BR112015020572B1

BR112015020572B1 - Processo contínuo para transformar sólido moído em dispersão líquida e aparelho

Info

Publication number: BR112015020572B1
Application number: BR112015020572-0A
Authority: BR
Inventors: Michael Ray Melick; Donald C. Henderson
Original assignee: Sun Chemical Corporation
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2022-02-22
Also published as: BR112015020572A2; WO2014134415A1; JP2016508447A; CN105121023B; CN105121023A; US20160016176A1; JP2019063801A; EP2961533B1; JP6720285B2; EP2961533A1; US10406529B2

Abstract

PROCESSO CONTÍNUO DE MOAGEM DE MICROMÍDIA CONTIDA EM MÍDIA. A presente invenção refere-se a um aparelho e processo contínuo para transformar sólido moído em dispersões líquidas que compreende várias etapas: 1) formar uma pré-mistura de moagem de pré-mistura, mídia de moagem e dispersão previamente moída. 2) Moer a pré-mistura de moinho para formar uma mistura moída de mídia de moagem e dispersão moída. 3) Separar uma porção da dispersão moída, que seja substancialmente livre de mídia de moagem, a partir da mistura moída. 4) Reciclar a mistura não separada por adição de pré- mistura adicional para formar a pré-mistura de moinho para criar um processo de moagem contínuo. A pré-mistura compreende um líquido e um sólido. O processo é um processo contínuo e a mídia de moagem é reciclada através da etapa de moagem. Grande parte da dispersão moída também é reciclada através da etapa de moer várias vezes e apenas uma porção da dispersão moída, que esteja substancialmente livre de mídia de moagem, é removida como o produto da dispersão moída

Description

REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS

[001] O presente pedido por este meio reivindica o benefício do pedido de patente provisória do mesmo título, No. de Série 61 / 770,475, depositado em 28 de fevereiro de 2013; e do pedido de patente provisória intitulado "Apparatus & Method for Separating Milling Media from Dispersion Fluid", No. de Série 61 / 860,316, depositado em 31 de julho de 2013; cujas descrições são aqui incorporadas por referência na sua totalidade.

ANTECEDENTES

[002] A moagem de mídia convencional utiliza uma mídia que é mais densa do que a dispersão fluida a ser moída que torna a separação da mídia e da dispersão relativamente fácil. Sob a influência da força centrípeta, a mídia mais densa preenche desproporcionalmente as regiões externas do moinho conforme o agitador gira permitindo a dispersão livre de mídia escapar através do centro do moinho sob pressão positiva. No centro está uma pequena tela que idealmente nunca encontra mídia, pois ela é frágil e dispendiosa de substituir. A tela está principalmente no local para evitar contratempos de descarga de mídia durante a inicialização / desligamento e paragem da mídia perdida ocasional de sair da câmara de moagem.

[003] Quando a mídia e a dispersão são próximas em densidade, a força centrípeta já não funciona de forma eficiente como um método de separação. Este é geralmente o caso quando a mídia polimérica é utilizada. Por esta razão, a mídia polimérica não encontrou ampla aplicação de mídia de cerâmica, embora tenha muitos atributos atraentes, tais como o aumento da eficiência de energia, redução do desgaste moinho, contaminação por metais reduzida e redução do tamanho das partículas muitas vezes superior na mesma energia ou de produtividade.

[004] Processos de tanque ou de lote para a criação de dispersões com a mídia polimérica requerem grandes quantidades de mídia a serem pré-misturadas com a pré-mistura. Depois da moagem e separação de mídia - dispersão, grandes quantidades de mídia carregadas de dispersão permanecem. Esta mídia precisa ser limpa ou armazenada até um produto semelhante ser feito novamente. Cada vez que um produto for alterado, a mídia deve ser limpa, o que não é apenas trabalhoso, mas também desperdiça 20 a 40 % da dispersão que se agarra à mídia. Armazenar a mídia carregada de dispersão em um armazém para a próxima vez que o produto for feito requer um plano logístico complexo, e produtos químicos adicionais devem ser utilizados para prevenir o crescimento bacteriano e fúngico além de outras potenciais contaminações. Em um processo de tanque, o tamanho do lote é limitado porque grandes tanques são exigidos para suportar o elevado teor de mídia na mistura dispersão - mídia. Grandes tanques devem ser montados no local, em vez de fabricados em massa de forma eficiente. Também existem limitações práticas para o tamanho de um estator de rotor ou outro dispositivo de corte elevado, independentemente do tamanho do tanque. Um processo de tanque é inerentemente um processo de lote, que envolve uma etapa de moagem seguida de uma etapa de separação.

[005] Por conseguinte, existe uma necessidade significativa por maneiras de fazer dispersões moídas de mídia polimérica continuamente que usam pequenas quantidades de mídia o que resulta em menos desperdício de dispersão e elimina os problemas de armazenagem / logística e crescimento de bactérias.

BREVE SUMÁRIO

[006] Um aparelho e processo contínuo para transformar sólido moído em dispersões líquidas compreendem várias etapas: 1) formar uma pré-mistura de moinho de pré-mistura, mídia de moagem e dispersão previamente moída. 2) Moer a pré-mistura de moinho para formar uma mistura moída de mídia de moagem e dispersão moída. 3) Separar uma porção da dispersão moída, que esteja substancialmente livre de mídia de moagem, da mistura moída. 4) reciclar a mistura não separada por adição de pré-mistura adicional para formar a pré- mistura de moinho para criar um processo de moagem contínuo. A pré-mistura compreende um líquido e um sólido. O processo é um processo contínuo e a mídia de moagem é reciclada através da etapa de moagem. Grande parte da dispersão moída também é reciclada através da etapa de moer várias vezes e apenas uma porção da dispersão moída, que esteja substancialmente livre de mídia de moagem, é removida como o produto da dispersão moída.

[007] O aparelho para o processo contínuo de fazer uma dispersão sólida moída em um meio líquido compreende um separador e um moinho. O moinho mói uma pré-mistura de moinho que compreende uma mídia de moagem e partículas sólidas ou semissólidas em um meio líquido para formar uma mistura moída de dispersão moída com mídia de moagem. A mistura moída é alimentada para dentro do separador. O separador separa uma porção da dispersão moída que esteja substancialmente livre de conter mídia de moagem da mistura moída. A mistura não separada resultante é alimentada diretamente ou indiretamente para o moinho.

[008] Estes aspectos e as suas vantagens serão tornados evidentes a partir dos desenhos anexos e da descrição dos mesmos.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[009] Os desenhos anexos, que estão incorporados e constituem uma parte desta especificação, ilustram as modalidades, e em conjunto com a descrição geral acima dada, e a descrição detalhada das modalidades dadas a seguir, servem para explicar os princípios da presente invenção.

[0010] A figura 1 é uma vista esquemática de uma modalidade do aparelho e processo contínuo usando um filtro de tambor.

[0011] A figura 2 é uma vista esquemática de uma modalidade do aparelho e processo contínuo usando uma prensa de rosca modificada.

[0012] A figura 3 é uma vista esquemática de uma modalidade do aparelho e processo contínuo usando um filtro de pressão.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0013] Um processo contínuo para tornar o sólido moído em dispersões líquidas utiliza um aparelho de separação que remove continuamente uma porção da dispersão moída, que esteja substancialmente livre de mídia de moagem, da mistura mídia - dispersão. Depois de a porção de dispersão moída ou acabada ser removida, a pré-mistura fresca é continuamente adicionada à mistura não separada. A pré-mistura de moinho da pré-mistura, a dispersão moída, e a mídia é então enviada através de um moinho ou séries de moinhos, que inicia o ciclo novamente. Deste modo, a mídia é contida no interior do pequeno volume do moinho, nos tubos de ligação, e na unidade de separação. Este processo necessita de muito menos mídia de moagem do que outros processos, que têm uma pequena diferença na densidade da mídia e dispersão. O processo é contínuo e inclui tanto a moagem e a separação simultaneamente. A necessidade por menos mídia de moagem reduz os problemas associados com o armazenamento de mídia, uma vez que quando produtos incompatíveis são feitos diferentes mídias devem ser utilizadas. No entanto, quando apenas pequenas quantidades de mídias são utilizadas as mídias podem ser eficientemente limpas, em vez de armazenadas, carregadas com dispersão. Além disso, este processo é mais eficiente em energia do que outros processos de moagem de mídia de cerâmica utilizando mídias densas uma vez que uma massa de moagem muito menor permite uma alta taxa de transferência, produz pequeno tamanho de partícula dentro de tempos de moagem razoáveis, tem baixa contaminação de metais, resulta em baixo desgaste do moinho, e permite a utilização de mídia de baixo custo de longa duração. Dispersão

[0014] Durante o processo, uma pré-mistura de moinho é formada de pré-mistura, mídia de moagem, e dispersão previamente moída. A pré-mistura compreende um líquido, tal como água, etanol, ou solventes orgânicos; um sólido, tal como um pigmento; e, opcionalmente, compreende outros ingredientes, tais como resinas, agentes tensoativos, dispersantes, biocidas, etc. A etapa de formar a pré-mistura de moinho pode ser realizada de qualquer forma, tal como, mas não limitada a, por formar a pré-mistura de moinho em um recipiente de alimentação; combinando a pré-mistura, a mídia de moagem, e a dispersão previamente moída antes de entrarem no moinho; ou através da combinação da pré-mistura, da mídia de moagem, e da dispersão previamente moída no moinho.

[0015] Em algumas modalidades, os sólidos na dispersão são selecionados a partir de pigmentos, tais como os pigmentos orgânicos ou inorgânicos; corantes amorfos; corantes cristalinos; extensores; medicamentos sólidos; argilas; metais; polímeros; resinas; materiais inorgânicos; materiais orgânicos; nanotubos de carbono; grafeno; grafite; e outros sólidos. Em algumas modalidades, os sólidos são selecionados a partir de pigmentos orgânicos, pigmentos inorgânicos, corantes, tinturas cristalinas amorfas, e suas combinações. Sob a forma pré-moída os sólidos podem variar de algumas dezenas de mícronmícrons até algumas centenas de nanômetros, com distribuições de tamanho de partícula geralmente largas. Sólidos pós- moídos podem variar de algumas centenas de nanômetros a dezenas de nanômetros ou mesmo menores, com distribuições de tamanho de partícula geralmente menores do que os sólidos pré-moídos.

[0016] Em algumas modalidades, o líquido no meio líquido é selecionado a partir de solventes polares, tais como água, etanol, butanol, propanol, n-propanol, glicol monoéter, e acetatos; solventes meio-polares, tais como cetonas; e solventes não polares, tais como o tolueno e hidrocarbonetos. Em algumas modalidades, o líquido é selecionado dentre água, etanol, butanol, propanol, n-propanol, acetatos, cetonas, tolueno, hidrocarbonetos, e suas misturas. Em algumas modalidades, o líquido é água. Em algumas modalidades, o líquido é uma mistura de dois ou mais solventes. Em algumas modalidades, a composição do líquido é alterada durante o processo contínuo.

[0017] Em algumas modalidades, a etapa de reciclagem, de que a mistura da pré-mistura, mídia de moagem, e a dispersão previamente moída, é realizada em pelo menos um moinho simultaneamente com a etapa de moagem. Em algumas modalidades, a etapa de reciclagem, de que a mistura da pré-mistura, mídia de moagem, e dispersão previamente moída, é misturada em um recipiente de alimentação antes de ser introduzido pelo menos um ou mais moinho.

[0018] A dispersão moída ou dispersão final pode ser utilizada em praticamente qualquer utilização final, onde a coloração é desejável. Isto inclui tinteiros, tintas, revestimentos, plásticos, cosméticos, produtos farmacêuticos, bolos de filtro, etc. A dispersão moída é mais estável do que a pré-mistura e, em algumas modalidades, tem um valor mais alto de cor, melhor brilho, maior transparência e uma maior cromaticidade. Em algumas modalidades, a dispersão moída é uma dispersão de nanopartículas (com o tamanho de partícula D50 de cerca de 200 nm ou menos) de partículas sólidas no meio líquido. Mídia de moagem

[0019] A mídia de moagem é utilizada para converter a pré-mistura em dispersão moída, reduzindo o tamanho médio da partícula dos sólidos e reduzindo frequentemente a distribuição do tamanho das partículas no meio líquido. Em algumas modalidades, a mídia de moagem é selecionada a partir de cerâmica, metálico, tal como aço, silicatos, tais como areia ou de vidro, resinas insolúveis, polímeros e amidos. Descrição adicional da mídia de moagem é encontrada na Patente US No. 7,441,717, e na Patente US No. de Publicação 2003/0289137, que são aqui incorporadas por referência na sua totalidade.

[0020] Em algumas modalidades, a forma da mídia de moagem inclui, mas não está limitada a, partículas, tais como aquelas com uma forma substancialmente esférica, tais como grânulos, embora possam ser utilizados cubos. Em algumas modalidades, outras formas e moldes podem ser usados isoladamente ou em combinação. Exemplos incluem esférico, ovoide, cilíndrico, cuboide, cubo, etc., ou qualquer configuração que tenha uma razão de aspecto não uniforme ou uniforme.

[0021] Em algumas modalidades, a mídia de moagem é polimérica. As mídias poliméricas tem a vantagem de reduzir a contaminação por materiais inorgânicos, reduzindo o desgaste dos componentes de moagem, e exigindo menos energia para se mover por causa da densidade reduzida. A desvantagem do uso de mídia polimérica é que a separação da dispersão é mais difícil porque os métodos de separação centrípeta são ineficazes quando as densidades da mídia e da dispersão são semelhantes. Este inconveniente para uso convencional da mídia polimérica não é prejudicial para este processo, porque a etapa de separação só remove uma porção da dispersão. Isto reduz os requisitos para a separação e é menos demorado do que as técnicas tradicionais de separação a vácuo. As técnicas de separação para processos de lote precisam remover praticamente toda a dispersão de uma só vez.

[0022] Em geral, as resinas poliméricas são quimicamente e fisicamente inertes substancialmente livres de metais, solventes e monômeros, e de dureza e friabilidade suficientes para lhes permitir evitar serem lascadas ou esmagadas durante a moagem. As resinas poliméricas apropriadas incluem, mas não estão limitadas a: poliestirenos reticulados, tais como poliestireno reticulado com divinil benzeno; copolímeros de estireno; policarbonatos; poliacetais, tais como Delrin ™; polímeros e copolímeros de cloreto de vinila; poliuretanos; poliamidas; poli (tetrafluoroetilenos), por exemplo, teflon™, e outros fluoropolímeros; polietilenos de alta densidade; polipropilenos; éteres e ésteres de celulose, tais como acetato de celulose; poliacrilatos, tais como o polimetilmetacrilato, polihidroxietil acrilato e polihidroximetacrilato; e silicone contendo polímeros tais como polisiloxanos e outros semelhantes. Mais do que um tipo de resina polimérica pode ser utilizado ao mesmo tempo. Em algumas modalidades, o polímero é biodegradável. Polímeros biodegradáveis exemplares incluem, mas não estão limitados a: poli (lácticos), poli (glicólico), copolímeros lácticos e glicólico, polianidridos, poli (hidroxietil metacrilato), poli (iminocarbonatos), poli (N acilidroxiprolina) ésteres, poli (N palmitoil hidroxiprolina ésteres, copolímeros de etileno de vinil acetato, poli (ortoésteres), poli (caprolac tonas), e poli (fosfazenos).

[0023] Em algumas modalidades, podem ser utilizados sozinhos ou em combinação uns com os outros e / ou também em combinação com tipos de materiais poliméricos tipos de mídias de moagem não poliméricas. Por exemplo, as mídias de moagem podem compreender partículas que compreendem um núcleo não polimérico que tem um revestimento de uma resina polimérica aderida nele. Exemplos de mídias não poliméricas que podem ser usadas sozinhas ou em combinação com as do tipo poliméricas incluem, mas não estão limitados a, produtos cerâmicos, metálicos, e os silicatos, tais como areia ou vidro.

[0024] Em algumas modalidades, o tamanho das mídias de moagem varia de algumas centenas de mícrons até dezenas de mícrons, tal como cerca de 500 mícrons a cerca de 10 mícrons, cerca de 300 mícrons a cerca de 10 mícrons, cerca de 200 mícrons a cerca de 10 micros, cerca de 100 mícrons a cerca de 10 mícrons, cerca de 50 mícrons a cerca de 10 mícrons, cerca de 300 mícrons a cerca de 50 mícrons e cerca de 300 mícrons a cerca de 100 mícrons. Em geral, quanto menor a mídia de moagem leva a dispersões de tamanhos de partículas menores que muitas vezes têm propriedades favoráveis como de alto brilho, maior valor da cor, e cores mais vivas.

[0025] Em algumas modalidades, a densidade da massa da mídia de moagem polimérica varia de cerca de 1,5 a cerca de 0,7 g / ml, tal como cerca de 1,2 a cerca de 0,7 g / ml, cerca de 1,0 a cerca de 0,7 g / ml, cerca de 0,9 a cerca de 0,7 g / ml, cerca de 1,5 a cerca de 0,9 g / ml, cerca de 1,5 a cerca de 1,0 g / ml, e cerca de 1,5 a cerca de 1,2 g / ml. Em algumas modalidades, as mídias inorgânicos têm densidades de massa superiores a cerca de 2 g / ml, tal como de cerca de 2 a cerca de 6 g / ml, cerca de 2 a cerca de 5 g / ml, e cerca de 2 a cerca de 3 g / ml. Em algumas modalidades, as mídias inorgânicas são ocas ou mídia inorgânica impregnada de ar por isso, tem uma densidade de massa inferior. Em algumas modalidades, a diferença de densidade entre a mídia de moagem e a dispersão é de cerca de 5 g / ml até cerca de - 0,3 g / ml, tal como de cerca de 4 g / ml a cerca de 0 g / ml, cerca de 3 g / ml a cerca de 0 g / ml, cerca de 2 g / ml a cerca de 0 g / ml, cerca de 1 g / ml a cerca de 0 g / ml, cerca de 0,5 g / ml a cerca de 0 g / ml, cerca de 0,4 g / ml a cerca de 0 g / ml, cerca de 0,2 g / ml a cerca de 0 g / ml, cerca de 0,1 g / ml a cerca de 0 g / ml, cerca de 0 g / ml, cerca de 1 g / ml a cerca de - 0,3g / ml, cerca de 0,5 g / ml a cerca de - 0.3 g / ml, ou cerca de 0,1 g / ml a cerca de - 0,1 g / ml. Moinho

[0026] Um ou mais moinhos são utilizados para moer a pré- mistura de moagem. Quando mais do que um moinho é utilizado, eles podem ser usados em série, em paralelo, ou uma combinação de ambos. O número de moinhos em série e o número médio de ciclos que a dispersão passa através do moinho é usado para controlar o tamanho médio de partícula e a amplitude da distribuição. Quando moinhos são utilizados em paralelo aumenta o rendimento do processo.

[0027] A usina introduz forças de corte para moer a pré-mistura de moagem em uma dispersão moída. A mídia reduz as diferenças de corte ampliando, assim, a taxa de corte. Em algumas modalidades, um ou mais moinhos são selecionados a partir de um estator de rotor, um dispersor em linha, um moinho de mídia vertical, um moinho de mídia horizontal, um tanque e dispersor, um tanque e um estator de rotor de sobrecarga, um moinho de impacto, um moinho de ultrassom, e um moinho vibratório. Em algumas modalidades, o moinho de mídia é um estator de rotor.

[0028] Em algumas modalidades, o processo contínuo de moagem é iniciado carregando o moinho com dispersão previamente moída e mídia de moagem. O moinho é iniciado e a dispersão previamente moída e a mídia de moagem são circuladas apesar do separador. Uma vez que a circulação foi iniciada, a pré-mistura é adicionada e o separador começa a separar uma porção da dispersão moída. Separador

[0029] O separador separa uma porção da dispersão moída da mistura moída da dispersão moída e mídia de moagem. A porção separada é substancialmente livre de mídia de moagem. Substancialmente livre de mídia de moagem significa que há uma pequena quantidade de mídia de moagem presente, que pode ser facilmente removida por procedimentos de filtração conhecidos na técnica. Em algumas modalidades, substancialmente livre significa menos do que cerca de 5 %, menos do que cerca de 4 %, menos do que cerca de 3 %, menos do que cerca de 2 %, menos do que cerca de 1 %, menos do que cerca de 0,5 %, menos do que cerca de 0,25 %, menos do que cerca de 0,1 %, ou menos do que cerca de 0,05 %. Em algumas modalidades a porção separada é livre de mídia de moagem.

[0030] A quantidade da porção separada de dispersão moída depende da finalidade e do processo. Em algumas modalidades, a porcentagem de separação é de cerca de 0,01 % a cerca de 45 % em massa da circulação de mídia de moagem e dispersão total; tal como cerca de 0,1 % a cerca de 35 %, cerca de 1 % a cerca de 25 %, cerca de 1 % a cerca de 20 %, cerca de 1 % a cerca de 15 %, cerca de 1 % a cerca de 10 %, cerca de 5 % a cerca de 25 %, cerca de 5 % a cerca de 15 %, cerca de 5 % a cerca de 10 %, cerca de 10 % a cerca de 25 %, cerca de 10 % a cerca de 15 %, ou cerca de 15 % a cerca de 25 %. A porcentagem de separação é a porcentagem da taxa de fluxo da dispersão moída separada em comparação com a taxa de fluxo da mistura moída para dentro do separador. Em algumas modalidades, a porção separada é um produto acabado. Em algumas modalidades, a porção separada é mais processamento a ser feito em produtos acabados.

[0031] Em algumas modalidades, o separador é selecionado a partir de um filtro de tambor, uma prensa de rosca, um filtro de tela de pressão, um filtro de tela de não pressão, uma peneira, um filtro de fibra, e um filtro de mícron poro ou filtro poroso. Em algumas modalidades, o separador é selecionado a partir de uma prensa de rosca ou um separador de filtro de tambor. Em algumas modalidades, o separador é uma prensa de rosca (ou prensa sem-fim). O separador pode ser um único separador ou mais do que um separador. Se houver mais do que um separador, ele pode ser usado em série ou em paralelo. A força motriz para o separador pode ser a pressão, gravidade, vácuo, centrífuga, vibração, ultrassom, ou magnética.

[0032] As principais características de uma prensa de rosca incluem um funil de alimentação, uma rosca que conduz o motor impulsionado, uma tela de separação, e um dispositivo de pressão de retorno. O funil de alimentação recebe a mistura moída sólido - líquido a ser processada, que é transportada para a frente por um parafuso sem fim que é especialmente concebido para o desenvolvimento de pressão no interior da região cilíndrica encapsulada pela tela de separação. O parafuso sem-fim consiste em veiculação torroidal em um eixo cônico. À medida que os sólidos progridem da extremidade de alimentação para a extremidade de descarga, o eixo sem-fim aumenta de diâmetro e o espaçamento entre as passagens do sem-fim diminui, diminuindo assim a capacidade de transporte do sem-fim. Como resultado, os sólidos a serem transportados para frente desenvolvem pressão até que a pressão seja aliviada pelo dispositivo de pressão de retorno. Este dispositivo, geralmente um pistão cônico de metal, é impulsionado para a frente tipicamente por um cilindro de ar ou mola, conferindo uma resistência para descarrega da massa de sólidos. Quando a pressão construída dentro dos sólidos excede a pressão ajustável provida pelo cilindro de ar ou de mola, o cone ou outro dispositivo de pressão de retorno é empurrado um pouco para fora do cilindro permitindo que os sólidos saiam da prensa, de forma contínua. O parafuso sem fim pode, opcionalmente, conter outro recurso de construção de pressão, tais como pinos inseridos dentro do cilindro, que necessitam de voos de parafusos sem-fim entalhados ou interrompidos. Os pinos conferem mais resistência e pressão de retorno resultante sobre os sólidos. A massa de sólidos aumenta a remoção contínua e suficientemente volumosa de líquido (geralmente água) através de uma tela de separação porosa.

[0033] A tela de separação da prensa de rosca é projetada especificamente para remover os sólidos que são não fibrosos e muito menores do que aqueles encontrados em operação da prensa de rosca típica. Prensas de rosca são tipicamente usadas para separar os sólidos fibrosos a partir de água, ou para espremer algum produto líquido a partir de sólidos. Exemplos incluem cascas de frutas cítricas, cascas de batata, cana-de-açúcar e cranberries. O presente processo é único porque a prensa de rosca é usada para remover a mídia de moagem, tal como mídia de moagem polimérica, que é não fibrosa e muito pequena, tal como inferior a 300 mícrons. O tamanho de poro da tela ou geometria deve ser menor do que a mídia de moagem. Em algumas modalidades a tela é construída com poros discretos ou metal ou plástico poroso.

[0034] Em algumas modalidades, o separador é um filtro de pressão. O mecanismo de separação baseia-se em uma tela de separação de um tamanho de poro de pelo menos cerca de 2 a 3 vezes menor do que a mídia de moagem. A mistura moída de mídia de moagem e a dispersão moída a ser separada é alimentada sob pressão positiva, tal como por utilização de uma bomba peristáltica ou uma bomba de engrenagem. Depois da mistura moída entrar no interior da câmara cilíndrica do filtro do filtro de pressão, ela pode ser limitada por uma válvula no lado da saída e deixada encher a câmara até que a pressão aumenta até um nível desejado. O nível de pressão desejado pode ser alto, se necessário para forçar o filtrado através da tela, caso em que a válvula de restrição é primeiramente completamente fechada e depois aberta quando a pressão desejada for atingida. Neste modo a válvula de saída faz ciclismo em aberta e fechada várias vezes e de forma alternada enche e esvazia a câmara. Em alternativa, a válvula de restrição pode ser parcialmente fechada, mantendo assim a câmara cheia sob uma baixa pressão no caso em que o filtro opera com nenhuma operação de ciclismo. Se o filtrado passa através da tela facilmente, a câmara pode operar parcialmente cheia com pouca ou nenhuma restrição de saída, embora este modo reduza a utilização da área de filtro. Em algumas modalidades, o filtro pode incorporar uma lâmina de limpeza acionada por motor para limpar a tela e transmitir sólidos para a saída. Em algumas modalidades, o filtro pode ser equipado com uma camisa externa para realizar o controle da temperatura da corrente de processo. Em algumas modalidades, não existe qualquer restrição sobre a válvula de filtro de pressão, ou a válvula não está fechada com um todo.

[0035] Em algumas modalidades, a tela de sepração tem dimensões de poros heterogêneos de cerca de 500 mícrons a cerca de 1 mícron, tais como de cerca de 400 mícrons a cerca de 1 mícron a cerca de 300 mícrons, a cerca de 1 mícron a cerca de 300 mícrons a cerca de 10 micros, cerca de 300 mícrons a cerca de 20 mícrons, cerca de 200 mícrons a cerca de 10 mícrons, e cerca de 100 mícrons a cerca de 10 mícrons. Em algumas modalidades, a tela de separação tem tamanhos de poro homogêneos, em que o tamanho do poro é de cerca de 500 mícrons a cerca de 1 mícron, tais como de cerca de 400 mícrons a cerca de 1 mícron, de cerca de 300 mícrons a cerca de 1 mícron, de cerca de 300 mícrons a cerca de 10 mícrons, de cerca de 300 mícrons a cerca de 20 mícrons, de cerca de 200 mícrons a cerca de 10 mícrons, e de cerca de 100 mícrons a cerca de 10 mícrons.

[0036] Em algumas modalidades, a tela de separação é construída a partir de metal poroso ou de plásticos porosos. O cilindro poroso pode ser montado em uma tela de prensa de rosca completa e funcional pela fixação por solda de flanges de tubulação padrão a cada extremidade do tubo, permitindo a sua fixação ao funil de alimentação e dispositivo de pressão de retorno. Em algumas modalidades, a tela de separação concluída é reforçada contra a rotura, devido à pressão desenvolvida por técnicas convencionais conhecidas na indústria, tais como barras de reforços longitudinais entre os flanges de extremidade. Descrição dos Desenhos:

[0037] A figura 1 representa uma vista esquemática do processo de produção contínuo de dispersão. O moinho é um estator de rotor (1) e o separador é um filtro de tambor rotativo descartável (2). O recipiente de alimentação é um recipiente revestido de aço inoxidável (4). A pré-mistura de moinho da pré-mistura e mídia de moagem (22) no recipiente de alimentação (4) é agitada por um agitador (3). Uma bomba peristáltica (5) transfere a pré-mistura de moinho (22), através do estator de rotor (1). A velocidade de rotação do estator do rotor (1) é controlada pelo seu controlador de frequência variável (6). A mistura moída da mídia de moagem e dispersão moída entra no filtro de tambor (2) enchendo a câmara inferior até a descarga (7) ocorrer de volta para o vaso de alimentação agitado (3). A velocidade de rotação do filtro de tambor (2) é ajustada pelo controlador de velocidade de acionamento do motor (8). O vácuo é produzido pela bomba de vácuo de banco superior (9) e o nível desejado de vácuo (por exemplo, 10 a 15 polegadas de Hg) é controlado através da introdução de ar através de uma válvula de agulha (10) e o monitoramento do indicador de vácuo (11). A dispersão moída filtrada (12) é transferida para um recipiente de recepção de vácuo (13) e o nível do produto neste recipiente é mantido a um nível constante através do ajuste da bomba peristáltica de saída (14). A taxa de produção da dispersão moída (15) é controlada por um recipiente de recepção pesado (16) e uma quantidade equivalente de pré-mistura fresca é doseada para o recipiente de alimentação (4) por meio de uma válvula de medição (17) a partir de um reci-piente de armazenamento da pré-mistura pesado e agitado (18). Um recipiente separador de vácuo (19) impede a entrada de gotículas de dispersão moída dispersas na bomba de vácuo (9). Água gelada (20, 21) a partir de um sistema de recirculação de utilidade da unidade é aplicada ao revestimento do recipiente de alimentação (50) e ao espaço interno do moinho do estator do rotor (1).

[0038] A figura 2 representa uma vista esquemática do processo de produção de dispersão contínuo, com três moinhos em-linha do rotor do estator (1) operados em série com uma prensa de rosca (30) como o separador. O recipiente de alimentação é um recipiente revestido de aço inoxidável (4). A pré-mistura de moinho da pré- mistura e mídia de moagem (22) no recipiente de alimentação (4) é agitada por um agitador (3). Uma bomba peristáltica (5) transfere a pré-mistura de moinho (22) através de uma série de estatores de rotor em linha (1). A velocidade de rotação de cada estator de rotor (1) é controlada pelo seu controlador de frequência variável (6). A mistura moída da mídia de moagem e dispersão moída entra na prensa de rosca (30) que tem a sua tela típica de fio de cunha substituída por uma tela de metal poroso (31). O eixo helicoidal interno (32) destina-se a aumentar a pressão ao longo do comprimento do tambor forçando a dispersão moída (40) através da tela de metal poroso (31), onde é recolhida a uma velocidade medida em um navio receptor pesado (16). As descargas dos sólidos (41) da prensa de rosca (30) são ajudadas por um cone rotativo (33) que exerce pressão oposta sobre os sólidos no bolo (41) para aumentar o fluxo de dispersão moída (40) através da peneira (31) e, portanto, produz um sólido de bolo mais seco (41). Uma válvula reguladora de pressão de ar (34) é ajustada para obter a taxa de produção de dispersão desejada. A pré-mistura fresca é introduzida continuamente para o recipiente de alimentação (4) a partir do reservatório de armazenamento de pré-mistura (18) através de uma bomba peristáltica (17). Em todos os momentos, água gelada (20) a partir de um sistema de recirculação de utilidade da unidade é aplicada ao revestimento do recipiente de alimentação (50) e aos espaços internos do moinho do estator do rotor (1).

[0039] A figura 3 representa uma vista esquemática do processo de produção de dispersão contínuo com um moinho de recirculação de alta velocidade (25) com um filtro de pressão (60) como o separador. O recipiente de alimentação é um recipiente revestido de aço inoxidável (4). A pré-mistura de moinho da pré-mistura e mídia de moagem (22) no recipiente de alimentação (4) é agitada por um agitador (3). Uma bomba peristáltica (5) transfere a pré-mistura de moinho da pré-mistura e mídia de moagem (22) e a mistura foi separada por uma de mídia de moagem e dispersão moída (65) para o moinho de recirculação de alta velocidade (25). A mistura moída da mídia de moagem e dispersão moída flui através de um filtro de auto limpeza (27) e entra no filtro de pressão (60) pelo orifício de entrada do filtro de pressão (64). O filtro de pressão (60) está equipado com uma tela de filtro (61), laminas de escovas acionadas por motor (62) para a limpeza contínua da tela de filtro (61) e um revestimento de arrefecimento (63). Como o fluxo de reciclagem de mistura não separada de mídia de moagem e dispersão moída (65) é estabelecido. A dispersão moída (40) flui através da tela de filtro (61) para um recipiente de recepção pesado (16). A pré-mistura fresca é introduzida continuamente para o recipiente de alimentação (4) à mesma taxa que a dispersão moída (40) é recolhida, a partir do reservatório de armazenamento de pré-mistura (18) através de uma válvula de medição (17). Em todos os momentos, água gelada (20) proveniente de um sistema de recirculação de utilidade da unidade é aplicada ao revestimento de recipiente de alimentação (50) e aos espaços internos do moinho de recirculação de alta velocidade (25). EXEMPLOS Exemplo 1A - Estator de rotor em linha com Unidade de separação do filtro de tambor vs. Exemplo Comparativo 1B.

[0040] Um sistema foi montado como apresentado na figura 1. Uma estator de rotor em linha, modelo DR 2000/4, tal como fabricado pela IKA Works Inc., foi equipado com o módulo do estator de rotor de corte de três fases DR, e foi alimentado a partir de uma bomba peristáltica. O tanque de alimentação para a bomba foi um tanque de aço inoxidável agitado de quatro litros revestido para arrefecimento com água gelada a 5 °C. O tanque de alimentação foi cheio com 1590 gramas de uma pré-mistura aquosa que consiste em 25,0 % de pigmento amarelo 14, 41,8 % de resina líquida Joncryl 674, 0,20 % de anti-espumante BYK 1719 e 33 % de água, que foi pré-misturado durante 60 minutos com um misturador de lâmina de Cowles que corre com uma velocidade de ponta de 12 metros por segundo. À pré- mistura, no tanque de alimentação com agitação de quatro litros, foi adicionado 1,410 gramas de mídia de poliestireno endurecida com uma gama de tamanhos de 0,15 a 0,25 mm (esfera) como fornecidos pela Glen Mills Inc. de Clifton, NJ. A mídia foi deixada misturar com o agitador de lâmina por cerca de cinco minutos até ficar bem molhada.

[0041] Acima do tanque estava situado um filtro de tambor de laboratório descartável, tal como fabricado pela Steadfast Equipament Company de Mill Creek, WA, com uma membrana de tambor composta Polietileno de Peso Molecular Ultraelevado (PEUAPM) com um tamanho nominal de poro de 15 a 45 mícrons. O filtro de tambor foi conduzido com um variador de velocidade 1/15 HP também fornecido por Steadfast Equipament Company.

[0042] Em operação, a pré-mistura de moinho agitada foi bombeada a uma velocidade de 1 kg / min para o estator de rotor IKA que corre a uma velocidade de ponta de 19 m / s, ajustando a sua unidade de frequência variável para 50 HZ. A mistura moída foi depois adicionada ao filtro de tambor na taxa de 1 kg / min até que o produto no fundo da bacia do filtro de tambor tenha alcançado um nível de transbordamento. Esta operação de recirculação de produto em 1 kg / min continuou sem remoção do produto por 12 minutos ou até 3 kg da mistura moída ter passado através do estator de rotor por quatro etapas teóricas.

[0043] O filtro de tambor foi então girado a 4 rpm através da sua unidade de frequência variável. Ao mesmo tempo, a bomba de vácuo de laboratório a jusante (Gardner Denver modelo 2585B-01) foi iniciada e o nível de vácuo foi ajustado a cerca de 10 polegadas de Hg através de ajuste manual da válvula de entrada de ar. O nível de vácuo controla o fluxo de saída de dispersão através do filtro de tambor para uma taxa desejada de 125 g / min, o que foi mostrado para equilibrar de forma ideal a taxa de produção desejada com o tempo de permanência necessário do produto no sistema de estator de rotor. A taxa de produção foi monitorada em escala de laboratório conforme o produto foi continuamente bombeado do receptor de vácuo (balão Erlenmeyer de dois litros selado) com outra bomba peristáltica. Outro balão Erlenmeyer de dois litros selado foi colocado entre o receptor do produto e a bomba de vácuo para interceptar líquidos residuais e impedir a sua entrada na bomba de vácuo. Mídia recuperada composta por cerca de 70 % de mídia seca e 30 % de dispersão arrastado foi continuamente raspada da superfície do tambor e caiu, por gravidade para dentro do vaso agitado. Simultaneamente à retirada do produto, a pré-mistura fresca foi adicionada ao recipiente com agitação a uma velocidade controlada para coincidir com a taxa de retirada do produto.

[0044] O sistema foi deixado correr continuamente por qualquer quantidade de tempo de modo que um nível desejado de dispersão fosse processado. Nessa altura, as adições de pré-mistura foram paradas e o sistema de filtração continua a funcionar até o recipiente agitado ter sido esvaziado. Este é o Exemplo 1A. A dispersão removida do receptor de vácuo foi recolhida e analisada para a distribuição de tamanho de partícula, por comparação contra um padrão de teste da unidade.

[0045] O Exemplo Comparativo 1B foi produzido por melhores métodos atuais de fabricação partindo com o mesmo lote de pigmento que foi utilizado no Exemplo 1A. A pré-mistura de moagem foi moída em duas etapas consecutivas através de um moinho de mídia horizontal Premier de 200 litros, conforme fornecido pela SPX Corporation, utilizando mídia de moagem de zircônia sílica de 0,8 mm. Este é o Exemplo Comparativo 1B.

[0046] A distribuição do tamanho de partícula do Exemplo 1A foi medida com um analisador de tamanho de partícula de dispersão de luz dinâmico e verificou-se ser melhorado com o Exemplo Comparativo 1B, como mostrado na Tabela 1. Em seguida, os teores percentuais do pigmento do Exemplo 1A e Comparativo 1B foram verificados ser de 25,0 % e 23,1 %, respectivamente. A intensidade da tinta do Exemplo 1A foi avaliada através da mistura de 50 partes de tinta látex plana para interior Porter 691 para 1 parte da dispersão do Exemplo 1A. Uma amostra matiz de comparação foi preparada com 50 partes da tinta para 1,082 gramas de dispersão do Exemplo Comparativo 1B para produzir amostras de matiz de concentração de pigmento igual. As amostras de matiz foram tiradas para baixo com uma haste de Meyer No. 30 ou papel revestido Leneta 3NT e avaliada com um espectrofotómetro de auxílio de mão de 0° / 45° indicando a intensidade da tinta melhorada para o Exemplo 1A, como mostrado na Tabela 1. Exemplo 2a - Estatores de rotor em série com Separador Sem-Fim vs Exemplo Comparativo 2B

[0047] Um sistema foi montado conforme descrito na figura 2. Uma série de três estatores de rotor em linha (idênticos aos do Exemplo 1A) foi alimentada a partir de uma bomba peristáltica. O tanque e bomba de alimentação foram idênticos aos descritos no Exemplo 1A.

[0048] O tanque de alimentação foi cheio com 1500 gramas de uma pré-mistura aquosa que consiste em 30 % de pigmento Violeta 3 (violeta de metilo), 32 % de resina líquida Joncryl 674, 0,20 % de antiespumante BYK 1719, e 37,8 % de água, que foi pré- misturada durante 60 minutos com uma lâmina Cowles e misturador que funciona com uma velocidade de ponta de 12 metros por segundo. Para a pré- mistura adicionou-se 1100 gramas de mídia de poliestireno endurecida com uma gama de tamanhos de 0,15 a 0,25 mm (esfera) como fornecidos pela Glen Mills Inc. de Clifton, NJ.

[0049] A pré-mistura de moinho foi bombeada uma vez através da série de três estatores de rotor em linha a uma velocidade de 1 kg / min. A velocidade de ponta dos dispersores foi fixada em 17 m / s e arrefecimento foi fornecido com tubulação de água gelada na cabeça de mistura estator de rotor em linha.

[0050] A dispersão moída foi em seguida separada da mistura moída em uma prensa de rosca modelo CP-4 modificada fabricada por Vincent Corporation de Tampa, Flórida. A modificação da prensa de rosca representada na figura 2 foi criada por substituição da tela cilíndrica de arame em cunha padrão com uma tela de metal poroso de comprimento e diâmetro equivalentes. O metal poroso, tal como fabricado pela Mott Corporation de Farmington, CT, feito de aço inoxidável 316L grau poroso 40, mantém 100 % da mídia de poliestireno para permitir uma taxa de fluxo para o exterior da dispersão suficiente para o aumento de escala prático para um tamanho de produção. O cone de restrição de rotação na saída da prensa de rosca foi colocado na posição fechada sob 40 psig de ar comprimido no mecanismo de cilindro de ar. A bomba peristáltica foi iniciada e o funil da prensa de rosca foi deixado encher até que o eixo helicoidal interno fosse apenas coberto com a mistura de alimentação. A prensa de rosca foi iniciada e a sua velocidade controlada a 50 RPM. Conforme o filtrado escapou da tela ele foi coletado em uma panela de captura e desviado para um recipiente de recepção pesado. A taxa de fluxo de saída foi medida a 83 g / minuto, enquanto a mistura não separada de mídia de poliestireno e dispersão moída (cerca de 30 %, em uma base de massa) foi devolvida ao tanque de alimentação. A pré-mistura fresca foi adicionada e misturada com a mistura não separada no tanque de alimentação, na mesma taxa que a dispersão moída foi retirada.

[0051] O sistema foi deixado correr continuamente por qualquer quantidade de tempo de modo que um nível desejado de dispersão tenha sido processado. Nessa altura, as adições de pré-mistura foram paradas e o sistema de filtragem continua a funcionar até que o recipiente agitado fosse esvaziado. Este é o Exemplo 2A.

[0052] A dispersão do Exemplo 2A foi analisada para a distribuição de tamanho de partícula para comparação com uma dispersão do Exemplo Comparativo 2B que foi produzida a partir do mesmo material de pré-mistura utilizada no Exemplo 2A. O Exemplo 2B foi produzido por 30 minutos de moagem de recirculação em moinho de esferas de laboratório horizontal de 50 ml, tal como fabricado pela Engineered Mills, Inc de Grayslake, IL, utilizando mídias de moagem de zircônia sílica de 0,8 m. A distribuição do tamanho de partícula do Exemplo 2A foi medida com um analisador de tamanho de partícula de dispersão de luz dinâmico e verificou-se ser melhorado em relação ao Exemplo Comparativo 2B como mostrado na Tabela 1. O teor de sólidos do Exemplo 2A e Exemplo Comparativo 2B foi medido a 43,13 % e 44,96 %, respectivamente. A intensidade da tinta do Exemplo 2A foi avaliada versus Exemplo Comparativo 2B misturando cada amostra a uma concentração de 4,1 % de sólidos em uma solução de veículo de tinta de flexografia PMA 023. As amostras matiz foram tiradas para baixo com uma haste de Meyer No. 3 em papel revestido Leneta 3NT e avaliadas com um espectrofotómetro de auxílio de mão 0 ° / 45 ° indicando a intensidade da tinta melhorada para o Exemplo 2 como se mostra na Tabela 1. Exemplo 3A - Estatores de Rotor em Série com Separador Sem-Fim - Ajuste de Tempo de Residência vs. Exemplo Comparativo 3B

[0053] O sistema do Exemplo 2A foi novamente operado com uma fórmula de dispersão, que é conhecida por normalmente requer menos tempo de residência de moagem do que a dispersão Violeta 3 do Exemplo 2A. A velocidade de bombeamento foi aumentada para atingir uma taxa de retirada mais rápida e correspondente tempo de residência menor no interior do moinho.

[0054] O tanque de alimentação foi cheio com 1500 gramas de uma pré-mistura aquosa que consiste em 36,8 % de pigmento magenta de quinacridona PR122, 27,9 % de éster de fosfato de tensoativo, 35,1 % de água e 0,2 % de antiespumante BYK 1719, que foi misturado 60 minutos com um misturador de lâmina Cowles correndo com uma velocidade de ponta de 12 metros por segundo. À pré-mistura adicionou-se 1000 gramas de mídia de poliestireno endurecida com uma gama de tamanhos de 0,15 a 0,25 mm (esfera) como fornecidos pela Glen Mills Inc. de Clifton, NJ.

[0055] A pré-mistura de moagem foi bombeada uma vez através da série de três estatores de rotor em linha a uma taxa de 1,73 kg / min. A velocidade de ponta do estator de rotor foi fixada em 17 m / s e arrefecimento foi fornecido com tubulação de água gelada na cabeça de mistura do estator de rotor em linha.

[0056] A dispersão moída foi então separada na prensa de rosca modificada. A taxa de fluxo do produto de saída foi medida a 143 gramas / minuto, enquanto a mídia de poliestireno e dispersão contaminada arrastada (cerca de 30 %, em uma base de massa) foi retornada para o sistema através do tanque de alimentação. A pré- mistura fresca foi, em seguida, introduzida no sistema, no tanque de alimentação, ao mesmo ritmo que o produto foi retirado.

[0057] O processo foi deixado funcionar continuamente durante um período de tempo de modo que um nível desejado de dispersão foi processado. Neste momento, as adições de pré-mistura foram paradas e o sistema de filtragem continua a funcionar até que o recipiente agitado fosse esvaziado. Este é o Exemplo 3A.

[0058] O Exemplo 3A foi analisado para a distribuição de tamanho de partícula para comparação com o Exemplo Comparativo 3B que foi produzido a partir do mesmo material de pré-mistura utilizado no Exemplo 3A. O Exemplo 3B foi produzido por 30 minutos de moagem de recirculação em 50 ml de um moinho de esferas de laboratório horizontal, tal como fabricado pela Engineered Mills, Inc de Grayslake, IL, utilizando mídias de moagem de zircônia sílica de 0,8 mm. A distribuição do tamanho de partícula do Exemplo 3A foi medida com um analisador de tamanho de partícula de dispersão de luz dinâmico e verificou-se ser melhorada através do Exemplo Comparativo 3B como mostrado na Tabela 1. Em seguida, o teor de sólidos do Exemplo 3A e Exemplo Comparativo 3B foi medido a 40,06 % e 40,20 %, respectivamente. A intensidade da tinta do Exemplo 3A foi, em seguida, avaliada versus Exemplo Comparativo 3B misturando cada amostra a uma concentração de 34,51 % de sólidos em um veículo de tinta de flexografia de solução de PMA 023. As amostras matiz foram tiradas para baixo com uma haste de Meyer No. 3 em papel revestido Leneta 3NT e avaliadas com um espectrofotómetro de auxílio de mão de 50 ° / 65 ° indicando a intensidade da tinta melhorada para o Exemplo 3A, como mostrado na Tabela 1. Tabela 1 - Resultados experimentais a partir dos exemplos de moagem contida contínua.

Exemplo 4 - Separação de mídia polimérica com um filtro de pressão

[0059] Um sistema foi montado como apresentado na figura 3. Um modelo de moinho de recirculação de alta velocidade LMZ 2, tal como fabricado pela Netzsch Corporation, com um volume de câmara de 1,6 foi configurado com uma tela de arame em cunha de 0,4 mm e alimentado com uma bomba peristáltica a partir de um recipiente revestido em aço inoxidável de 7 galão.

[0060] O tanque de alimentação foi cheio com 7,5 Ib* de um solvente de base de pré-mistura que consiste em 20 % Amarelo SUNBRITE 13, 14 a 19 % de nitrocelulose verniz, 60 a 65 % de etanol desnaturado, 1 % de acetato de etila e menos de 1 % de polipropileno glicol. À pré-mistura foi adicionado 7,85 lb* de mídia de poliestireno com uma gama de tamanhos de 65 a 110 mícrons (esfera).

[0061] Entre o moinho de recirculação e o tanque de alimentação foi situado um filtro de autolimpeza Modelo 25 SCF, tal como fabricado pela empresa Russell Finex, com uma tela interna avaliada em um tamanho de poro de 20 mícrons. O filtro inclui um redutor de motor / engrenagem de 1 / 10 HP para acionar os raspadores de teflon que constantemente limpam a superfície do filtro. Uma válvula de globo 1" montada na saída do filtro pode ser modificada para proporcionar uma ligeira pressão de retorno sobre os conteúdos dos filtros.

[0062] Em operação, a mistura agitada foi bombeada a uma taxa de 18,4 lb* / min para a câmara de moagem com o agitador que corre a uma velocidade periférica de 12,2 m / s para conseguir a taxa de entrada de energia alvo de 4,0 KW. O produto moído foi então adicionada ao filtro de autolimpeza e a válvula de globo foi lentamente fechada até uma pressão de entrada do filtro de 5 psi ser observada rendendo uma taxa de filtrado de saída de 0,45 lb* / minuto. Neste ponto, pré-mistura fresca foi adicionada ao tanque de alimentação a uma velocidade idêntica de 0,45 lb* / minuto. O sistema foi deixado correr continuamente. Neste momento, as adições de pré-mistura foram paradas e os conteúdos circulados internamente foram carregados para fora de um recipiente de contenção pequeno. A mídia e o produto deixados dentro do sistema podem ser separados em um dispositivo agitador de placas de peneira ou armazenados como uma pré-carga para uma futura execução do produto.

[0063] A dispersão filtrada foi recolhida e analisada para a distribuição de tamanho de partícula e intensidade de cor para comparação com uma amostra de controle padrão de teste de produção que foi produzida a partir do mesmo lote de pré-mistura por uma fase de alta velocidade de duas etapas de moagem de recirculação que utiliza primeiro mídias de cerâmica de 0,8 mm e, em seguida, mídias de cerâmica de 0,5 mm conferem o desenvolvimento da intensidade de pigmento máximo prático do arranjo de moagem em escala de produção. Em seguida, os conteúdos percentuais de pigmento da amostra moída e a amostra de controle foram medidos como sendo de 21,4 e 17,4 %, respectivamente. A intensidade da tinta da amostra moída foi em seguida avaliada em relação ao padrão da unidade misturando 50 partes de tinta látex plana para interior Porter 691 a uma parte desta dispersão moída. Uma amostra matiz de comparação foi preparada com 50 partes da tinta a 1,082 gramas do padrão da unidade para produzir amostras matiz de concentração de pigmento igual. As amostras matiz foram tiradas para baixo com uma haste de Meyer No. 30 sobre o papel revestido Leneta 3NT e avaliadas com um computador de cor X-Rite indicando a intensidade de coloração melhorada para este exemplo, tal como indicado na Tabela 1. A intensidade de cor e de distribuição de tamanho de partícula verificou ser melhorada em relação ao padrão como mostrado na Tabela 1.

[0064] Embora a presente invenção tenha ilustrada pela descrição de várias modalidades e, enquanto as modalidades ilustrativas foram descritas com considerável detalhe, não é a intenção do requerente restringir ou de qualquer maneira limitar o âmbito das reivindicações anexas a tal detalhe. Outras vantagens e modificações podem prontamente evidentes para os versados na técnica.

Claims

1. Processo contínuo para transformar um sólido moído em dispersão líquida, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: formar uma pré-mistura de moagem de pré-mistura, mídia de moagem, e dispersão previamente moída; moer a pré-mistura de moinho para formar uma mistura moída de mídia de moagem e dispersão moída em um moinho; separar uma porção da dispersão moída compreendendo o sólido moído, que esteja substancialmente livre de mídia de moagem da mistura moída, deixando uma mistura de moagem remanescente de mídia de moagem e, previamente, dispersão moída; preferivelmente em que a porcentagem de separação é de cerca de 0,01% a cerca de 45%; e reciclar a mistura de moagem remanescente adicionando pré-mistura adicional para formar a pré-mistura de moinho para criar um processo contínuo de moagem; em que a pré-mistura compreende líquido e um sólido; em que a mídia de moagem é polimérica e tem uma diferença de densidade entre a mídia de moagem e dispersão moída de menos de 0,5 g/ml; e em que a porcentagem de separação é de 0,01% a 45%; a porcentagem de separação é a porcentagem da taxa de fluxo da dispersão moída separada em comparação com a taxa de fluxo da mistura moída para dentro do separador

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de moagem é realizada em um ou mais moinhos, em que cada moinho é selecionado a partir de um estator de rotor, um dispersor em linha, um moinho de mídia vertical, um moinho de mídia horizontal, um tanque e dispersor, um tanque e um estator de rotor de sobrecarga, um moinho de impacto, um moinho de ultrassom, e um moinho vibratório.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a etapa de separação é realizada por um ou mais separadores, em que cada separador é selecionado a partir de um filtro de tambor, uma prensa de rosca, um filtro de tela de pressão, um filtro de tela de não pressão, uma peneira, um filtro de fibra, e um filtro de mícron poro ou filtro poroso.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a prensa de rosca compreende uma tela de separação com um tamanho médio dos poros de 500 mícrons a 1 mícron construída tanto com poros discretos ou metal ou plástico poroso.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o filtro de tela de pressão ou filtro de não pressão compreende uma tela de separação com um tamanho médio dos poros de 500 mícrons a 1 mícron.

6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a etapa de reciclagem é realizada em um recipiente de alimentação; em que o recipiente de alimentação alimenta a pré-mistura de moinho em pelo menos um moinho.

7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a etapa de reciclagem é realizada no moinho.

8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a etapa de reciclagem é uma injeção direta da dispersão não separada para o fluxo da pré-mistura de moinho antes da sua entrada no moinho.

9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o tamanho médio da partícula da mídia de moagem é inferior a 500 mícrons.

10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que componentes de dispersão compreendem um sólido selecionado entre pigmentos orgânicos, pigmentos inorgânicos, corantes amorfos, corantes cristalinos, e suas combinações, em que os componentes de dispersão compreendem um meio líquido selecionado a partir de água, etanol, butanol, propanol, n-propanol, glicol monoéteres, acetatos, cetonas, tolueno, hidrocarbonetos e suas misturas.

11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o sólido moído da dispersão sólida moída em um meio líquido é um pigmento.

12. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a quantidade de componentes de dispersão adicionados à mistura não separada é igual à quantidade de dispersão moída que é removida da mistura moída.

13. Aparelho, caracterizado pelo fato de que compreende um separador e um moinho; em que o moinho é estruturado para moer uma pré-mistura de moinho que compreende uma mídia de moagem e partículas sólidas ou semissólidas em um meio líquido para formar uma mistura moída de dispersão moída com mídia de moagem; em que o aparelho é estruturado para permitir que a mistura moída seja alimentada para dentro do separador; em que o separador é estruturado de forma a separar uma porção da dispersão moída, que é substancialmente livre de mídia de moagem, a partir da mistura moída, deixando uma mistura de moagem remanescente de mídia de moagem e, previamente, dispersão moída; e em que a mistura de moagem remanescente é alimentada diretamente ou indiretamente de volta para dentro do moinho; em que a mídia de moagem é polimérica e tem uma diferença de densidade entre a mídia de moagem e dispersão moída de menos de 0,5 g/ml.

14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um recipiente de alimentação que é estruturado para receber a mistura não separada do separador; a mistura não separada é misturada com as partículas sólidas ou semissólidas adicionais em um meio líquido para formar uma pré-mistura de moinho no recipiente de alimentação; e a pré-mistura de moagem é alimentada para dentro do moinho.

15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que existe um ou mais moinhos, e cada moinho é selecionado a partir de um estator de rotor, um dispersor em linha, um moinho de mídia vertical, um moinho de mídia horizontal, um tanque e dispersor, um tanque e um estator de rotor de sobrecarga, um moinho de impacto, um moinho de ultrassom, e um moinho vibratório.

16. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 15, caracterizado pelo fato de que existe um ou mais separador(es), e cada separador é selecionado a partir de um filtro de tambor, uma prensa de rosca, um filtro de tela de pressão, um filtro de tela de não pressão, fibra, um filtro de mícron poro ou filtro poroso, e um separador centrípeto.

17. Aparelho, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que cada separador é uma prensa de rosca, que compreende uma tela de separação com um tamanho médio dos poros de 1 a 500 mícrons construídos a partir de qualquer poro discreto ou metal ou plástico poroso.

18. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que cada separador é um filtro de tela de pressão e é operado de forma contínua, em que a tela tem um tamanho médio dos poros entre 1 e 500 mícrons.