Суббота, 26 февраля 2011 17: 49

Производство красок и покрытий

Оценить этот пункт
(13 голосов)

Адаптировано из NIOSH 1984.

Краски и покрытия включают краски, лаки, лаки, морилки, типографские краски и многое другое. Традиционные краски состоят из дисперсии частиц пигмента в носителе, состоящем из пленкообразователя или связующего (обычно масло или смола) и разбавителя (обычно летучий растворитель). Кроме того, могут быть самые разнообразные наполнители и другие добавки. Лак представляет собой раствор масла и натуральной смолы в органическом растворителе. Можно также использовать синтетические смолы. Лаки представляют собой покрытия, в которых пленка полностью высыхает или затвердевает за счет испарения растворителя.

Традиционные краски содержали менее 70% твердых веществ, а остальное составляли в основном растворители. Правила загрязнения воздуха, ограничивающие количество растворителей, которые могут выбрасываться в атмосферу, привели к разработке широкого спектра красок-заменителей с низким содержанием органических растворителей или без них. К ним относятся: латексные краски на водной основе; двухкомпонентные катализируемые краски (например, эпоксидные и уретановые системы); краски с высоким сухим остатком (более 70% сухих веществ), в том числе пластизольные краски, состоящие в основном из пигментов и пластификаторов; краски радиационного отверждения; и порошковые покрытия.

По данным Национального института безопасности и гигиены труда США (NIOSH 1984), около 60% производителей красок нанимали менее 20 рабочих, и только около 3% имели более 250 рабочих. Ожидается, что эти статистические данные будут репрезентативными для производителей красок во всем мире. Это указывает на преобладание небольших магазинов, в большинстве из которых не было бы собственных специалистов по охране труда и технике безопасности.

Производственные процессы

В целом производство красок и других покрытий представляет собой серию единичных операций с использованием периодических процессов. Химических реакций мало или совсем нет; операции в основном механические. Производство включает в себя сборку сырья, смешивание, диспергирование, разбавление и корректировку, заполнение контейнеров и складирование.

Краски

Сырье, используемое для производства красок, бывает жидким, твердым, порошкообразным, пастообразным и суспензионным. Они взвешиваются вручную и предварительно смешиваются. Агломерированные частицы пигмента должны быть уменьшены до первоначального размера пигмента, а частицы должны быть смочены связующим для обеспечения дисперсии в жидкой матрице. Этот процесс диспергирования, называемый измельчением, осуществляется с помощью различных типов оборудования, включая высокоскоростные диспергаторы с валом и крыльчаткой, тестомесы, шаровые мельницы, песочные мельницы, трехвалковые мельницы, мопсовые мельницы и так далее. После первоначального запуска, который может занять до 48 часов, к пасте добавляется смола, и процесс измельчения повторяется в течение более короткого периода времени. Затем диспергированный материал переносится самотеком в отстойник, куда можно добавить дополнительный материал, например красящие составы. Для красок на водной основе на этом этапе обычно добавляют связующее. Затем паста разбавляется смолой или растворителем, фильтруется и снова под действием силы тяжести переносится в зону наполнения банок. Наполнение может производиться вручную или механически.

После процесса диспергирования может потребоваться очистка резервуаров и мельниц перед введением новой партии. Это может включать ручные и электрические инструменты, а также щелочные чистящие средства и растворители.

Лаки

Производство лака обычно осуществляется в закрытом оборудовании, таком как резервуары или смесители, чтобы свести к минимуму испарение растворителя, которое может привести к отложению сухой пленки лака на технологическом оборудовании. В остальном производство лака происходит так же, как и производство краски.

Лакокрасочные

Производство масляно-смоляных лаков включает варку масла и смолы, чтобы сделать их более совместимыми, создать высокомолекулярные молекулы или полимеры и повысить растворимость в растворителе. Старые растения могут использовать переносные открытые котлы для обогрева. Смола и масло или только смола добавляются в котел и затем нагреваются примерно до 316ºC. Натуральные смолы необходимо нагревать перед добавлением масел. Материалы засыпаются поверх котла. Во время приготовления пищи котлы накрывают огнеупорными вытяжными колпаками. После приготовления котелки перемещают в помещения, где их быстро охлаждают, часто с помощью струи воды, а затем добавляют разбавитель и осушитель.

Современные заводы используют большие закрытые реакторы емкостью от 500 до 8,000 галлонов. Эти реакторы аналогичны тем, которые используются в химической промышленности. Они снабжены мешалками, смотровыми стеклами, линиями заполнения и опорожнения реакторов, конденсаторами, приборами для измерения температуры, источниками тепла и т.д.

Как на старых, так и на современных заводах разбавленная смола фильтруется на последнем этапе перед упаковкой. Обычно это делается, пока смола еще горячая, обычно с использованием фильтр-пресса.

Порошковые покрытия

Порошковые покрытия представляют собой не содержащие растворителей системы, основанные на плавлении и сплавлении частиц смолы и других добавок на поверхности нагретых объектов. Порошковые покрытия могут быть термореактивными или термопластичными и включать такие смолы, как эпоксидные, полиэтиленовые, полиэфирные, поливинилхлоридные и акриловые.

Наиболее распространенный метод производства включает сухое смешивание порошкообразных ингредиентов и экструзионное смешивание в расплаве (см. рис. 1). Сухая смола или связующее вещество, пигмент, наполнитель и добавки взвешиваются и передаются в смеситель для предварительного смешения. Этот процесс аналогичен операциям сухого смешивания при производстве резины. После смешивания материал помещают в экструдер и нагревают до расплавления. Расплавленный материал выдавливается на охлаждающую конвейерную ленту, а затем передается в гранулятор крупного помола. Гранулированный материал пропускают через мелкую мельницу, а затем просеивают для достижения желаемого размера частиц. Затем порошковое покрытие упаковывается.

Рис. 1. Технологическая схема изготовления порошковых покрытий методом экструзии-расплава

CMP040F3

Опасности и их предотвращение

В целом, основные опасности, связанные с производством красок и покрытий, связаны с обращением с материалами; токсичные, легковоспламеняющиеся или взрывоопасные вещества; и физические факторы, такие как поражение электрическим током, шум, тепло и холод.

Ручное обращение с ящиками, бочками, контейнерами и т. д., содержащими сырье и готовую продукцию, является основным источником травм из-за неправильного подъема, скольжения, падений, падения контейнеров и т. д. Меры предосторожности включают инженерно-эргономические средства контроля, такие как средства погрузочно-разгрузочных работ (ролики, домкраты и платформы) и механическое оборудование (конвейеры, подъемники и вилочные погрузчики), нескользящие полы, средства индивидуальной защиты (СИЗ), такие как защитная обувь и надлежащее обучение. в ручном подъеме и других методах обработки материалов.

Химические опасности включают воздействие токсичной пыли, такой как пигмент хромата свинца, которая может возникнуть во время взвешивания, заполнения бункеров смесителя и мельницы, работы с незакрытым оборудованием, заполнения контейнеров порошковой краской, очистки оборудования и разливов контейнеров. Производство порошковых покрытий может привести к сильному воздействию пыли. Меры предосторожности включают замену порошков пастами или суспензиями; местная вытяжная вентиляция (LEV) для открывания мешков с порошками (см. рис. 2), а также для технологического оборудования, ограждения оборудования, процедур очистки разливов и защиты органов дыхания, когда это необходимо.

Рисунок 2. Мешок и система пылеудаления

CMP040F4

В производстве красок и покрытий используется широкий спектр летучих растворителей, включая алифатические и ароматические углеводороды, спирты, кетоны и т.д. Наиболее летучие растворители обычно содержатся в лаках и политурах. Воздействие паров растворителей может происходить во время разбавления при производстве красок на основе растворителей; при загрузке реакционных сосудов (особенно котлов старых типов) при производстве лаков; при заполнении банок всеми покрытиями на основе растворителей; и при ручной очистке технологического оборудования растворителями. Закрытие оборудования, такого как реакторы для лака и смесители для лака, обычно предполагает меньшее воздействие растворителей, за исключением случаев утечек. Меры предосторожности включают ограждение технологического оборудования, LEV для операций по разбавлению и наполнению банок, а также средства защиты органов дыхания и процедуры очистки сосудов в замкнутом пространстве.

Другие опасности для здоровья включают вдыхание и/или контакт с кожей изоцианатов, используемых при производстве полиуретановых красок и покрытий; с акрилатами, другими мономерами и фотоинициаторами, используемыми при изготовлении радиационно-отверждаемых покрытий; с акролеином и другими газообразными выделениями при варке лака; и с отвердителями и другими добавками в порошковых покрытиях. Меры предосторожности включают ограждение, LEV, перчатки и другую одежду и оборудование индивидуальной защиты, обучение обращению с опасными материалами и передовые методы работы.

Легковоспламеняющиеся растворители, горючие порошки (особенно нитроцеллюлоза, используемая в производстве лаков) и масла представляют опасность пожара или взрыва при воспламенении от искры или высоких температур. Источниками воспламенения могут быть неисправное электрооборудование, курение, трение, открытый огонь, статическое электричество и т.д. Пропитанная маслом тряпка может стать источником самовозгорания. Меры предосторожности включают соединение и заземление контейнеров при перекачке легковоспламеняющихся жидкостей, заземление оборудования, такого как шаровые мельницы, содержащие горючую пыль, вентиляцию для поддержания концентрации паров ниже нижнего предела взрываемости, накрытие контейнеров, когда они не используются, удаление источников воспламенения, использование искробезопасных материалов. инструменты из цветных металлов вокруг легковоспламеняющихся или горючих материалов и надлежащие методы ведения домашнего хозяйства.

Шумовая опасность может быть связана с использованием шаровых и галечных мельниц, высокоскоростных диспергаторов, вибросит для фильтрации и т.д. Меры предосторожности включают в себя виброизоляцию и другие средства технического контроля, замену шумного оборудования, надлежащее техническое обслуживание оборудования, изоляцию источника шума и программу сохранения слуха при наличии чрезмерного шума.

Другие опасности включают неадекватное ограждение машин, что является распространенным источником травм вблизи машин. Опасность поражения электрическим током представляет собой особую проблему, если отсутствует надлежащая программа блокировки/маркировки для технического обслуживания и ремонта оборудования. Ожоги могут быть вызваны варочными сосудами с горячим лаком и разбрызгиванием материалов, а также горячим клеем-расплавом, используемым для упаковок и этикеток.

 

Назад

Читать 46399 раз Последнее изменение: суббота, 30 июля 2022 г., 20:41

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: МОТ не несет ответственности за контент, представленный на этом веб-портале, который представлен на каком-либо языке, кроме английского, который является языком, используемым для первоначального производства и рецензирования оригинального контента. Некоторые статистические данные не обновлялись с тех пор. выпуск 4-го издания Энциклопедии (1998 г.)».

Содержание:

Справочные материалы по химической обработке

Адамс, В. В., Р. Р. Дингман и Дж. К. Паркер. 1995. Технология двойного газового уплотнения для насосов. Материалы 12-го Международного симпозиума пользователей насосов. Марч, Колледж-Стейшн, Техас.

Американский институт нефти (API). 1994. Системы уплотнения вала для центробежных насосов. Стандарт API 682. Вашингтон, округ Колумбия: API.

Оже, Дж. Э. 1995. Создайте правильную программу PSM с нуля. Прогресс химического машиностроения 91:47-53.

Bahner, M. 1996. Инструменты для измерения уровня держат содержимое резервуара там, где оно должно быть. Мир экологической инженерии 2:27-31.

Бальцер, К. 1994. Стратегии разработки программ биобезопасности на биотехнологических предприятиях. Представлено на 3-м Национальном симпозиуме по биобезопасности, 1 марта, Атланта, Джорджия.

Барлетта, Т., Р. Бейл и К. Кеннелли. 1995. Нижняя часть резервуара-накопителя TAPS: оснащена улучшенным соединением. Журнал «Нефть и газ» 93:89-94.

Барткнехт, В. 1989. Взрывы пыли. Нью-Йорк: Springer-Verlag.

Баста, Н. 1994. Технология поднимает облако ЛОС. Химическая инженерия 101:43-48.

Беннетт, AM. 1990. Опасности для здоровья в биотехнологии. Солсбери, Уилтшир, Великобритания: Отдел биологических препаратов, Лабораторная служба общественного здравоохранения, Центр прикладной микробиологии и исследований.

Berufsgenossenschaftlices Institut für Arbeitssicherheit (BIA). 1997. Измерение опасных веществ: определение воздействия химических и биологических агентов. Рабочая папка BIA. Билефельд: Эрих Шмидт Verlag.

Bewanger, PC и RA Krecter. 1995. Обеспечение «безопасности» данных о безопасности. Химическое машиностроение 102:62-66.

Буакур, ГВ. 1995. Проект системы экстренной помощи (ERS): комплексный подход с использованием методологии DIERS. Прогресс в области технологической безопасности 14:93-106.

Кэрролл, Л.А. и Э.Н. Радди. 1993. Выберите наилучшую стратегию контроля летучих органических соединений. Прогресс химического машиностроения 89:28-35.

Центр безопасности химических процессов (CCPS). 1988. Руководство по безопасному хранению и обращению с высокотоксичными опасными материалами. Нью-Йорк: Американский институт инженеров-химиков.

—. 1993. Руководство по инженерному проектированию для обеспечения безопасности процессов. Нью-Йорк: Американский институт инженеров-химиков.
Чезана, С. и Р. Сивек. 1995. Поведение пыли при воспламенении, значение и интерпретация. Прогресс в области технологической безопасности 14:107-119.

Новости химии и техники. 1996. Факты и цифры для химической промышленности. C&EN (24 июня): 38–79.

Ассоциация производителей химической продукции (CMA). 1985. Управление безопасностью процессов (контроль острых опасностей). Вашингтон, округ Колумбия: CMA.

Комитет по рекомбинантным молекулам ДНК, Ассамблея наук о жизни, Национальный исследовательский совет, Национальная академия наук. 1974. Письмо в редакцию. Наука 185:303.

Совет европейских сообществ. 1990а. Директива Совета от 26 ноября 1990 г. о защите работников от рисков, связанных с воздействием биологических агентов на работе. 90/679/ЕЭС. Официальный журнал Европейских сообществ 50(374):1-12.

—. 1990б. Директива Совета от 23 апреля 1990 г. о преднамеренном выпуске в окружающую среду генетически модифицированных организмов. 90/220/ЕЭС. Официальный журнал Европейских сообществ 50(117): 15-27.

Доу Химическая компания. 1994а. Руководство по классификации опасности Dow's Fire & Explosion Index, 7-е издание. Нью-Йорк: Американский институт инженеров-химиков.

—. 1994б. Руководство Dow по индексу химического воздействия. Нью-Йорк: Американский институт инженеров-химиков.

Эбадат, В. 1994. Испытания для оценки пожаро- и взрывоопасности вашего пороха. Производство порошков и сыпучих материалов 14:19-26.
Агентство по охране окружающей среды (EPA). 1996. Предлагаемые рекомендации по оценке экологического риска. Федеральный реестр 61.

Фоне, Си Джей. 1995. Применение инноваций и технологий для герметизации уплотнений вала. Представлено на Первой европейской конференции по контролю летучих выбросов из клапанов, насосов и фланцев, 18-19 октября, Антверпен.

Фуден, А.С. и К. Гей. 1995. Интродукция генно-инженерных микроорганизмов в окружающую среду: обзор, проведенный Министерством сельского хозяйства США, регулирующим органом APHIS. В книге «Созданные организмы в условиях окружающей среды: биотехнологические и сельскохозяйственные применения» под редакцией М. А. Левина и Э. Исраэля. Бока-Ратон, Флорида: CRC Press.

Фрейфельдер, Д. (ред.). 1978. Полемика. В рекомбинантной ДНК. Сан-Франциско, Калифорния: WH Freeman.

Garzia, HW и JA Senecal. 1996. Взрывозащита трубопроводных систем, транспортирующих горючую пыль или легковоспламеняющиеся газы. Представлено на 30-м симпозиуме по предотвращению убытков, 27 февраля, Новый Орлеан, Луизиана.

Грин, Д. У., Дж. О. Мэлони и Р. Х. Перри (ред.). 1984. Справочник инженера-химика Перри, 6-е издание. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.

Хаген, Т. и Р. Риалы. 1994. Метод обнаружения утечек обеспечивает целостность резервуаров с двойным дном. Журнал «Нефть и газ» (14 ноября).

Хо, МВ. 1996. Безопасны ли современные трансгенные технологии? Представлено на семинаре по наращиванию потенциала в области биобезопасности для развивающихся стран, 22-23 мая, Стокгольм.

Ассоциация промышленной биотехнологии. 1990. Биотехнология в перспективе. Кембридж, Великобритания: Hobsons Publishing plc.

Страховщики промышленных рисков (IRI). 1991. Планировка и размещение нефтяных и химических заводов. Информационное руководство IRI 2.5.2. Хартфорд, Коннектикут: IRI.

Международная комиссия по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP). Под давлением. Практическое руководство по безопасности при использовании радиочастотных диэлектрических нагревателей и герметиков. Женева: МОТ.

Ли, С.Б. и Л.П. Райан. 1996. Охрана труда и техника безопасности в биотехнологической промышленности: опрос практикующих специалистов. Am Ind Hyg Assoc J 57:381-386.

Легаспи, Дж. А. и С. Зенц. 1994. Аспекты пестицидов для гигиены труда: клинические и гигиенические принципы. В профессиональной медицине, 3-е издание, под редакцией C Zenz, OB Dickerson и EP Horvath. Сент-Луис: Mosby-Year Book, Inc.

Липтон, С. и Дж. Р. Линч. 1994. Справочник по контролю опасности для здоровья в химической промышленности. Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья.

Либерман Д.Ф., Дукатман А.М. и Финк Р. 1990. Биотехнология: роль медицинского наблюдения? В разделе «Безопасность биообработки: вопросы безопасности и здоровья работников и населения». Филадельфия, Пенсильвания: Американское общество испытаний и материалов.

Либерман, Д. Ф., Л. Вулф, Р. Финк и Э. Гилман. 1996. Соображения биологической безопасности при выпуске в окружающую среду трансгенных организмов и растений. В книге «Созданные организмы в условиях окружающей среды: биотехнологические и сельскохозяйственные применения» под редакцией М. А. Левина и Э. Исраэля. Бока-Ратон, Флорида: CRC Press.

Лихтенштейн, Н. и К. Куэллмальц. 1984. Flüchtige Zersetzungsprodukte von Kunststoffen I: ABS-полимер. Штауб-Райнхальт 44(1):472-474.

—. 1986а. Flüchtige Zersetzungsprodukte von Kunststoffen II: Полиэтилен. Штауб-Райнхальт 46(1):11-13.

—. 1986б. Flüchtige Zersetzungsprodukte von Kunststoffen III: Полиамид. Штауб-Райнхальт 46(1):197-198.

—. 1986с. Flüchtige Zersetzungsprodukte von Kunststoffen IV: Поликарбонат. Штауб-Райнхальт 46 (7/8): 348-350.

Комитет по связям с общественностью Массачусетского совета по биотехнологии. 1993. Неопубликованные статистические данные.

Мекленбург, JC. 1985. Схема технологической установки. Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья.

Миллер, Х. 1983. Доклад Рабочей группы Всемирной организации здравоохранения по последствиям биотехнологии для здоровья. Технический бюллетень по рекомбинантной ДНК 6:65-66.

Миллер, Х.И., М.А. Тарт и Т.С. Боззо. 1994. Производство новых биотехнологических продуктов: достижения и проблемы роста. J Chem Technol Biotechnol 59:3-7.

Моретти, ЕС и Н. Мухопадхьяй. 1993. Контроль летучих органических соединений: современная практика и будущие тенденции. Прогресс химического машиностроения 89:20-26.

Маурер, Д.С. 1995. Используйте количественный анализ для управления риском пожара. Переработка углеводородов 74:52-56.

Мерфи, МР. 1994. Подготовьтесь к правилу программы управления рисками Агентства по охране окружающей среды. Прогресс химического машиностроения 90:77-82.

Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA). 1990. Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости. NFPA 30. Куинси, Массачусетс: NFPA.

Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH). 1984. Рекомендации по контролю за охраной труда и здоровьем. Производство красок и сопутствующих покрытий. DHSS (NIOSH) Публикация № 84-115. Цинциннати, Огайо: NIOSH.

Национальный институт здоровья (Япония). 1996. Личное сообщение.

Национальные институты здоровья (NIH). 1976. Исследование рекомбинантной ДНК. Федеральный регистр 41:27902-27905.

—. 1991. Действия по исследованию рекомбинантной ДНК в соответствии с руководящими принципами. Федеральный реестр 56:138.

—. 1996. Руководство по исследованиям с использованием молекул рекомбинантной ДНК. Федеральный реестр 61:10004.

Нетцель, Дж. П. 1996. Технология уплотнения: контроль промышленного загрязнения. Представлено на 45-м Ежегодном собрании Общества трибологов и инженеров-смазочников. 7-10 мая, Денвер.

Нордли, Дж. А., С. Л. Тейлор, Дж. А. Таунсенд, Л. А. Томас и Р. К. Буш. 1996. Идентификация аллергена бразильского ореха в трансгенных соевых бобах. New Engl J Med 334 (11): 688-692.

Управление по охране труда и здоровья (OSHA). 1984. 50 FR 14468. Вашингтон, округ Колумбия: OSHA.

—. 1994. CFR 1910.06. Вашингтон, округ Колумбия: OSHA.

Управление научно-технической политики (OSTP). 1986. Скоординированная структура регулирования биотехнологии. FR 23303. Вашингтон, округ Колумбия: OSTP.

Openshaw, PJ, WH Alwan, AH Cherrie и FM Record. 1991. Случайное заражение лаборанта рекомбинантным вирусом коровьей оспы. Ланцет 338.(8764):459.

Парламент европейских сообществ. 1987 г. Договор об учреждении Единого Совета и Единой Комиссии Европейских Сообществ. Официальный журнал Европейских сообществ 50(152):2.

Пеннингтон, Р.Л. 1996. Операции по контролю ЛОС и HAP. Журнал «Сепарации и системы фильтрации» 2:18-24.

Пратт, Д. и Дж. Мэй. 1994. Сельскохозяйственная медицина труда. В профессиональной медицине, 3-е издание, под редакцией C Zenz, OB Dickerson и EP Horvath. Сент-Луис: Mosby-Year Book, Inc.

Ройч, С.Дж. и Т.Р. Бродерик. 1996. Новое законодательство в области биотехнологии в Европейском сообществе и Федеративной Республике Германии. Биотехнология.

Sattelle, D. 1991. Биотехнология в перспективе. Ланцет 338:9,28.

Шефф, П.А. и Р.А. Вадден. 1987. Технический проект по контролю опасностей на рабочем месте. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.

Сигел, Дж. Х. 1996. Изучение вариантов контроля летучих органических соединений. Химическое машиностроение 103:92-96.

Общество трибологов и инженеров по смазке (STLE). 1994. Руководство по соблюдению норм выбросов для вращающихся машин с механическими уплотнениями. Спецвыпуск СТЛЭ СП-30. Парк-Ридж, Иллинойс: STLE.

Саттон, И.С. 1995. Интегрированные системы управления повышают надежность предприятия. Переработка углеводородов 74:63-66.

Швейцарский междисциплинарный комитет по биобезопасности в исследованиях и технологиях (SCBS). 1995. Руководство по работе с генетически модифицированными организмами. Цюрих: SCBS.

Томас, Дж. А. и Л. А. Майерс (ред.). 1993. Биотехнология и оценка безопасности. Нью-Йорк: Рэйвен Пресс.

Ван Хаутен, Дж. и Д. О. Флемминг. 1993. Сравнительный анализ действующих правил биобезопасности США и ЕС и их влияние на отрасль. Журнал промышленной микробиологии 11:209-215.

Ватруд, Л.С., С.Г. Мец и Д.А. Фишофф. 1996. Инженерные растения в окружающей среде. В книге «Созданные организмы в условиях окружающей среды: биотехнологические и сельскохозяйственные применения» под редакцией М. Левина и Э. Исраэля. Бока-Ратон, Флорида: CRC Press.

Вудс, Др. 1995. Проектирование процессов и инженерная практика. Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис Холл.