Важные аспекты процессов окраски металлических изделий лакокрасочными составами



Окраска металлических изделий относится к основным производственным процессам и является одним из обязательных звеньев в производстве металлических изделий.

Окраска является защитным средством, предотвращающим коррозию металлических изделий. Окраске подвергаются все металлические изделия, так как коррозии подвержены любые металлы и сплавы. К примеру, низкоуглеродистая сталь коррозирует со скоростью 0,05–0,1 мм/год, а оцинкованная — в десять раз медленнее. Окрашиванию подвергаются даже изделия, изготовленные из нержавеющей стали, если подразумевается их использование в агрессивных средах. [1]

Процесс окраски изделий — это нанесение окрасочных составов на подготовленную поверхность изделий с целью увеличения срока их службы и придания им соответствующего внешнего вида.

Эффективность защитного покрытия зависит от правильного выбора лакокрасочного покрытия, качества подготовки поверхности с учётом конструктивной особенности детали, условий эксплуатации, а также ряда других факторов.

Защитные свойства покрытия в свою очередь определяются качеством применяемых лакокрасочных материалов (ЛКМ), технологией их нанесения на защищаемую поверхность, условиями формирования на поверхности изделия и др.

Современные ЛКМ — это многокомпонентные смеси, содержащие пленкообразователи, пигменты, наполнители, модифицирующие добавки, растворители. Каждый из этих компонентов влияет не только на технологические свойства ЛКМ, но и на декоративные и эксплуатационные характеристики получаемых на их основе покрытий.

Пленкообразователи — это вещества синтетического или природного происхождения, способные образовывать пленку на окрашиваемой поверхности. Они используются в качестве связующего вещества в системе наполнителей, пигментов и функциональных добавок. [2]

Пигменты — это вещества, обладающие красящей способностью. Это вещества мельчайшего помола, которые не растворяются в воде, а также в пленкообразователях. [3]

Наполнители — это целевые добавки, представляющие собой нерастворимые минеральные вещества, белые порошки дешевых природных материалов (каолин, молотый тальк, песок, пылевидный кварц, андезит, диабаз, асбестовая пыль и др.), обладающие по сравнению с пигментами малой укрывистостью, но имеющие очень хорошую свето- и атмосферостойкость. Поэтому наполнители вводятся в состав лакокрасочных материалов для повышения прочности, кислотостойкости, огнестойкости и т. д., а также для экономии пигментов. [4]

Модифицирующие добавки — это вспомогательные вещества, применяемые для улучшения процессов пленкообразования и нанесения ЛКМ, повышения стабильности и долговечности красок и покрытий, а также для придания им каких-либо специальных свойств. [5]

Растворители (или их смеси) — это легколетучие органические жидкости, способные растворять пленкообразующие вещества. В результате химического взаимодействия образуется однородная жидкость. Растворители применяются для снижения вязкости лакокрасочных материалов, уменьшения времени сушки и создания ровного, однородного покрытия. [6]

Качество лакокрасочного покрытия обеспечивается следующими факторами:

– правильной и хорошо подготовленной поверхностью перед окрашиванием;

– правильным выбором метода окрашивания;

– соблюдение условий нанесения лакокрасочных покрытий на изделия;

– режимом отверждения;

– толщиной слоя лакокрасочного покрытия.

Но помимо самого качества покрытия в процессах окраски металлических изделий немаловажными являются и такие факторы как обеспечение безопасности рабочих, и, в частности, обеспечение пожарной безопасности во время проведения окрасочных работ.

Обеспечение безопасности рабочих, как правило, обеспечивается выполнением правил по охране труда при выполнении окрасочных работ, утверждённых Приказом Министерством труда и социальной защиты Российской Федерации от 02.12.2020г. № 849н. А пожарная безопасность обеспечивается чётким соблюдением нормативных документов по пожарной безопасности.

Окрасочные работы должны быть безопасными на всех стадиях производства, работники должны знать и соблюдать правила охраны труда и пожарной безопасности.

На работников, осуществляющих окрасочные работы возможно воздействие многих вредных и опасных производственных факторов: движущиеся механизмы; повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; опасность возникновения статического электричества и т. д. [7]

Учитывая все эти возможные вредные воздействия на работников, осуществляющих окрасочные работы, при организации работ необходимо принимать меры по исключению или снижению до допустимого уровня воздействия всех этих вредных факторов.

Для сохранения здоровья работников и обеспечения нормативов ПДК в помещениях используются различные методы. При получении лакокрасочных покрытий производится очистка выбросов, включающая улавливание порошковых красок; фильтрацию моющих растворов при подготовке поверхности и водорастворимых красок; утилизация паров растворителей, удаляемых с воздухом при сушке и окраске струйным обливом или окунанием.

Вентиляционная система должна обеспечивать необходимую чистоту воздуха в помещениях, где работают люди. Для минимизации выбросов в атмосферу необходимо предусмотреть адсорбционные или рекуперационные системы, а также наличие автоматизированных сенсорных и блокировочных систем.

Окраска крупногабаритных изделий, как правило, ведется в окрасочно-сушильных камерах, транспортные проемы которых закрываются дверями с приводом, при этом должен быть обеспечен сенсорный контроль окружающей среды. [8]

В помещениях окрасочных участков, в которых возможно внезапное поступление в воздух рабочей зоны вредных веществ в количестве, превышающем предельно допустимые концентрации, должна быть предусмотрена аварийная вентиляция.

Нормы и порядок хранения лакокрасочных материалов, в соответствии с технологическим процессом, должны соблюдаться, а также должен быть установлен порядок проведения огневых работ.

Желательно мойку, обезжиривание изделий перед окраской производить негорючими составами (щелочными растворами, кислотными составами, синтетическими моющими средствами и т. п.).

Доставку на рабочие места готовых составов лакокрасочных материалов следует осуществлять в закрытой таре, полностью готовыми к использованию.

Окрасочные работы необходимо выполнять в окрасочных камерах, оборудованных вытяжной вентиляцией.

Рабочие места работников, выполняющих окрасочные работы, оснащаются необходимыми защитными средствами (экранами со светофильтрами, перчатками, защитными очками, респираторами и др.).

Параметры микроклимата, чистота воздуха в помещении должны обеспечиваться в соответствии с требованиями к помещениям 4-го класса: — температура (20–23) ± 2°С; относительная влажность — 50 ± 10 %; чистота воздуха — не более 352 пылинок размером 0,5 мкм в 1 литре воздуха.

Для поддержания всех этих параметров микроклимата в помещении окрасочного участка устанавливаются устройства для контроля состава среды (сенсорами, расходомерами, газоанализаторами и т. п.).

Для окраски распылением на производственных предприятиях могут быть использованы промышленные роботы, которые не только снижают показатель трудоёмкости продукции, но и освобождают людей от выполнения вредных для здоровья операций.

Не стоит забывать и о пожарной опасности применяемых лакокрасочных материалов. Поэтому работникам, осуществляющим окраску металлических изделий, необходимо знать физико-химические свойства, применяемых лакокрасочных материалов, обращать внимание на предупреждающие надписи на этикетках, не оставлять тару с ЛКМ открытой, строго соблюдать требования к режиму хранения ЛКМ: вдали от прямых солнечных лучей, необходимый температурный режим (25 °С), не допускать попадания влаги, не хранить вблизи от обогревателей.

Литература:

1. Немецкие технологии окраски (https://www.lkmportal.com/articles/nemeckie-tehnologii-okraski-mysli-po-povodu?ysclid=lsycu3ryar393735499).
2. Энциплопедия Химтраст — термины и определения (интернет-сайт: https://balashikha.himtrust.ru/company/thesaurus/П/plenkoobrazovatel/).
3. Сайт Лак Пром (http://lkmprom.ru/clauses/materialy/pigment/).
4. Состав лакокрасочных материалов (интернет-сайт: https://www.hpyar.ru/sostav_lakokrasochnih_materialov).
5. Добавки для ЛКМ (интернет-сайт: https://utsrus.com/catalog/dobavki-dlya-lkm-2023).
6. Растворители красок и эмалей. Обзор материалов (интернет-сайт: https://www.mirkrasok.ru/articles/item_rastvoriteli-krasok-i-emaley-obzor-materialov/#:~:text=Растворители %20– %20легколетучие %20органические %20жидкости %2C,и %20создания %20ровного %2C %20однородного %20покрытия).
7. Приказ Министерством труда и социальной защиты Российской Федерации от 02.12.2020г. № 849н.
8. Методы защиты персонала и окружающей среды при нанесении лаков и красок. Патрушева Т. Н., Чурбакова О. В., Петров С. К. Чупий В. И. — Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований № 9, 2016, с. 20–24.
9. Лакокрасочные материалы и опасность пожара (интернет-сайт: https://ogneza.com/blog/protivopozharnaya-bezopasnost/lakokrasochnye-materialy-i-opasnost-pozhara/).