Usine de peintures
La peinture est utilisée pour décorer et protéger les bâtiments, les bateaux, les voitures, les avions et les appareils électroménagers. Ses ingrédients comprennent des pigments pour donner de la couleur, des solvants pour l'aider à s'étaler et à sécher, des résines pour lier le matériau et des additifs pour améliorer ses propriétés.
La fabrication de peinture nécessite un contrôle de qualité et des tests rigoureux. Le laboratoire est chargé d'inspecter les matières premières et de surveiller le produit tout au long de la production.
Préparation
Le processus de préparation dans une usine de peinture commence par la mesure et le portionnement des matières premières utilisées pour fabriquer la base de la peinture. Cela se fait à l’aide de grandes échelles industrielles pour garantir des proportions précises.
Les pigments, résines, solvants et additifs sont ensuite combinés en quantités appropriées pour former une pâte. Pour la plupart des peintures industrielles et de nombreuses peintures grand public, un grand broyeur à sable est utilisé pour broyer les particules de pigment afin qu'elles soient facilement dispersées dans le mélange. Une fois cette étape terminée, la peinture est filtrée pour éliminer toutes les particules restantes qui pourraient interférer avec les performances souhaitées du produit final.
Au cours de cette phase, la peinture est également testée pour garantir qu'elle répond à des paramètres de livraison spécifiques. Cela inclut la vérification de la tonalité des couleurs et de la force de la teinte, ainsi que l'ajustement des caractéristiques de livraison importantes telles que la conductivité, la valeur du pH, la viscosité, etc.
Une fois que la peinture a été minutieusement testée et ajustée, elle peut être produite pour être utilisée par le client. Selon le type de peinture, elle peut être diluée ou épaissie pour ajuster ses propriétés.
Par exemple, une peinture épaissie sera moins visqueuse qu’une peinture diluée. Cela permet de garantir qu’il peut être appliqué facilement et qu’il couvrira bien la surface. La peinture épaissie est également plus stable, ce qui lui permet de mieux résister aux produits chimiques et aux intempéries. De plus, les peintures épaissies sont souvent plus respectueuses de l’environnement, car elles contiennent moins de COV que leurs homologues diluées.
Fraisage
Une usine de peinture nécessite de la précision pour produire une peinture de haute qualité, durable et performante. L’ensemble du processus, du début à la fin, doit être soigneusement contrôlé pour garantir que le produit fini soit de la plus haute qualité possible. C'est pourquoi des systèmes d'automatisation et de surveillance sont utilisés tout au long du processus de production.
De lourds sacs de pigments arrivent à l'usine dans des camions. Chaque pigment est soigneusement mesuré et pesé pour correspondre à la formule précise développée en laboratoire pour chaque couleur. Les matières premières en poudre sont ensuite mélangées avec de l’eau et des liants pour former les composants liquides de la peinture.
Ensuite, les matières premières liquides sont mélangées avec des épaississants et des additifs pour créer la base de peinture. Le mélange obtenu est ensuite soumis à une série de tests pour déterminer son pouvoir colorant et ses propriétés.
Le processus de broyage va encore plus loin dans le processus de dispersion en réduisant la taille des particules. Cela réduit la quantité d'air emprisonnée dans l'alimentation, ce qui peut affecter le flux du produit, l'intensité de la couleur et la brillance. Oliver Batlle propose différents types de broyeurs, notamment des broyeurs à immersion, des broyeurs en continu et des broyeurs à recirculation, pour garantir une fragmentation complète des agglomérats.
Un élément clé d’un projet de peinture réussi est une communication claire entre toutes les parties impliquées dans le processus. Cela inclut les gestionnaires des installations, les équipes de sécurité et de conformité et les sous-traitants. Par exemple, les responsables des installations doivent communiquer les températures de travail nécessaires pour chaque type de peinture afin d'éviter tout risque de dysfonctionnement et de panne des équipements dus à des conditions de fonctionnement inappropriées.
Disperser
Au cours du processus de dispersion, des éléments solides en poudre tels que des pigments et des charges sont introduits dans les liquides de base. Il s’agit d’une étape très critique puisque la majorité de ces ingrédients en poudre ne sont pas solubles. L'objectif du processus de dispersion est de garantir que toutes les particules de poudre insolubles sont séparées, complètement mouillées, désagglomérées et réparties de manière homogène dans le liquide. Le choix des additifs dispersants dépend de l’application finale, du marché et de l’utilisation de la peinture.
L'utilisation d'additifs dispersants appropriés conduit à un très bon résultat de mouillage et de dispersion. Les agglomérats secs existants des pigments sont détruits et aucune autre agglomération n'aura lieu pendant la finalisation de la formulation. Il s’agit d’une étape très importante et si elle est mal exécutée, elle peut compromettre les excellents résultats de dispersion obtenus jusqu’à présent.
Dans les peintures architecturales, on utilise souvent des concentrés de pigments pour teinter les systèmes aqueux et à base de solvants. L'objectif est de formuler ces colorants « universels » de la manière la plus rentable et la plus universelle possible. Ceci est généralement réalisé en utilisant des agents dispersants de faible poids moléculaire et/ou oligomères (par exemple les types Efka(r) PU et/ou PX). De plus, la gamme Xfast(r) de pigments innovants à mélanger peut éliminer complètement le besoin de dispersion car ils sont fournis sous forme de granulés secs et peuvent être ajoutés directement à une formulation sous agitation. Cela permet une réduction significative de la quantité de tensioactif requise dans une formulation.
Mixage audio
Au cours du processus de mélange, les pigments à grains fins sont humidifiés avec de la résine et du solvant avant que des ingrédients supplémentaires ne soient ajoutés pour former une peinture. Ensuite, le mélange est agité pour disperser les composants de la peinture et garantir que tous les ingrédients sont uniformément répartis dans le mélange. Il s’agit d’une étape importante qui peut avoir un impact significatif sur la qualité de la peinture et le temps de production.
En fait, il a été constaté que la réduction du nombre d'étapes dans ce processus peut réduire les retouches jusqu'à 20 %. C'est pourquoi les fabricants de peinture investissent dans une technologie intelligente capable d'automatiser ce processus.
Ces systèmes peuvent le faire en surveillant et en analysant plusieurs points de données pour prendre des décisions éclairées en temps réel. Par exemple, un capteur peut suivre l’état de chaque pièce à mesure qu’elle avance dans le processus de peinture. Il peut également alerter les employés de tout problème lié à l'équipement ou au système de revêtement.
En conséquence, la quantité de déchets de peinture est minimisée. De même, le temps nécessaire pour terminer l’ensemble du processus est réduit.
Cette approche de l'automatisation répond également aux problèmes de sécurité, car elle élimine les tâches manuelles dangereuses et réduit le risque d'exposition aux vapeurs de peinture. En fin de compte, cela peut aider les fabricants à consacrer davantage d’énergie à l’optimisation de leurs processus de production et à l’amélioration de la qualité de la peinture.
Amincissement
Après avoir traversé le broyeur à sable ou le réservoir de dispersion, le pigment en pâte se déplace vers de grandes bouilloires où il est agité avec la quantité appropriée de solvant pour créer sa consistance finale. Ensuite, il est soumis au contrôle qualité pour inspection et tests.
Que la peinture soit à base d'huile ou d'eau, elle doit être diluée pour bien se pulvériser et réduire la traînée lors du brossage ou du roulement sur les surfaces. Diluer la peinture lui permet également d’absorber plus de couches et d’obtenir une meilleure finition. Il existe de nombreuses façons de diluer la peinture, et il est important de savoir quel diluant convient le mieux au type de peinture utilisé.
Un test simple pour déterminer si la peinture doit être diluée consiste à en déposer une petite cuillerée sur un morceau de papier journal et à voir à quelle vitesse elle épaissit. Vous pouvez également utiliser un gobelet de viscosité (un appareil de mesure conique avec un trou calibré au fond) et un chronomètre pour chronométrer le temps qu'il faut pour que le liquide s'écoule.
Si la peinture est encore épaisse après cela, il faudra la diluer avec du white spirit, de l'essence minérale, du turps ou des diluants spécifiques à base d'huile selon le type de peinture. Assurez-vous de remuer la peinture avant d'ajouter les diluants et n'ajoutez qu'une petite quantité à la fois, en jugeant par la façon dont cela affecte la consistance. Si vous ajoutez trop de diluants, la peinture sera trop fine et pourrait obstruer les pinceaux ou couler hors du récipient.
Essais
Les peintures possèdent un large éventail de propriétés qui les rendent adaptées à différentes circonstances. Ces caractéristiques sont cependant souvent difficiles à quantifier, car l’application et le durcissement des revêtements se produisent dans diverses conditions climatiques et industrielles. Pour évaluer et tester ces propriétés, les fabricants envoient des échantillons à des laboratoires tels que les services techniques appliqués (ATS) pour tests.
Ces tests sont effectués sur des peintures liquides et durcies. Certains tests sont basés sur les ingrédients de la peinture, tandis que d’autres sont basés sur les performances. Par exemple, un test Holiday vérifie la présence de piqûres dans le revêtement qui pourraient éventuellement provoquer une corrosion du substrat. Un autre test détermine la résistance d'une surface à l'usure mécanique, où le testeur frotte dix fois un point de la surface de la peinture d'avant en arrière avec un coton sec. La marque noire laissée par le coton montre des huiles et des saletés qui peuvent contaminer la peinture.
D'autres tests incluent la viscosité, qui détermine si la peinture peut être pulvérisée, roulée ou brossée. La viscosité peut également être testée à l'aide d'un viscosimètre, qui utilise une aiguille ou une tige pour mesurer la quantité de mouvement nécessaire pour qu'un échantillon le traverse. Le test mesure également la densité ou la densité spécifique d'une peinture, qui est calculée en pesant le résidu non volatil après évaporation du solvant et en le mesurant gravimétriquement.
L'analyse par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier permet d'identifier la composition chimique des peintures et des revêtements en comparant le spectre d'absorption IR du matériau inconnu avec les spectres connus d'autres matériaux. L'analyse FTIR peut également détecter des éléments dangereux dans les peintures, tels que le plomb, le cadmium, le mercure, le chrome, le PBB ou le PBDE.