CC BY
22УДК 667.622
А. БАБЕЛЬ, компания Würschum GmbH (Германия)
Дозирование пигментов
для окрашивания силикатного кирпича
Силикатный кирпич известен с конца XIX в. и занимает прочную нишу среди строительных материалов. Силикатный кирпич стал незаменим при возведении многоэтажных зданий и прочных конструкций благодаря высокой плотности, повышенной механической прочности и отличным звукоизоляционным свойствам. Кроме того, это экологически чистый материал, так как состоит из извести, песка и воды.
Силикатный кирпич может использоваться и для лицевой кладки. При этом применяется как полнотелый силикатный кирпич, имеющий гладкую поверхность, так и колотый кирпич с поверхностью, имитирующей природный камень. Для усиления впечатления часто применяют цветной силикатный кирпич (рис. 1). Равномерное окрашивание, которое подчеркивает характерную структуру кирпича, достигается введением пигментов в сырьевую массу и не может быть заменено поверхностным окрашиванием.
При окрашивании силикатного кирпича используются неорганические пигменты, устойчивые к действию извести, входящей в состав силикатной массы, и высокой температуры при автоклавной обработке изделий, а также свето- и атмосфероустойчивые. В основном это железоокисные порошковые пигменты. Органические пигменты не подходят для окрашивания силикатного кирпича из-за недостаточной щелочестойкости или недостаточной свето- и атмосфероустойчивости. Также непригодными для окрашивания силикатного кирпича являются некоторые виды неорганических пигментов черных и коричневых оттенков, так как при пропарива-нии происходит изменение цвета в сторону красно-коричневого. Применение гранулированных пигментов для производства силикатного кирпича не рекомендуется. Это вызвано тем, что распределение гранулята в мелкозернистой известково-песчаной смеси требует намного больше времени и энергии для диспергации. Если же гранулированные пигменты в связи с их неоспоримыми преимуществами (хорошая текучесть, простота дозирования, малое пылеобразование) все-таки представляют интерес, необходимо предварительно провести испытания в заводских условиях.
При рассмотрении производства силикатного кирпича возникает вопрос, на какой стадии лучше всего вводить пигмент в силикатную массу. Это зависит от применяемой технологии производства. Возможно использование как непрерывных, так и периодических технологий смешивания известково-песчаной массы с красителем.
Компания Würschum GmbH (Вюршум ГмбХ) предлагает дозирующее оборудование для окрашивания силикатной массы при периодической технологии, когда пигмент вводится порционно в сухом виде после реактора. При этом важно обеспечить полное распределение красителя в относительно сухой известково-песчаной массе. При недостаточной эффективности перемешивания высокая красящая способность пигментов используется не полностью, и могут образовываться нежелательные цветные вкрапления. Для получения хорошего результата при перемешивании рекомендуется применять интенсивный смеситель принудительного действия. Кроме того, интенсивное последующее смешивание улучшает качество кирпича.
При непрерывной технологии нельзя обеспечить хорошего распределения пигмента в силикатной массе. В связи с недостаточной текучестью порошкообразных пигментов необходимое в этом случае непрерывное дозирование приводит к трудностям и неточности дозирования.
Доля вводимого пигмента определяется в % по отношению к общей массе песка и извести и составляет от 0,2 до 2%, например на смеситель с объемом замеса 1 м3 требуется дозировать от 2,5 до 26 кг красителя при плотности силикатной массы 1300 кг/м3. Насыпная плотность пигментов может быть довольно низкой и составлять для желтого цвета всего 300—400 кг/м3, т. е. вроде бы небольшая по массе порция красителя может соответствовать довольно большому объему.
Так как силикатный кирпич имеет собственную светлую окраску, можно без труда выпускать кирпич в диапазоне от нежных пастельных тонов до интенсивных цветов. Как и при окрашивании других строительных материалов (бетонов, растворов, сухих строительных смесей и др.), в случае с окрашиванием силикатного кирпича на-
Рис. 1. Цветной силикатный кирпич
Рис. 2. Пневматический дозатор порошковых пигментов FLEX 70 для 4 цветов
научно-технический и производственный журнал Q'fFCJM".!^ JJbrlbJ^
сентябрь 2012 ~ Л1] ®
Фильтр-циклон
L T 1 1 Ii fn L-/ □ « 1
..LäLi Ii Ht IWMLilIULI
■т; f Г :— 2 О IV Jf b ш
Смеситель
Рис. 3. Фильтр-циклон над смесителем как промежуточный накопитель
блюдается уменьшение интенсивности окрашивания с увеличением количества вводимого пигмента, т. е. существует так называемый предел насыщения. При введении 0—1% пигмента прирост интенсивности окраски является гораздо большим, чем при 1—2% пигмента. В технологии производства окрашенного силикатного кирпича необходимо также обращать внимание на собственный цвет песка, зависящий от содержания оксида железа. С увеличением интенсивности собственного цвета песка оттенок смещается: при желтом песке — в направлении более темного, более грязного оттенка; при красном — в направлении голубовато-красного; при зеленом — в направлении более грязного голубовато-зеленого оттенка.
При введении пигмента очень важно обеспечить точность дозировки, чтобы избежать колебания оттенков в готовой продукции.
Порошковые пигменты, как правило, поставляются в двух типах тары — бумажных мешках по 20—25 кг или биг-бэгах массой 500—1000 кг в зависимости от насыпной плотности красителя. Биг-бэги с пигментом подвешиваются на специальных рамах, которые затем устанавливаются с помощью погрузчика или крана на опорную раму над дозатором. После этого биг-бэги открываются и краситель высыпается через горловину мешка в приемные бункеры шнековых питателей. Если пигменты поставляются в бумажных мешках, то их разгружают вручную в приемные бункеры или в сменные контейнеры, которые затем также устанавливаются с помощью погрузчика или крана на опорной раме над шнековыми дозаторами. Для уменьшения пылеобразо-вания при разгрузке мешков можно применять пневматический растариватель. После выработки всего красителя из биг-бэга необходимо произвести его замену (или заново наполнить контейнер), что делается также при помощи погрузчика или крана.
Дозировкой пигмента можно управлять полностью автоматически, так как применяется весовой принцип измерения. Из-за очень плохих свойств текучести порошковых пигментов для дозирования применяют специальные шнековые питатели. Электродвигатели шнековых питателей имеют две скорости вращения для грубого и точного дозирования либо управляются через частотный
Кран
Биг-бэг с пигментом
Шнековый дозатор
Рис. 4. Гравиметрический способ дозирования пигментов
преобразователь, плавно регулирующий частоту вращения. После того как произошло дозирование 90—95% пигмента от заданного по рецепту количества, скорость вращения шнека уменьшается и последние 5—10% красителя досыпаются медленнее, что позволяет дозировать пигмент с точностью до нескольких граммов. Одновременно шнековые питатели выполняют роль разрыхлителей и разбивают крупные комки красителя, упрощая дальнейшее перемешивание с силикатной массой.
Трудности возникают при передаче взвешенной порции порошкового пигмента в смеситель. Компания Würschum GmbH разработала практичный и наиболее совершенный в настоящее время способ — пневматическую подачу при помощи сжатого воздуха. В этом случае весоизмерительная емкость выполняет одновременно функцию пневмокамерного насоса. При таком способе дозирования и подачи не происходит пыления благодаря герметичности всего процесса. Давление в емкости и на линии подачи контролируется с помощью электронного манометра. Нужно обратить особое внимание на то, чтобы в распоряжении было достаточное количество чистого сухого сжатого воздуха. Дозирующее оборудование может располагаться на уровне земли на удалении до 40 м от смесителя и обслуживаться с помощью погрузчика или крана. Один дозатор может быть использован для взвешивания и подачи нескольких пигментов (рис. 2), что позволяет также получать множество различных оттенков при смешивании базовых цветов. Для удаления отработанного сжатого воздуха смеситель должен быть оборудован фильтром принудительного действия. Современное прессовое оборудование имеет очень высокую производительность с очень коротким циклом прессования, что может сократить весь цикл дозирования и перемешивания пигмента с известково-песчаной массой до 3—4 мин. Чтобы удовлетворить требованиям по скорости дозирования, иногда применяют промежуточный фильтр-циклон над смесителем (рис. 3). В него подают порцию пигмента, и в момент, когда одна порция красителя разгружается в смеситель, производится параллельное дозирование следующей порции.
Более простой способ передачи порции пигмента в смеситель гравиметрический. В этом случае весоиз-
rj научно-технический и производственный журнал
¿Усентябрь 2012 23
мерительная емкость вместе с дозирующими устройствами монтируется над смесителем и взвешенная порция пигмента высыпается под собственным весом непосредственно в смеситель (рис. 4). Этот способ однако связан с дополнительными затратами на планировку и изготовление несущих металлоконструкций, особенно если требуется организовать использование, а значит, и хранение, обслуживание и дозирование нескольких цветов. По мере расходования красителя в процессе производства необходимо периодически поднимать тару с пигментом на соответствующую высоту над смесителем, т. е. обслуживание дозатора с помощью погрузчика невозможно и необходима кран-балка. Для предотвращения попадания паров от теплой влажной силикатной массы в разгрузочный шланг рекомендуется установить дополнительный запорный клапан на входном патрубке смесителя.
Для интеграции дозатора в общую систему управления производством и для обеспечения его работы в автоматическом режиме компания Würschum GmbH предлагает отдельную систему управления с сенсорным экраном и визуализацией всего процесса дозирования (рис. 5). Система управления имеет возможность удаленного обслуживания через Интернет.
К дозированию пигментов для окрашивания силикатной массы предъявляются строгие требования как по точности, так и по объемам и скорости дозирования, ко-
Рис. 5. Система управления дозатором
торые могут быть без труда выполнены с помощью современных дозаторов немецкой компании Würschum GmbH. В 2011 г. компания отметила 50-летний юбилей и имеет в своем активе сотни, если не тысячи успешно реализованных проектов в области дозирования порошковых, а также жидких материалов. Каждая система дозирования изготавливается под конкретный проект; таким образом, тесное сотрудничество с заказчиком позволяет нам выработать оптимальное решение применительно к конкретной ситуации и требованиям.
6Ь uiüRSCHum
Wmering Syslimt
AhfLiLn.^brh п,--г FÜUl4 HwHm»E
Würschum GmbH / Hedelfinger Strasse 33 / 73760 Ostfildern / Germany Tel. +49 711 448130 Fax +49 711 44813110 info@wuerschum.com www.wuerschum.com
лроиэводставнноо предприятие
комплекс
А железоокисные пигменты для окрашивания изделий из бетона, силикатного кирпича, пластмассы, асфальта, лакокраски
га г штт)1 м fйцшжп'Ш
ВЫСТАВКА
ДВВ СТРОПИЛЬНЫЕшнапашийМЕИРИЕлы
СТИМэкспо^н
химические добавки для бетона
Прямые поставки из Германии и Китая
ООО ПП "Комплекс"
Hüft ■ -i
ЧВ <|* J
akross@iarntilei.nl www.ieiroxide.ru
ООО ПП "Комплекс", г. Уфа, ул. С. Богородская, 59 \ Тел.: (347] 235-74-39,293-41-72,293-41-73
10-13 октября
4
Г' щ
щ i *
ös ^ ¿Z г; /
ВЫБИРАЙ ПАРТНЕРОВ СРЕДИ ЛИДЕРОВ
строктерько-монтамныв и рем о кт но-отдел очны в рапагы * ибирудиьзмиб для строительства и рвмскта, материмы, инструменты: архитектурные проекты и ландшафтный дизайн; р. системы вода-н тврлесигожвмия. кондиционеры, сантал ника.
bütkd; ЁЯВ WWiiäi
научно-технический и производственный журнал ■Q'j'pyyrj'SjJ.yj-liyJS 24 сентябрь 2012 ~ Л1] ®
