ـ لينولئيك 18

ـ لينولئيك 18

ـ لبسائيك 18

روغنهاي نيمه خشك شونده

ـ پلاتيك 16

استئاريك 18

اولئيك 18

لينولئيك 18

روغنهاي طبيعي به مدت صدها سال به عنوان تشكيل دهنده فيلم و رنگپايه در ساخت رنگ مصرف مي شدند . روغنهاي خشك كن ، روغنهاي گياهي يا روغن ماهي هستند .

در تري گليسريدهاي فوق اسيدهاي چرب اشباع شده ، اشباع نشده و پلي اشباع نشده وجود دارند . مثالهايي از انواع اين اسيدها چرب عبارتند از :

كاپريليك اسيد

كاپريك اسيد

لائوريك اسيد

مايرنتيك اسيد

پالميتيك اسيد

استئاريك اسيد

روغنهاي تري گليسيردي كه اسيدهاي چرب اشباع شده زياد دارند به هنگام قرارگيري در معرض هوا فيلم تشكيل نمي دهند و روغنهاي خشك نشونده نلميده مي شوند . اين روغنها در رنگها فقط به صورت مخلوط با روغنهاي خشك كن مصرف مي شوند . اسيدهاي چرب اشباع نشده ، مخصوصاً پلي اشباع نشده ، به تنهايي عمل خشك كردن روغن را انجام داده و فيلم تشكيل مي دهند ( اسيد چرب پلي نشده اسيدي است كه بيش از يك پيوند اشباع نشده دارد). روغنهاي خشك كن از طريق تشكيل پيوندهاي عرضي اكسيداسيون در بين اجزاء پلي اشباع نشده انواع ملكولهاي تري گليسريد ، فيلم تشكيل مي دهند .

روغنهاي خشك كننده به خاطر دارا بودن ساختار متفاوت فيلمهائي با خواص متفاوت تشكيل مي دهند . روغن بذرك ، روغن تونگ ، روغن درخت گردوي آمريكايي ، و روغن ماهي مثالهايي از روغنهاي خشك شونده هستند كه مصرف عام دارند ، وقتي كه يك خشك كن ( معمولاً صابون كبالت ، منگنز يا سرب ) به اين روغنها افزوده مي شود و در مقابل هوا قرار مي گيرند به سرعت فيلم تشكيل مي دهند .

2ـ رنگپايه هاي اولئورزيني :

اين رنگپايه ها در ساخت جلاها بكار مي روند و از پخت نمودن ميزان معيني از روغن طبيعي خشك شونده با مقدار معيني از رزين در يك راكتور بزرگ بدست مي آيند . فرآيند پخت جرم مولكولي را افزايش داده و مجب سازگاري روغن و رزين مي گردد . بين روغن و رزين نوعي كوپليمر تشكيل مي شود . در ضمن اين محصول در يك حلال رقيق و آبكي قابل حل خواهد شد . پس از فرآيند پخت ، محصول اولئورزيني توسط يك حلال رقيق مي گردد . )

ـ طول روغن : بسياري از خواص نهايي جلا با نسبت روغن به رزين تعيين مي گردد . اگر نسبت روغن به رزين بالا باشد سرعت خشك شدن كند شده نرمي بيشتر مي شود ، انعطاف پذيري بالا رفته و درخشندگي كاهش مي يابد . چنانچه نسبت روغن به رزين كم باشد سرعت خشك شدن ،‌سفتي و نيز درخشندگي افزايش مي يابد .

ـ انواع رزينها : در ساخت جلاهاي اولئورزيني انواع گوناگوني از رزينها مورد استفاده قرار مي گيرند . اين رزينها عبارتند از :

ـ رزينهاي پلي ترين .

ـ رزينهاي پتروليوم

ـ رزينهاي كومارن ايندن

ـ كلوفانهاي صمغ

ـ كلوفانهاي چوب

ـ كلوفانهاي روغن تال

ـ كلوفانهاي صابوني

ـ استرهاي كلوفاني

ـ رزينهاي فنوليك نوالاك

ـ رزينهاي فنوليك بهبود يافته باكلوفان

3ـ آلكيدرزينها :

اين رزينها از واكنش يك اسيد چند ظرفيتي با يك پلي ال و يك اسيد چرب يك ظرفيتي ( يا روغن ) بدست مي آيند . كلمه آلكيد از دو بخش ‹‹ ال ›› يعني الكل و ‹‹ كيده ›› كه از اسيد گرفته شده تشكيل گرديده است .

معمولترين مثال براي آلكيد رزين واكنش پليمريزاسيون تراكمي گليسرين ، انيدريد فتاليك واسيد چرب ميباشد . گليسرين با سه گروه هيدروكسيل سه عاملي و انيدريد فتاليك دو عاملي شناخته مي شوند . لذا واكنش پليمريزاسيون تراكمي اين دو ماده قبل از كامل شدن واكنش تراكمي مي تواند ژل شود . ولي با افزايش يك اسيد چرب يك ظرفيتي ، تشكيل پليمري تقريباً خطي امكانپذير مي گردد . چنانچه ميزان اسيد چرب كافي باشد پليمر فوق در حلالهاي آليفاتيك قابل حل مي گردد . هر چند كه در توليد آلكيد رزينها انيدريد فتاليك به عنوان اسيد چند ظرفيتي از بقيه اسيدها رايج تر است اما اسيدهاي زير نيز مورد استفاده قرار مي گيرند .

ـ ايزوفتاليك اسيد

ـ ترفتاليك

ـ تري ملتيك انيدريد

ـ مالئيك انيدريد

عيب كاربرد الكيدها آن است كه فيلم آنها فاقد مقاومت شيميائي است . الكيدها و پلي استرهاي اصلاح شده ، نمي تواند مقاومت قليايي بالايي داشته باشند ( از طريق هيدروليز تجزيه مي شوند ) . آلكيدهاي رايج بسته به حلالهاي آلي كه دارند ممكن است مسائل آلودگي محيط زيست نيز ايجاد كنند .

4ـ اكريليكها :

اين گروه رنگپايه از سال 1950 خيلي رايج شده است . يكي از دلايل كاربرد زياد آنها شفافيت ذاتي ، پايداري و مقاومت در برابر زرد شدن مي باشد . اكريليكها هم در روكشهاي پايه حلالي و هم در رنگهاي لاتكس مقبوليت زيادي كسب كرده اند . پليمرهاي اكريليك يكي از پر مصرف ترين رنگپايه ها در صنعت روكش هستند .

5ـ رزينهاي وينيل :

در صنعت روكش معمولاً رزينهاي وينيلي اشاره به پلي وينيل استات و پلي وينيل كلرايد دارند . امروزه پلي وينيل استات در رنگهاي لاتكس داخلي و بيروني كاربرد زيادي دارد . اغلب هموپليمرهاي وينيل استات كه از طريق فرآيند امولسيون پليمريزه مي گردند به تنهايي قادر به مجتمع نمون ذرات كلوئيدي لاتكس در دماهاي معمولي در يك فيلم پيوسته نيستند . از اين رو اكثر امولسيونهاي پلي وينيل استات را كه در صنعت رنگ مصرف مي شوند با منومر نرم كننده ديگري مانند دي بوتيل مالئات ، 2ـ اتيل هگزيل اكريلات ، 8ـ بوتيل اكريلات ، دي بوتيل فومارات ، ايزو دودسيل اكريلات ، يا اتيل الكريلات صورت كوپليمر در مي آروند . كوپليمر هاي وينيل استات ـ اتلين نيز كه با پليمريزاسيون تحت فشار توليد مي شوند در رنگها مصرف مي شوند .

6ـ رنگپايه استايرن ـ بوتادي ان :

اين پليمرها در مواردي مثل رنگهاي لاتكس داخل خانه ها مورد استفاده قرار مي گيرند . منومر اصلي ‹‹ استايرن ›› مي تواند بوسيله فرايند محلول ، امولسيون يا سوسپانسيون پلميزه شود . درست همانند ساير پلميرهايي كه قبلاً توضيح داده شدند ( PMMA,PVAC, PVC ) . هموپليمرهاي استايرن به سختي قادر به تشكيل يك فيلم پيوسته از يك لاتكس هستند .

7ـ رزينهاي پلي اورتان :

بسياري از جلاها بر پايه اين رزينها قرار دارند چون از لحاظ خصوصيات چقرمه اند ، قابليت انعطاف دارند ، مقاومت زياد در برابر خوردگي دارند ، به فيلم چسبندگي خوبي مي دهند و در ضمن توانايي سفت شدن در حرارت بالا را دارند .

نوع تغيير يافته با روغن:

اين نوع جلاها بر پايه پلي اورتان اصلاح شده با الكيد قرار دارند . اينگونه سيستمها را اغلب ‹‹ پلي اورتان ـ آلكيدها ›› يا به طور ساده تر ‹‹ اورآلكيد ›› نيز مي نامند .

پري پلميرهاي پخت شونده با رطوبت :

اينها سيستمهاي پلي اورتن تك بسته اي هستند كه وقتي در معرض رطوبت موجود در هوا قرار مي گيرند پخت مي شوند .

ايزوسياناتهاي بلوكه شده :

در اين سيستم ، يك پلي ال در سيستمي بسته با دي ايزوسياناتي مثل TDIواكنش مي دهد تا محصول افزايش با ايزوسيانات تشكيل شود .

8 ـ پخت هاي كه رطوبت كاتاليست آنهاست :

اين فرآيند شبيه سيستم تك بسته اي قابل پخت با رطوبت است كه قبلاً توضيح داده شد ، با اين تفاوت كه در اين سيستم يك كاتاليزور آمين نوع سوم مثل N و –N دي متيل اتانل آمين را درست قبل از استفاده افزوده مي شود تا زمان پخت كوتاهتر شده و دانسيته پيوندهاي عرضي افزايش يابد و مقاومت شيميائي فيلم بهتر گردد .

9ـ سيستم هاي دو جزئي :

اين سيستم ها ، سيستم پلي اورتان دو بسته اي مي باشند . يكي از بسته ها حاوي ايزوسيانات با فراريت كم مي باشد كه ممكن است پلي ايزوسيان اورات باشد .

10ـ رزين هاي اپوكسي :

تقريباً نصف رزينهاي اپوكسي توليد شده در امريكا در صنعت روكش مصرف مي گردد . دلائل كاربرد زياد رزين هاي اپوكسي ، مقاومت شيميائي زياد ، استحكام چسبندگي زياد فيلم آنها و توانائي چقرمه شدن در عين انعطاف پذيري مي باشد .

11ـ آمينورزينها :

اين اصطلاح عموماً براي رزين هاي اوره ـ فرمالدئيد ( U F ) و ملامين فرمالدئيد ( MF ) به كار مي رود كه در صنعت روكش به عنوان رنگ پايه مورد استفاده قرار مي گيرند . يكي از كاربردهاي معمول اين روكش ها در ظروف آشپزخانه و كابينت هاي فلزي ، قطعات فلزي و غير مي باشد .

12ـ رنگپايه هاي سلولزي :

اين رنگ پايه ها اساساً در لاك ها مورد استفاده قرار مي گيرند . علت مصرف آنها براي اين منظور آن است كه كليه مزاياي يك لاك را مثل سرعت خشك شدن در دماي معمولي و عمر نامحدود نشان مي دهند .

حلالها :

1ـ مقدّمه :

يكي ديگر از مهمترين اجزائي فرمولبندي رنگها وروكشها حلالها مي باشند . حلال محمل سيالي است كه رنگپايه را در خود حل نموده و امكان تشكيل فيلمي مرطوب از رنگ پايه را بر روي سطح زمينه فراهم مي كند ، سپس حلال تبخير مي شود و فيلم جامد محافظ را باقي مي گذارد . در مورد روكش هاي تبديل ناپذير ، تشكيل فيلم منحصراً به تبخير حلال بستگي دارد . البته در مورد روكش هاي تبديل پذير نيز حلالها به منظور اعمال رنگپايه بر روي سطح به كار مي روند ؛ در هر حال فراريت حلال در اينجا يكي از شرايط ضروري جهت ايجاد يك فيلم سخت و محافظ و مفيد مي باشد .

2ـ خواص مهم :

شش خاصيت مهم زيرپارامتهاي هستند كه بايد در انخاب يك حلال مد نظر قرار گيرند .

حلاليت

فراريت

بو

سمي بودن

آتشگيري

قيمت

ساختمان شيميائي يك حلال قدرت انحلال رزين انتخابي را تعيين مي كند .

3ـ حلالهاي هيدروكربني :

اين گروه معمولترين حلالهايي هستند كه در رنگها به كار برده مي شوند . حلالهاي هيدروكربني سه دسته از تركيبات را شامل مي شوند : پارافين ها ، نفتنها و آروماتيك ها . اغلب حلالهاي H.C ( هيدروكربني ) كه امروزه در صنعت رنگ سازي به كار مي روند ماهيتاً آليفاتيك هستند كه معمولاً نرمال پارافين ها و ايزوپارافين ها را شامل مي شوند . بعضي از حلالهاي H .C نيز كسري از نفتنها ( پارافين هاي حلقوي ) و آروماتيك ها را دارند كه قدرت حلاليت آنها را بهبود مي بخشد ، ولي مسئلة بو را زياد مي كنند .

4ـ حلالهاي آروماتيك :

اين حلالها اساساً حاوي اجزاي آروماتيك مانند تولوئن و زايلن هستند . معمولاً اين حلالها به صورت مخلوط با ساير حلالها مورد استفاده قرار مي گيرند .

5ـ حلالهاي استري :

اين حلالها معمولاً بوي شيرين و مطبوع دارند ، مانند متيل استات ، اتيل استات و بوتيل استات . اين حلالها معمولاً به انحلال رنگ پايه هاي مانند استات سولز كمك مي كنند .

6ـ كيتونها :

اين حلالها از قدرت حلاليت قوي تري برخوردارند . مثالهايي از اين گروه مي تواند متيل كتون (MEK ) ، متيل ايزوبوتيل كتون (MIBK ) واستن باشد .

7ـ الكلها :

اين حلالها معمولاً در مخلوطهاي حلالي مشترك بكار مي روند ، متانول ( الكل چوب ) فرارترين آنهاست ( براي بسياري از كاربردهاي رنگ بسيار سمي و فرار است ) . وقتي اين حلال با نيتروسلولز بكار مي رود قدرت حلاليت خوبي نشان مي دهد .

8ـ ترپن ها :

مصرف اين حلايها به خاطر گران تر بودن رو به كاهش است . اين حلالها اغلب از چوب درخت كاج بدست مي آيند .

رنگدانه ها

1ـ مقدمه :

رنگدانه به منظور ايجاد رنگ مطلوب به اميزه افزوده مي شود . رنگدانه هاي سفيد با انعكاس تمام طول موجهاي نور مرئي ظاهر سفيدي به آميزه مي بخشند . رنگدانه هاي سياه تمامي طول موجها را بطور يكسان جذب مي كنند . از طرف ديگر يك رنگدانه خاص ، از طريق جذب انتخابي و انعكس مقاومت طيف نور مرئي رنگ مطلوب را ايجاد مي كند .

2ـ رنگدانه هاي سفيد :

اين رنگ دانه ها بدون رنگ هستند ، به عبارت ديگر هيچ طول موجي از نور را جذب نمي كنند . در حقيقت وقتي خيلي از ذرات اين رنگدانه ها براي تشكيل يك ماده جامد با هم مخلوط مي شوند و توده اي هموژن درست مي كنند ، بايد حالت روشن داشته باشند نه سفيد . رنگ سفيد ناشي از انعكاس نور و نفوذ نور منعكس شده به سطح تماس ذرات با زمينه پلميري مي باشد . هر چه ذرات كوچكتر باشند و بين ضريبهاي شكست ذرات رنگدانه و زمينه پلميري اختلاف بيشتري باشد شئي سفيدتر به نظر مي آيد .

3ـ رنگدانه هاي سياه :

اين رنگ دانه ها تمامي طول موجهاي نور مرئي را جذب مي كنند . معمولترين رنگدانه سياهي كه مصرف مي شود دوده است . البته از لحاظ پخش شوندگي يكي از مشكل ترين رنگدانه ها مي باشد .

4ـ رنگدانه قرمز ( طول موج nm610ـ700 ) :

اكسيد آهن قرمز شايد معمولترين رنگدانه قرمز معدني باشد كه در رنگها مصرف مي شود ، چون اين رنگدانه معدني پايداري حرارتي و نوري عالي نشان مي دهد . ولي به خاطر داشتن وزن مخصوص نسبتاً بالا مسئله ته نشين شدن را دارد .

5ـ رنگدانه نارنجي ( طول موج nm610 ـ590) :

رنگدانه هاي نارنجي معدني نيز مانند رنگدانه هاي قرمز معدني ، پايداري نور بهتري دارند و به همين دليل مصرف مي شوند . اين نوع رنگدانه هاي معدني عبارتند از : نارنجي كروم و نارنجي موليبدات ( مخلوطي از كرومات سرب ، مولبيدات سرب و سولفات سرب ) . عيب عمده اين رنگدانه ها سمي بودن بسيار زياد آنهاست كه مصرف آنها را محدود مي كند .

6ـ رنگدانه زرد ( طول موج nm 590ـ570 ) :

اكسيد آهن آبدار به عنوان رنگدانه زرد رنگدانه مناسبي است ، قيمت آن ارزان است و در مقايسه با بقيه رنگدانه هاي زرد ، زياد سمي نيست . از طرف ديگر مصرف ان با مشكل ته نشيني همراه است . ديگر رنگدانه هاي زرد معدني كه مصرف مي شوند عبارتند از : روي كروماتها ، مانند زرد روي ، سرب كرومات و زرد كادميم(CDS) . كليه رنگدانه هاي فوق سمي هستند .

7ـ رنگدانه هاي سبز ( طول موج nm 570ـ500 ) :

رنگدانه هاي سبز معدني كه معمولاً مصرف مي شوند اغلب بر پايه تركيبات كروم هستند رنگدانه معروف ‹‹ سبز سرب كروم ›› مخلوطي از سرب كرومات و آبي آهن به نسبتهاي مختلف تا رسيدن سايه هاي متفاوت . اكسيد كروم و اكسيد كروم آبدار نيز به عنوان رنگدانه هاي سبز مصرف مي شوند .

8ـ رنگدانه هاي آبي ( طول موج nm 500ـ450 ) :

اين رنگ معمول توسط سه رنگدانه آبي ايجاد مي شود . اولترامارين آبي استحكام ته رنگ ضعيفي دارد ولي وقاومت حرارتي آن خوب است . اولترامارين آبي كلميلكس سديم آلومينيوم سولفوسيليكات مي باشد كه از حرارت دادن مخلوطي از خاك رس چيني ، سديم كربنات ، سيليكا و گوگرد بدست مي آيد .

9ـ رنگدانه يارها :

اين پركننده هاي معدني با قدرت پوششي كم ( ضريب شكست كم ) در وهله اول براي كاهش قيمت فرمولبندي رنگ ، كاهش درخشندگي ، و بعضي مواقع تنظيم ويسكوزيته بكار مي روند ، رنگدانه يارهاي معمول عبارتند از :

كلسيم كربنات ـ خاك رس ـ خاك رس تكليس شده ـ ميكا ـ تالك ـ كلسيم سولفات ـ سليكاها .

انواع كربناتهاي كلسيم ، ظاهري سفيد و قيمتي ارزان دارند .

افزودنيها :

همانطور كه قبلاً ذكر شده افزودنيها موادي هستند كه با غلظتهاي نسبتاً كم به فرمولبندي رنگ افزوده مي شوند تا يك سري خواص معين به روكش بدهند . در اين مبحث تمام اين مواد افزودني به طور مفصل بررسي مي شوند .

1ـ خشك كننده ها :

خشك كننده ها موادي هستند كه با آلكيدها يا روكشهاي پايه روغني بكار مي روند تا خشك شدن اكسيداسيوني فيلم را شتاب دهند . اين خشك كننده ها معمولاً صابونهاي فلزات واسطه هستند كه بيش از يك حالت اكيداسيون دارند .

2ـ مواد ضد پوسته كننده :

اين افزودنيها براي جلوگيري از تشكيل پوسته هاي جامد بر روي سطح رنگ به هنگامي كه در قوطي هستند ، بكار مي روند . پوسته فوق از طريق پيوندهاي عرضي اكسيداسيوني در سطح رنگ تشكيل مي شوند . چنانچه پوسته تشكيل شده قبل از بهم زدن رنگ به طور كامل خارج نشود ، تكه ها و ذرات پايدار پوسته به صورت لخته در رنگ باقي مي مانند .

3ـ ضخيم كننده ها و تيكسوتروپها :

اغلب رنگها براي موثر بودن بايد داراي ‹‹ تنه ›› يا ‹‹ غلظت ›› باشند تا رنگدانه ها در طول نگهداري رنگ ته نشين نشوند و يا پس از مصرف رنگ ريزش نكنند . از طرف ديگر رنگ نبايد خيلي غليظ باشد ، چون موقع كار با برس يا اسپري ، مصرف كننده دچار مشكل مي شود . خواص سيالي فوق ( رئولورژي ) به رنگپايه ها ، حلالها ، و رنگدانه هاي مصرفي بستگي دارند ؛ در هر حال جهت كمك به تنظيم خواص سيالي مورد نياز ، فزودنيها غليظ كننده يا تيكسوتروپ نيز توسط فرمولبندي بكار مي روند .

4ـ آفت كشها :

اين مواد به عنوان ضد قارچ و ضد كپك و براي مقابله در برابر رشد ميكروارگانيزمها بر روي سطح فيلم خشك شده ، هم در رنگهاي پايه حلالي و هم در رنگهاي مائي بكار برده مي شوند . اين مواد در رنگهاي لاتكس پايه آب نيز به عنوان محافظ در برابر تجزيه بيولوژيكي غليظ كننده ها و ساير اجزاء روكش بكار مي روند . بعضي از مواد آفت كش ممكن است منحصراً به عنوان حفاظت بكار مي روند ، تعدادي به عنوان ضد قارچ و ضد كپك و بعضيها نيز براي هر دو منظور مورد استفاده واقع مي شوند .

5ـ كندكننده هاي خوردگي :

همانطور كه قبلاً ذكر شده ، يك زمينه فلزي با فرآيند اكسيد شدن و با مكانيسم الكتروشيميايي خورده مي شود . خوردگي بر روي سطح فلز و در ‹‹ سلهاي موضعي ›› كه حاوي كاتد و آند مي باشند ، اتفاق مي افتد . خوردگي همواره در آند رخ مي دهد نه در كاتد : از اين اصل مهم جهت بازدارندگي خوردگي در سطح فلز بهره برداري مي كنند .

6ـ ديرسوزكننده ها :

به طور كلي اين مواد در روكشها جهت كاهش خط آتشگيري بكار برده مي شوند . براي كسب اطلاعات بيشتر به بحث دير سوز كننده ها در فصل صنعت پلاستيك مراجعه شود .

7ـ نرم كننده ها :

اين مواد مايعاتي غير فرار هستند كه منظور كاهش دماي شيشه اي شدن رنگپايه ها و ايجاد فيلمي انعطاف پذير ( كمتر شكننده ) به رنگ افزوده مي شوند . نرم كننده ها وظيفه خود را با شكستن نيروهاي بين زنجيري رنگپايه و آزادتر كردن آنها انجام مي دهند .

8ـ مواد فعال كننده سطح (Surfactants ) :

اين مواد براي صنعت رنگ ، مخصوصاً روكشهاي پايه آبي ، بسيار مهم هستند و با عنوان Surface-active-agents شناخته مي شوند . بطور كلي يك مولكول فعال سطح حاوي گروه ليپوفيلي ( روغن دوست ) و گروه هيدروفيلي ( آب دوست ) مي باشد .