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色漆是一种含有颜料的涂料, 涂膜具有不透明性(采用透明颜料时仍具有透明性) ,具有保护、装饰或其它特殊功能。色漆目前是涂料产品中最主要的一类涂料, 它与清漆的主要区别是在色漆中含有分散稳定的颜料。色漆的品种按其用途分类, 可达几万种, 甚至更多; 但其生产配制原理基本上是一致的。即色漆是一个固体粉末状的颜料、液体树脂基料和溶剂及少数助剂的多相混合物, 该体系中相界面非常多, 各组成物彼此间的相互作用也十分复杂, 它的生产工艺决不是颜料、漆料的简单混合搅拌, 必须通过有效的加工,将颜料分散在漆料中, 形成以颜料为分散相(不连续相) ,以漆料为连续相的非均相分散体系。该体系由于存在复杂的非均相因素, 因此在色漆生产制备过程中, 从制造到贮存,如何始终保持颜料的良好分散状态是色漆生产的关键。
一般色漆都含有多种不同颜色的颜料, 才能配出客户所需要的准确颜色, 为了使多种颜料能均匀地分散在色漆中,一般在工厂生产时可采用以下几种不同的工艺方式。
1 多种颜料混合磨浆法
这是一种最早使用的复式颜料研磨方法。它是将色漆配方中使用的所有颜料一并混合, 用砂磨机或其它有效的研磨分散设备进行研磨分散成漆浆,再补加漆料(树脂) 、溶剂和助剂,可直接制成色漆。这种方法生产色漆看上去似乎十分简便, 一次即可获得所需要的色漆, 但实际上往往事倍功半。众所周知, 色漆的颜色是客户最关心的一项指标。用这种方法生产出的色漆仅凭颜料的配比(往往是一种经验数据) 设计投料生产, 是不可能获得颜色准确的色漆的; 其次,由于各种颜料结构特性的差异有时十分悬殊, 在研磨分散时, 对基料的吸附能力不同, 造成各种颜料不能充分地分散在漆料中, 难以发挥各种颜料的最佳性能, 降低颜料分散效率。即使使用了颜料分散剂,也得不到充分利用, 更谈不上涂料流变性的控制。因此, 用这种方法制备出的涂料往往光泽低, 色泽不鲜艳, 而且很容易出现许多涂膜弊病, 如发花、浮色、缩孔、返粗等等。但是, 由于该方法具有设备利用率高、辅助装置少等优点, 因此,往往被不少企业用来生产底漆或单色漆, 或对颜色准确性要求不高的一些防腐涂料、维护涂料。其主要问题是研磨分散效率低, 生产能力小, 调换品种、花色时清洗设备工作量大。在原材料波动时或生产计划调整时, 容易导致仅顾及产量而忽视质量, 更重要的是色漆的批次颜色波动很大, 给调色工作带来难度, 每批产品之间的色差大, 对于要求颜色准确度高的客户极易造成退货, 以致仓库积压、资金周转慢,影响整个企业的正常运转。同时,在繁多的生产、配漆、调色等工序中也会造成较多的涂料、原材料的消耗, 进一步增加成本, 影响效益。
2 单颜料磨浆法
这种方法比上述方法有所进步, 对含有多种颜料的色漆, 采用对它的每一种颜料进行研磨, 制成单色颜料浓浆(国外也称为液体颜料) ; 然后调色制漆时, 根据配方调入各种单色色浆、再补加树脂、溶剂和各种助剂制成所需颜色的色漆。这一方法由于每种颜料单独研磨分散, 因此可以根据每一种颜料的特点选择最佳的研磨设备和工艺条件, 也可分别采用不同类型的润湿剂和分散剂等助剂, 充分使各种颜料(包括有机或无机颜料)能稳定地分散在同一种色漆基料树脂中, 最大限度地发挥各种颜料的最佳性能。这种方法目前在国内使用的最为广泛, 无论是水性乳胶漆或工业涂料,绝大部分均是采用这种方法来生产。有少数生产厂在此基础上加上电脑配色仪, 使用用户自行建立的颜色数据库, 对客户给出的颜色样板用“色库”中的数据提供颜料配方(包括价格选用配方) , 然后配方设计人员即可根据此颜料配方建立色浆+ 树脂+ 溶剂+ 助剂的最终配漆配方。
用这一方法制得的色漆准确性比第一种方法要提高很多, 在国内也被多数生产厂所接受。因此,无论在大企业或是乡镇企业, 看到的色漆生产工艺均属此类。人们的注意力集中在如何生产出优质稳定的单色色浆, 特别是近年来大量的国外分散助剂涌入国内市场, 涂料生产纷纷紧跟, 用高质量的颜料分散剂后, 确实给提高色漆质量, 特别是装饰性色漆的质量, 包括色泽、光泽、减少涂膜弊病等方面有了很大的改善。
但是, 在上述这些优点和注意力的背后, 人们似乎还忽视了这种色漆生产工艺存在的一些固有问题。首先是只重视每种单色色漆的制备工艺, 而忽视了各种色浆在配漆时其相互之间的配套性, 特别是流变特性的配套往往被忽视; 其次每种色浆都必须使用生产此种色漆所需的树脂进行研磨分散, 造成色浆使用的单一性, 不具备通用性。在同一工厂中如果有几十个不同树脂基料的数百种色漆品种,则需要有几百种不同的色浆(即使是同一种颜色) 。生产复杂性增加, 库存量增加、流动资金增加; 同时需要设置大量的单颜料浆贮罐, 设备及制品占用量增大。有时, 有一些生产只有几个不同树脂基料的数十个不同颜色的生产厂的车间里, 就显得十分杂乱、复杂, 带来管理上很多的麻烦。
另外, 在制备和使用这类色浆时, 往往只能采用重量计量法, 与国际上通用的体积计量有较大差距, 也无法实现体积计量的电脑管理软件的支持和调色配方的应用。最后, 此种方法生产色漆时, 由于也涉及到各单色色浆的制备, 然后进行配漆, 调色, 工艺复杂, 极易造成涂料及其它成分的浪费,单色色浆通常只能用在工厂生产色漆, 它不可能实现在远距离工厂处, 如零售商店或在仓库等地方进行调色, 生产时间较长, 对一些时间要求很短的订单, 往往只能望洋兴叹, 无能为力。
3 现代化调色用通用色浆
通用色浆是指色强度和流变性都经过严格控制的颜料浓缩体。使用这种通用色浆生产色漆时, 只需要在工厂自行生产的基础漆(白漆用作浅色色漆的基础漆, 清漆用作深色色漆的基础漆) 中, 采用电脑管理软件调色配方, 用调色机直接按体积计量调入色漆中, 再混匀后即可交货。使用这一技术生产色漆的前提是色浆由专门制造厂生产, 它们可提供一整套(例如16 种) 各种不同颜色的通用色浆, 色浆中所采用的树脂是与常用的多种树脂均具有良好的相容性(如醇酸、丙烯酸、环氧、聚酯等) 。因此, 可以大大地减少生产多种花色品种时需要的较大数量的色浆数目。同一种颜色, 不同树脂体系的色漆仅需几种色浆所组成的经济配方即可制备出来。
通用色浆的另一突出优点是自成一个体系, 一致性强, 配套服务得到充分保证。世界上几大生产通用色浆的专门公司, 特别是芬兰迪古里拉公司,从生产通用色浆、电脑配色软件开发, 调色机以及混合机等形成一体化的配套体系供应油漆生产厂使用。油漆公司在生产色漆时, 自身仅需生产几种基础漆, 然后用该公司提供的调色系统将色浆调入基础漆中, 即可生产出颜色准确的色浆。
调色系统采用的通用色浆还有一个特点是各种颜色色浆之间的配套性, 已由色浆生产厂设计完善。也就是说, 这些色浆之间的配伍性是绝对不会出现任何问题的。尽管有些色浆的颜料体积浓度并不是最高的, 但正是由于考虑到与其它色浆和基础漆之间的配伍性。其展色性、流变性、耐侯性、质量稳定性、颜色批次恒定性、色浆的干性、对输送泵体的磨损等方面均已周详地由供应商优化设计。在生产色漆时, 采用现代调色技术和通用色浆后, 油漆生产厂仅需十几种色浆, 配上几种基础漆, 就可以完全按照客户的要求, 生产出颜色十分准确(据了解颜色准确性可达到dE < 017) 的色漆。这样就降低了生产的复杂性, 简化了生产工艺, 节约操作费用; 同时可极大程度地减少库存色浆数量。由于其生产周期极快, 可在数小时, 数日内为客户供货, 大大降低成品在仓库的积压, 减少流动资金的占用。可大幅度提高工厂生产效益, 也能为客户提供十分满意的服务。
现代调色技术生产色漆, 由于将生产色浆和生产色漆分离, 就可以做到在远离工厂的地方进行调色, 油漆生产厂仅需生产1～2 种基础漆, 从而可快速、简便地为客户直接提供色漆, 这种调色有时仅需几分钟即可完成。配合完备的色卡体系样板,客户可随心所欲地选择到喜爱的准确颜色的色漆。
总之, 现代调色技术生产色漆, 既能最大限度地满足市场对各种颜色的要求, 又大量减少色漆生产中的繁琐和复杂性, 合理组织生产, 保证质量,提高劳动生产率。采用了整套通用色浆, 颜色纯正, 颜料得到充分的分散、着色力得到充分发挥,达到相同颜色时减少颜料的用量, 经济上合理。它采用了延时调色工艺, 即在成品漆(基础漆) 中加入通用色浆进行调色, 在改变颜色时, 不会造成组分上的根本变化, 也不会影响颜基比或调整催干剂和交联剂用量等问题, 极大地方便了工业化再生产的调色过程, 而且使远离工厂调色成为可能。通用色浆的采用, 可大幅度减少工厂色浆库存。通用色浆的专门化生产, 无疑又使涂料色漆生产的分工更趋合理, 使色漆的生产方式从小而全向专业化生产过渡, 分工方式的改变对提高劳动生产率, 工厂合理化组织生产, 合理利用资源和保证产品质量均产生深远的意义。
