LANXESS Ningbo Új kínai IPG Üzem vasoxidok előállítására.

Átírás

1 LANXESS Ningbo Új kínai IPG Üzem vasoxidok előállítására. Festék konferencia 2018 március 20, Herceghalom

2 Témák 1 2 A LANXESS IPG új gyára Ningbo-ban (Kína) Az új vörös pigmentek jellemzése 2

3 LANXESS Ningbo A LANXESS IPG új gyára a Ningbo-ban (Kína)

4 A kínai gyártók elsősorban a Penniman Red folyamatot használják a szintetikus vasoxid vörös pigmentek termelésére HNO 3 1. Vas-nitrát levegő gőz Penniman folyamat Fe 3. Pennimanreakció Filtráció, Mosás Szárítás (és daralás) HNO 3 2. mag NOx Szennyvíz A kezeletlen szennyvíz eutrofizációt okozhat A Penniman vörös folyamat szennyvíze ammóniumnitrátot tartalmaz, ami nagyon hatékony műtrágya Az ammónium-nitrát folyókba és tavakba történő kibocsátása eutrofizációhoz vezet és ezáltál a halállomány pusztulásához és ivóvízhiányhoz Red Pigment 4

5 A hagyományos Penniman Red folyamat számos nagyon vonzó vörös színű pigmentet kínál, de az extrém környezeti tényezők kihívást jelentenek. Penniman folyamat HNO 3 Fe HNO 3 1. Vas-nitrát 2. mag Hulladékgáz kibocsátása A folyamatban keletkező hulladék gáz toxikus nitrogén-oxidokból (NO, NO 2 ) és a kéjgázból (N 2 O) tevődik össze levegő gőz 3. Pennimanreakció NOx N 2 O Kéjgáz erős üvegházhatású gáz, 300-szor hatásosabb mint a széndioxid Filtráció, Mosás Szennyvíz nagyon erős ózonkárosító anyag, amely a sztratoszférikus ózonrétegben lyukakat okoz Szárítás (és daralás) az egyik legnagyobb veszélyt jelenti az ózon rétegre, amely védi a földet az UVB sugárzástól Red Pigment 5

6 Összegzés: A hagyomános Penniman Red folyamat vonzó vörös árnyalatokat kínál, de toxikus nitrogén-oxidok, kéjgáz és ammónium-nitrát kibocsátásával jár Nyersanyagok Termékek & melléktermékek Környezeti terhelés Toxikus nitrogén- Nitrogén-oxidok oxidok Salétromsav Energia Sárgás (NO/NO 2 ) Üvegházhatású gáz Vas Víz Levegő Szulfát Vörös Pigment Kéjgáz (N 2 O) 300-szor hátásosabb mint CO2 Ammónium-nitrát (NH 4 NO 3 ) Szennvíz amely oldott ammóniumnitrátot tartalmaz 6

7 A Ningbo folyamat kihívása: a globális piac ellátása a kívánt fényes, vörös pigmentekkel a leginkább fenntartható módon. Kibocsátások Káros kibocsátások megakadályozása a folyamat optimalizálásával A melléktermék újrahasznosítása A hulladékgázok katalitikus bomlása Csökkentett ipari víz igény Víz Energia Hátékony víztisztítás az ammónium-nitrát eltávolítására (denitrifikáció, fordított ozmózis) A tisztított szennyvíz újrahasznosítása a folyamat során Csökkentett energiaigény a receptek és a folymatok optimalizálásával (80 %) Energia visszanyerése pl. hőcserelő alkalmazásával 7

8 Új vörösök a LANXESS Ningbo gyárból Jellemzés

9 7 A közepes és sárgás árnyalatú Új vörös pigmentek mintái már elérhetőek A Ningbo gyár első 7 Új vörös pigmentje már engedélyezve van, a minták a fogyasztók számára világszerte elérhetőek. Összegzés Bayferrox 510 Bayferrox 520 Bayferrox 525 Bayferrox 530 Bayferrox TP 5272 Bayferrox TP 5278 Bayferrox TP 5279 Minden új típus magas minőségű, kiváló diszpergációs és viszkozitási tulajdonságokkal rendelkezik A Bayferrox TP típusok kíserleti termékek 9

10 Minden Új vörös pigment megfelel a Bayferrox vas-oxid pigmentek legmagasabb minőségi követelméneinek Részletes szín,- és műszaki adatok Bayferrox TP 5278 TP TP Színadatok Köttőanyag: Vizsgálati paszta nem szárító alkidgyanta alapján, teljes színárnyalatban és titándioxiddal villágosítva A 001 vizsgálati módszer Műszaki adatok Vízoldó tartalom [%] similar to DIN EN ISO Szita maradék (0,045 mm) similar to DIN EN ISO ph érték similar to DIN EN ISO

11 Minden Új vörös pigment előállítása a legmagasabb Bayferrox vas-oxid pigment standardnak megfelelően történik A specifikáció az összes Bayferrox New Red osztályra érvényes Further specification: ph: 3.7-5,7 11

12 Teljes színárnyalat a Bayferrox Laux vöröshez képest Teljes árnyalat alkidgyanta rendszerben Nómenklatúra Yellow value b* Bayferrox M 120 M M 520 TP TP 5278 TP 5279 Laux folyamat Az új pigmentek sárga és vörös árnyalat felé mutatnak A TP (kíserleti termék) típusok kivételével a Bayferrox szám a sárga szín (b*) értékével függ össze. Minél sárgább a termék, annál kisebb a háromjegyű szám M Ningbo folyamat Red value a* Teljes árnyalat hosszú olajos alkid rendszerben 12

13 Redukált színárnyalat a Bayferrox Laux vöröshez képest Redukált árnylat alkidgyanta rendszerben Nómenklatúra Yellow value b* 20,0 18,0 16,0 14,0 12,0 10,0 Bayferrox M 110 M 120 M 105M 520 TP 5272 TP 5279 TP Laux folyamat Ningbo folyamat Az új pigmentek sárga és vörös árnyalat felé mutatnak A TP (kíserleti termék) típusok kivételével a Bayferrox szám a sárga szín (b*) értékével függ össze. Minél sárgább a termék, annál kisebb a háromjegyű szám. 8,0 22,0 24,0 26,0 28,0 Red Value a* Redukált árnyalat hosszú olajos alkid rendszerben 13

14 Vizsga vizes rendszerben Meghatározott TiO2 kocentrációjú emulziós festék alkalmazásával Vizes rendszer nevezése: CX Prüfpaste A Cég: CAPAROL Farben Lacke Bautenschutz GmbH ph: 7,5-8,5 TiO2 tartalma: 25% Leírás: Emulziós festék a víz és az univerzális pasztáknak színes meghatározása Eljárás: A por alakú pigment emulziós festékbe bedolgozva és 15 percig a nagy sebességű disszolverben fordulatnál /perc bekeverve volt. A pigment : TiO2 viszony volt 1:5, ami ugyanaz mint hosszú olajos alkidunknál 14

15 Vizes rendszer (CX Paste) 1:5 TiO2-dal villágosítva Redukált árnyalat vizes rendszerben Jellemzők Yellow value b* Bayferrox M 105 M 520 TP 5272 TP 5278 TP Az új pigmentek sárga és vörös árnyalat felé mutatnak A sötét területén vannak Laux és Ningbo pigmentek hasonlóak A világosabb vörösök erősebb színeket fejlesztenek ki 7 130M 120M Laux folamat Ningbo folyamat Red value a* 15

16 A viszkozitás és a pigment mennyiség meghatározása különboző típusú berendezések használatával Rotációs viszkoziméter; Dinamikus viszkozitás mérése Példák a nyírás sebességre és alkalmazásra.. Nyírósebesség [1/s] Alkalmazás 0,001-0,01 Raktározás 0,1-1 Szállítás Termelés, Feldolgozás, Alkalmazás Példa : Ecsettel történő alkalmazás 100µm filmvastagsággal 1m/s sebességgel Sebesség v: pl. ecset sebessége Távolság h: film vastagsága Vas oxid vörös: általában enyhe pszeudoplasztikus, Newtoni áramlási viselkedés felé Viscosity Vas oxid sárga: Általában dilatáns áramlási viselkedés Dilatant Newtonian Pseudoplastic Shear Rate [1/s] 16

17 Viszkozitás vizes koncentrátumban, pigmenttartalom 75 % Bayferrox vasoxid vörös pigmentek Ningboból 14 Pigment koncentrációja 75% Viszkozitás [Pas] Fényes árnyalatú Vörösök TP 5278, TP 5279, 510 Közepes árnyalatú Vörösök 530, 525, 520, TP 5272 Összetevő Víz Dispex Ultra PX 4575 kötőanyag Defoamer DNE Habzásgaltó Deuteron VT 819 sűrítő anyag Pigment diszpergáció: 10 percig 2500 fordulatnál / perc Nyírósebesség [1/s] A legtöbb formulációban a közepes és a fényes színű új vörös típusok enyhe pszeudoplasztikus áramlási viselkedést mutatnak. 17

18 Hegman scale : 1 Hegman : 12,5 µm A diszpergációs érték meghatározása grindométer áltál 100µm 0 Diszpergáció [µm] a 3-box módszer szerint 50µm 0µm 5 8 Color Test Method 1 st zone 2 nd zone 3 rd zone Bayferrox TP 5278 Red Dismembrator Bayferrox TP 5279 Red Dismembrator Bayferrox 510 Red Dismembrator Bayferrox 520 Red Dismembrator Bayferrox TP 5272 Red Dismembrator Bayferrox 525 Red Dismembrator Bayferrox 530 Red Dismembrator Fontos jegyzet A diszpergálhatóság nem a specifikáció része Az értékek a jelenlegi standardok átlagos eredményeit mutatják 18

19 Fizikai jellemzők DIN ph BET IEP Olajszám [m2/g] [ph] [g/100g] Bayferrox TP 5278 >3,7 ~12 ~9 ~18 Bayferrox TP 5279 >3,7 ~11 ~9 ~18 Bayferrox 510 >3,7 ~12 ~8 ~18 Bayferrox 520 >4,5 ~10 ~9 ~19 Bayferrox TP 5272 >4,5 ~10 ~9 ~18 Bayferrox 525 >4,5 ~9 ~9 ~18 Bayferrox 530 >4,5 ~9 ~9 ~19 BET: Specifikus felület, a nevek kezdőbetűvel (Brunauer, Emmett és Teller ) IEP: Iso-elektromos pont leírja a ph értéket, ahol pozitív és negatív elektromos töltések egyensúlyban vannak. Ezen a ph-értéken a rendszer nem stabil az elektromos töltés különbsége miatt és szedimentációt okozhat. 19

20 Elektrolitikus vezetőképesség és a vízben oldható sók mennyisége A vezetőképességnek SI egysége Siemens per méter (S/m). A nagy vezetőképesség nagy mennyiségű sót jelez A nagy mennyiségű só elősegíti a korróziót, ezért el kell kerülni Vezetőképesség ISO 787 rész 14 szerint Vízben oldható sók ISO 787 rész 3 szerint µs*cm -1 [%] Bayferrox ,11 Bayferrox ,20 Bayferrox ,11 Bayferrox TP ,09 A 300 µs/cm allati értékek szükségesek a korrózióálló bevonatokban használásra. A számok a maximális szintet képviselnek 20

21 21