CN102172487A - 喷绘用纳米材料分散装置及用该装置制备吸墨层涂料方法 - Google Patents
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Abstract
喷绘用纳米材料分散装置及用该装置制备吸墨层涂料方法，它涉及一种喷绘用材料分散装置及制备吸墨层涂料方法。以解决在喷墨印刷中由于没有纳米材料分散装置，在制备吸墨层涂料时，无机颜料纳米粒子容易团聚，影响喷绘打印效果问题。分散容器设置在搅拌容器内，分散容器与搅拌杆可拆卸连接，分散容器的底板上均布设有多个出料孔，电机通过联轴器与搅拌杆传动连接，搅拌杆转动安装在分散容器上，上、下搅拌桨安装在搅拌杆上且位于分散容器和搅拌容器内；取去离子水和硅烷偶联剂混合，调节pH＝4～6后加到搅拌容器中，再加入无机颜料纳米粒子，搅拌，向分散容器内加入聚乙烯醇，搅拌，静止，消泡，浸涂在塑料膜的表面，烘干。本发明用于喷墨打印技术中。
Description
技术领域
本发明涉及一种喷绘用材料分散装置及制备吸墨层涂料方法，属于喷绘材料领域。
背景技术
随着信息产业的飞速发展，人们对喷墨打印技术的需求正在与日俱增。计算机网络、数码相机等的日益普及，由此带来的广告招商、婚纱摄影、数码喷绘等行业的逐渐火热，数码喷绘方便快捷、经济的流程适应新的市场，喷墨印刷技术的发展日新月异，材料更新的速度明显加剧，尤其是纳米材料的开发和应用。喷绘技术中使用无机颜料纳米粒子如二氧化硅、三氧化二铝、二氧化钛、碳酸钙、二氧化锌，以及一些无机粘土矿物等，这些颜料粒子具有很好的吸墨性和增白性等功能，但是无机颜料纳米粒子在加入到溶液过程中一次性加入或分次加入，都会使材料在制备过程中团聚，影响喷绘打印的效果，出现打印图像不清晰，局部地方晕墨等现象，进而影响产品质量和价格。
发明内容
本发明的目的是提供一种喷绘用纳米材料分散装置及用该装置制备吸墨层涂料方法，以解决在喷墨印刷中由于没有纳米材料分散装置，在制备吸墨层涂料时，无机颜料纳米粒子容易团聚，影响喷绘打印效果的问题。
本发明的喷绘用纳米材料分散装置包括底座、支撑杆、电机支撑架、电机、联轴器、搅拌杆、分散容器、搅拌容器支撑架、搅拌容器、控制器、两个搅拌浆和两个支撑架；两个搅拌浆分别是上搅拌桨和下搅拌桨；两个支撑架分别是电机支撑架和搅拌容器支撑架；支撑杆的下端与底座的上端面固接，电机支撑架和搅拌容器支撑架由上至下并列设置，并均与支撑杆可拆卸连接，电机设置在电机支撑架上，搅拌容器设置在搅拌容器支撑架上，分散容器设置在搅拌容器内，分散容器与搅拌杆可拆卸连接，分散容器的上端设有可拆卸连接的上盖板，该上盖板上设有中心加料孔，分散容器的底板上均布设有多个出料孔，每个出料孔的孔径为2mm～8mm，电机的输出轴通过联轴器与搅拌杆的上端传动连接，搅拌杆转动安装在分散容器上，搅拌杆的中心线与分散容器的中心线重合，搅拌杆的下端设置在搅拌容器内，上搅拌桨安装在搅拌杆上且位于分散容器内，下搅拌桨安装在搅拌杆的下端且设置在搅拌容器内，电机的信号输入端通过电线与控制器的控制信号输出端连接。
本发明的利用喷绘用纳米材料分散装置制备吸墨层涂料方法包括以下步骤：
步骤一：取去离子水和硅烷偶联剂混合，用醋酸调节pH＝4～6，之后将该混合物加入到搅拌容器中，再向分散容器中加入0.5g～1g的无机颜料纳米粒子；其中硅烷偶联剂的用量为无机颜料纳米粒子质量的1％-5％；无机颜料纳米粒子的质量与去离子水的质量比为1∶8～11；
步骤二：启动电机，使设置在搅拌容器内的下搅拌浆和设置在分散容器内的上搅拌浆旋转搅拌，电机的转速为800r/min～1500r/min，待所述无机颜料纳米粒子分散后，再搅拌25min～40min；
步骤三：向分散容器内加入溶液浓度为10％的聚乙烯醇，所述聚乙烯醇与无机颜料纳米粒子的质量比为1∶2～3，启动电机，使设置在搅拌容器内的下搅拌浆和设置在分散容器内的上搅拌浆旋转，电机的转速为200r/min～400r/min，搅拌时间为15min～20min，之后，静止20min～30min消泡，获得吸墨层涂料半成品；
步骤四：将制得的吸墨层涂料半成品浸涂在塑料膜的表面，烘干，即制得吸墨层涂料成品。
本发明的有益效果是：本发明的装置结构简单，通过电机的转动，带动搅拌杆、两个搅拌浆及分散容器转动，使分散容器内的无机颜料纳米粒子在离心力及上搅拌浆的搅拌作用下，快速、均匀地从出料孔分散到搅拌容器内，从而提高了无机颜料纳米粒子在介质中的分散性。本发明的方法操作简单，利用本发明的方法制备出的吸墨层涂料可以大大提高打印图像的清晰度。
附图说明
图1是本发明的分散装置的主视图，图2是图1的A-A剖视图，图3是底板7-1的俯视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1～图3说明，本实施方式所述分散装置包括底座1、支撑杆2、电机支撑架3、电机4、联轴器5、搅拌杆6、分散容器7、搅拌容器支撑架8、搅拌容器9、控制器10、两个搅拌浆和两个支撑架；两个搅拌浆分别是上搅拌桨11和下搅拌桨12；两个支撑架分别是电机支撑架3和搅拌容器支撑架8；支撑杆2的下端与底座1的上端面固接，电机支撑架3和搅拌容器支撑架8由上至下并列设置，并均与支撑杆2可拆卸连接，电机4设置在电机支撑架3上，搅拌容器9设置在搅拌容器支撑架8上，分散容器7设置在搅拌容器9内，分散容器7与搅拌杆6可拆卸连接，分散容器7的上端设有可拆卸连接的上盖板7-2，该上盖板7-2上设有中心加料孔7-2-1，分散容器7的底板7-1上均布设有多个出料孔7-1-1，每个出料孔7-1-1的孔径为2mm～8mm，电机4的输出轴通过联轴器5与搅拌杆6的上端传动连接，搅拌杆6转动安装在分散容器7上，搅拌杆6的中心线与分散容器7的中心线重合，搅拌杆6的下端设置在搅拌容器9内，上搅拌桨11安装在搅拌杆6上且位于分散容器7内，下搅拌桨12安装在搅拌杆6的下端且设置在搅拌容器9内，电机4的信号输入端通过电线17与控制器10的控制信号输出端连接。电机4、联轴器5及控制器10均外购。
具体实施方式二：结合图1说明，本实施方式所述支撑杆2沿其竖直方向设有多个调节孔2-1，电机支撑架3和搅拌容器支撑架8上分别设有一个连接通孔，每个连接通孔及与该连接通孔相对应的调节孔2-1内装有一个连接螺栓15，电机支撑架3和搅拌容器支撑架8各分别通过连接螺栓15与支撑杆2可拆卸连接。如此设置，便于调节电机支撑架3和搅拌容器支撑架8的高度。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1说明，本实施方式的分散容器7与搅拌杆6通过固定螺栓13可拆卸连接。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图1说明，本实施方式的搅拌杆6上沿其高度方向上设有多个螺纹孔。便于调整分散容器7的高度。其它与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：结合图1说明，本实施方式所述分散装置还包括上盖16；所述上盖16设置在上盖板7-2的中心加料孔7-2-1处，上盖16与上盖板7-2可拆卸连接，上盖16上设有中心通孔，搅拌杆5与上盖16的中心通孔间隙配合。其它与具体实施方式二相同。
具体实施方式六，结合图1说明，本实施方式的一种利用具体实施方式一所述的喷绘用纳米材料分散装置制备吸墨层涂料方法包括以下步骤：
步骤一：取去离子水和硅烷偶联剂混合，用醋酸调节pH＝4～6，之后将该混合物加入到搅拌容器9中，再向分散容器7中加入0.5g～1g的无机颜料纳米粒子；其中硅烷偶联剂的用量为无机颜料纳米粒子质量的1％-5％；无机颜料纳米粒子的质量与去离子水的质量比为1∶8～11；
步骤二：启动电机4，使设置在搅拌容器9内的下搅拌浆12和设置在分散容器7内的上搅拌浆11旋转搅拌，电机4的转速为800r/min～1500r/min，待所述无机颜料纳米粒子分散后，再搅拌25min～40min；
步骤三：向分散容器7内加入溶液浓度为10％的聚乙烯醇，所述聚乙烯醇与无机颜料纳米粒子的质量比为1∶2～3，启动电机4，使设置在搅拌容器9内的下搅拌浆12和设置在分散容器7内的上搅拌浆11旋转，电机4的转速为200r/min～400r/min，搅拌时间为15min～20min，之后，静止20min～30min消泡，获得吸墨层涂料半成品；
步骤四：将制得的吸墨层涂料半成品浸涂在塑料膜的表面，烘干，即制得吸墨层涂料成品。
具体实施方式七：本实施方式的步骤一中，取10ml去离子水和0.05g硅烷偶联剂混合，用醋酸调节pH＝4，向分散容器7中加入1g的无机颜料纳米粒子，所述无机颜料纳米粒子为二氧化硅；步骤二中，电机4的转速为800r/min，待所述二氧化硅分散后，再搅拌25min；步骤三中，向分散容器7内加入溶液浓度为10％的聚乙烯醇23g，电机4的转速为200r/min，搅拌时间为15min，之后，静止20min消泡。其它与具体实施方式六相同。
具体实施方式八：本实施方式的步骤一中，取10ml去离子水和0.05g硅烷偶联剂混合，用醋酸调节pH＝6，向分散容器7中加入1g的无机颜料纳米粒子，所述无机颜料纳米粒子为二氧化硅；步骤二中，电机4的转速为1500r/min，待所述二氧化硅分散后，再搅拌40min；步骤三中，向分散容器7内加入溶液浓度为10％的聚乙烯醇23g，电机4的转速为400r/min，搅拌时间为20min，之后，静止30min消泡。其它与具体实施方式六相同。
具体实施方式九：本实施方式的步骤一中，取10ml去离子水和0.05g硅烷偶联剂混合，用醋酸调节pH＝5，向分散容器7中加入0.5g的无机颜料纳米粒子，所述无机颜料纳米粒子为二氧化硅；步骤二中，电机4的转速为1000r/min，待所述二氧化硅分散后，再搅拌30min；步骤三中，向分散容器7内加入溶液浓度为10％的聚乙烯醇23g，电机4的转速为300r/min，搅拌时间为10min，之后，静止25min消泡。其它与具体实施方式六相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式九的不同点是：本实施方式在步骤二和步骤三之间增加步骤二一步骤：在搅拌后的分散容器7中加入0.5g的二氧化钛，启动电机4，使设置在搅拌容器9内的下搅拌浆12和设置在分散容器7内的上搅拌浆11旋转搅拌，电机4的转速为800r/min～1500r/min，搅拌时间为25min～40min。
工作时，无机颜料纳米粒子通过中心加料孔加入，通过调整电机支撑架的高度调节电机至适当高度，电机的输出轴将动力传递给搅拌杆、两个搅拌桨及分散容器，上搅拌浆对设置在分散容器内的无机颜料纳米粒子进行搅拌；通过调节固定螺栓的高度，使分散容器与分散剂液面之间的高度适中，通电后，分散容器中的无机颜料纳米粒子在离心力的作用下，通过出料孔，以微小颗粒的形式进入已经开始搅拌的分散剂中，避免结块，分散均匀。
本发明的具体实施方式7～10的技术方案利用EPSON270打印机对淡黄、黑、浅绿、浅蓝、浅紫、浅粉六种颜色的墨水进行打印。
吸收墨水形式分三种：
(1)好：打印图象清晰，颜色分布均匀，不扩散。
(2)中：打印图象较清晰，颜色较分布均匀，轻微扩散。
(3)差：打印图象模糊，颜色分布不均匀，向四周扩散。
光滑性分三种：
(1)好：打印图象表面光滑，无裂纹，手触摸后感觉平滑。
(2)中：打印图象较表面光滑，无裂纹，手触摸后感觉较平滑。
(3)差：打印图象手触摸后感觉凸凹不平，无裂纹。
对比结果见表1。
表1
| 吸墨性 | 光滑性 | |
| 具体实施方式7 | 好 | 好 |
| 具体实施方式8 | 好 | 好 |
| 具体实施方式9 | 好 | 好 |
| 具体实施方式10 | 好 | 好 |
Claims (10)
1.一种喷绘用纳米材料分散装置，其特征在于：所述分散装置包括底座(1)、支撑杆(2)、电机支撑架(3)、电机(4)、联轴器(5)、搅拌杆(6)、分散容器(7)、搅拌容器支撑架(8)、搅拌容器(9)、控制器(10)、两个搅拌浆和两个支撑架；两个搅拌浆分别是上搅拌桨(11)和下搅拌桨(12)；两个支撑架分别是电机支撑架(3)和搅拌容器支撑架(8)；支撑杆(2)的下端与底座(1)的上端面固接，电机支撑架(3)和搅拌容器支撑架(8)由上至下并列设置，并均与支撑杆(2)可拆卸连接，电机(4)设置在电机支撑架(3)上，搅拌容器(9)设置在搅拌容器支撑架(8)上，分散容器(7)设置在搅拌容器(9)内，分散容器(7)与搅拌杆(6)可拆卸连接，分散容器(7)的上端设有可拆卸连接的上盖板(7-2)，该上盖板(7-2)上设有中心加料孔(7-2-1)，分散容器(7)的底板(7-1)上均布设有多个出料孔(7-1-1)，每个出料孔(7-1-1)的孔径为2mm～8mm，电机(4)的输出轴通过联轴器(5)与搅拌杆(6)的上端传动连接，搅拌杆(6)转动安装在分散容器(7)上，搅拌杆(6)的中心线与分散容器(7)的中心线重合，搅拌杆(6)的下端设置在搅拌容器(9)内，上搅拌桨(11)安装在搅拌杆(6)上且位于分散容器(7)内，下搅拌桨(12)安装在搅拌杆(6)的下端且设置在搅拌容器(9)内，电机(4)的信号输入端通过电线(17)与控制器(10)的控制信号输出端连接。
2.根据权利要求1所述的喷绘用纳米材料分散装置，其特征在于：所述支撑杆(2)沿其竖直方向设有多个调节孔(2-1)，电机支撑架(3)和搅拌容器支撑架(8)上分别设有一个连接通孔，每个连接通孔及与该连接通孔相对应的调节孔(2-1)内装有一个连接螺栓(15)，电机支撑架(3)和搅拌容器支撑架(8)各分别通过连接螺栓(15)与支撑杆(2)可拆卸连接。
3.根据权利要求1所述的喷绘用纳米材料分散装置，其特征在于：分散容器(7)与搅拌杆(6)通过固定螺栓(13)可拆卸连接。
4.根据权利要求1、2或3所述的喷绘用纳米材料分散装置，其特征在于：搅拌杆(6)上沿其高度方向上设有多个螺纹孔(6-1)。
5.根据权利要求1或2所述的喷绘用纳米材料分散装置，其特征在于：所述分散装置还包括上盖(16)；所述上盖(16)设置在上盖板(7-2)的中心加料孔(7-2-1)处，上盖(16)与上盖板(7-2)可拆卸连接，上盖(16)上设有中心通孔，搅拌杆(5)与上盖(16)的中心通孔间隙配合。
6.一种利用权利要求1所述的喷绘用纳米材料分散装置制备吸墨层涂料方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤一：取去离子水和硅烷偶联剂混合，用醋酸调节pH＝4～6，之后将该混合物加入到搅拌容器(9)中，再向分散容器(7)中加入0.5g～1g的无机颜料纳米粒子；其中硅烷偶联剂的用量为无机颜料纳米粒子质量的1％-5％；无机颜料纳米粒子的质量与去离子水的质量比为1∶8～11；
步骤二：启动电机(4)，使设置在搅拌容器(9)内的下搅拌浆(12)和设置在分散容器(7)内的上搅拌浆(11)旋转搅拌，电机(4)的转速为800r/min～1500r/min，待所述无机颜料纳米粒子分散后，再搅拌25min～40min；
步骤三：向分散容器(7)内加入溶液浓度为10％的聚乙烯醇，所述聚乙烯醇与无机颜料纳米粒子的质量比为1∶2～3，启动电机(4)，使设置在搅拌容器(9)内的下搅拌浆(12)和设置在分散容器(7)内的上搅拌浆(11)旋转，电机(4)的转速为200r/min～400r/min，搅拌时间为15min～20min，之后，静止20min～30min消泡，获得吸墨层涂料半成品；
步骤四：将制得的吸墨层涂料半成品浸涂在塑料膜的表面，烘干，即制得吸墨层涂料成品。
7.根据权利要求6所述的利用喷绘用纳米材料分散装置制备吸墨层涂料方法，其特征在于：步骤一中，取10ml去离子水和0.05g硅烷偶联剂混合，用醋酸调节pH＝4，向分散容器(7)中加入1g的无机颜料纳米粒子，所述无机颜料纳米粒子为二氧化硅；步骤二中，电机(4)的转速为800r/min，待所述二氧化硅分散后，再搅拌25min；步骤三中，向分散容器(7)内加入溶液浓度为10％的聚乙烯醇23g，电机(4)的转速为200r/min，搅拌时间为15min，之后，静止20min消泡。
8.根据权利要求6所述的利用喷绘用纳米材料分散装置制备吸墨层涂料方法，其特征在于：步骤一中，取10ml去离子水和0.05g硅烷偶联剂混合，用醋酸调节pH＝6，向分散容器(7)中加入1g的无机颜料纳米粒子，所述无机颜料纳米粒子为二氧化硅；步骤二中，电机(4)的转速为1500r/min，待所述二氧化硅分散后，再搅拌40min；步骤三中，向分散容器(7)内加入溶液浓度为10％的聚乙烯醇23g，电机(4)的转速为400r/min，搅拌时间为20min，之后，静止30min消泡。
9.根据权利要求6所述的利用喷绘用纳米材料分散装置制备吸墨层涂料方法，其特征在于：步骤一中，取10ml去离子水和0.05g硅烷偶联剂混合，用醋酸调节pH＝5，向分散容器(7)中加入0.5g的无机颜料纳米粒子，所述无机颜料纳米粒子为二氧化硅；步骤二中，电机(4)的转速为1000r/min，待所述二氧化硅分散后，再搅拌30min；步骤三中，向分散容器(7)内加入溶液浓度为10％的聚乙烯醇23g，电机(4)的转速为300r/min，搅拌时间为10min，之后，静止25min消泡。
10.根据权利要求9所述的利用喷绘用纳米材料分散装置制备吸墨层涂料方法，其特征在于：在步骤二和步骤三之间增加步骤二一步骤：在搅拌后的分散容器(7)中加入0.5g的二氧化钛，启动电机(4)，使设置在搅拌容器(9)内的下搅拌浆(12)和设置在分散容器(7)内的上搅拌浆(11)旋转搅拌，电机(4)的转速为800r/min～1500r/min，搅拌时间为25min～40min。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: ZHEJIANG GANGLONG NEW MATERIAL CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: ZHEJIANG GANGLONG KNITTING DRESS CO., LTD. |
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| CP03 | Change of name, title or address |
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