Порошковые краски – это тип покрытия, которое наносится в виде рассыпчатого сухого порошка. Нанесение производится в основном электростатическим методом, а отверждение под воздействием тепла или ультрафиолетового излучения.

Состав порошковых красок основан на системах полимерных смол в сочетании с отвердителями, пигментами, выравнивающими добавками, модификаторами текучести и прочими добавками.

Технология производства порошковых материалов состоит из пяти основных операций:

-дозирование гранулированных пленкообразующих смол, порошкообразных наполнителей и пигментов в порошковую композицию;

-смешение дозированной смеси в миксерах роторного типа;

-гомогенизация в двухшнековых экструдерах с выдавливанием и нарезкой «чипсов». Температура расплава варьируется от 90 до 120°С;

-измельчение чипсов, полученных в экструдере, на специальных мельницах;

-фасовка и упаковка порошковых красок.

Рисунок 1 Схема производства порошковых красок.

Пыль в промышленных условиях представляет собой взвесь твердых частиц размером от нескольких десятков до долей микрометра, которые медленно оседают в воздухе.

Причины пылеобразования при производстве порошковой краски можно разделить на три вида: физико-механические, технологические и эксплуатационные.

1. Физические и механические причины:

• Износ и разрушение компонентов порошковой смеси — частицы краски и связующего под воздействием ударов, температуры, трения и скребкового сдвига могут распадаться на мелкие фракции. (этому способствует интенсивные режимы работы оборудования.)
• Влажность и агломерация — поглощение влаги может изменить прочность связей между частицами, способствуя образованию мелких частиц во время обработки и сушки.

2. Технологические причины:

• Эффект перегрева и термодинамические процессы — при сушке, извлечении влаги и переработке частиц могут происходить процессы частичного плавления и кристаллизации, способствующие образованию мелких частиц.
• Смешивание и переработка отходов — переработка вторичных материалов может увеличить общее количество пыли из-за более высокой доли мелких частиц.

3.Эксплуатационные и организационные причины:

• Неэффективность систем пылеулавливания — недостаточная эффективность фильтров, утечка порошка в местах соединения трубопроводов, пневмопроводов и смесительных камер могут привести к образованию зон запыления за пределами рабочего пространства.
• Интенсивные рабочие смены и динамические режимы — внезапные пуски и остановки оборудования, могут привести к образованию свободной пыли.
• Режимы уборки и технического обслуживания — открытые пылесборники, не полностью герметизированные зоны технического обслуживания, сухая уборка и неполная очистка оборудования приводят к вторичному образованию пыли и ее перераспределению по производственным помещениям.

Образовавшаяся при производстве порошковых красок пыль оказывает негативные последствия на здоровье персонала, повреждает оборудование и ухудшает качество производимой продукции. Рассмотрим более подробно каждый из перечисленных негативных факторов.

1. Опасность для здоровья сотрудников:

• Повышенная нагрузка на дыхательную систему из-за вдыхания мельчайших частиц — возможное раздражение аэрозолем, хронические респираторные расстройства и реакции повышенной чувствительности.
• Длительное воздействие тяжелых металлов, редкоземельных элементов или органических растворителей, входящих в состав порошковой краски, может привести к физиологическим нарушениям и снижению общего уровня иммунитета.
• Психофизические эффекты связаны с непрерывной работой в условиях повышенной пылевой активности, что приводит к переутомлению, снижению концентрации внимания и частым ошибкам при выполнении технологических операций.

2. Повреждение оборудования и технологического процесса:

• Засорение фильтров, трубопроводов и форсунок приводит к снижению эффективности пылеулавливания, увеличению энергопотребления и преждевременному износу транспортных узлов.
• Взрывобезопасность — порошковые смеси обладают минимальной искро-опасностью и высокой степенью воспламенения (запыленные участки могут стать источниками пожара или взрыва при наличии источника воспламенения).

3. Влияние на качество продукции

• Снижение качества краски из-за попадания посторонних фаз в состав краски, что приводит к отклонению параметров полимеризации и растрескиванию покрытия.

Для снижения негативных факторов пылевого воздействия на предприятии по производству порошковых красок ООО «Роял Групп» применяются следующие методы контроля:

Инженерные меры:

• Предотвращение образования пыли — сведение к минимуму источников пыли на этапах приготовления, розлива и транспортировки; при необходимости использование пылеулавливающих и влагосодержащих добавок.
• Эффективное удаление и фильтрация пыли — герметизирующие компоненты; использование локальных вытяжных систем с высокой степенью улавливания и фильтрами с низким сопротивлением; а также автоматические самоочищающиеся фильтры.
• Управление динамикой аэрозоля — распределение зон с высокой пылеактивностью, защита источников пыли и поддержание отрицательного давления во взрывоопасных зонах.
• Безопасность и взрывозащита — разделение зон в соответствии с их классами пожаро- и взрывоопасности, предотвращение образования пылевых облаков в зонах, подверженных искрообразованию, и установка систем пылеподавления в случае обнаружения аномалий.
• Обучения персонала — регламентированные инструкции по работе с пылью, чистке и техническому обслуживанию систем пылеулавливания, обучение по предотвращению взрывов.
• Процедуры очистки и технического обслуживания — регламентированный график уборки, использование соответствующих средств индивидуальной защиты, контроль состояния рабочих поверхностей.
• Контроль доступа и управление материальными потоками — ограничение передвижения по зонам с высоким уровнем запыленности, хранение компонентов в закрытых контейнерах и контроль расхода материалов.
• Мониторинг концентрации пыли — регулярное измерение концентрации аэрозолей в рабочих зонах, определение пороговых значений тревоги и реагирование на превышение этих пороговых значений.
• Карты зон риска — моделирование распределения пыли по всему объекту, выявление узких мест и определение местоположения точек сбора пыли.

Введение данных методов контроля на предприятии осуществлялось поэтапно. Основными этапами на пути к безопасному производству стали:

1. Аудит существующих систем сбора, транспортировки и хранения пыли.
2. Разработка плана действий по модернизации компонентов и процессов.
3. Внедрение датчиков запыленности и систем контроля, установка пороговых значений и автоматическое отключение.
4. Обучение персонала и внедрение правил очистки и технического обслуживания.
5. Периодический аудит эффективности мер и корректировка параметров.

Запыленность при производстве порошковых красок требует комплексного подхода, сочетающего инженерные решения, организационные мероприятия и мониторинг. Эффективная система пылеулавливания снижает риски для здоровья сотрудников, поддерживает работоспособность оборудования и обеспечивает стабильность выпускаемой продукции.