CN102942811A - 一种制造具有金属效应的铝颜料的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制造具有金属效应的铝颜料的方法，包含：a将d50为3-10μm的氮气雾化球形铝粉与溶剂以4~6：94~96的质量比形成混合物，加入含1.5~2.5wt%铝粉的分散剂；在0.3~0.5MPa进行分级处理，沉砂物料经压滤、吹干得滤饼B；b将滤饼B与溶剂以4~6：94~96的质量比配成混合物，在0.3~0.5MPa进行分级处理，沉砂物料经压滤、吹干得到滤饼D；c将滤饼D与溶剂以4~6：94~96的质量比配成混合物，在0.3~0.5MPa进行分级处理，沉砂物料经压滤、吹干得到滤饼F；d将滤饼F与溶剂和分散剂配成混合液后研磨20~50h，按顺序通过325目和500目的筛板；e将步骤d中筛分后得到的物料和溶剂配成含铝粉4~6wt%的混合液在0.3~0.5MPa下进行湿式分级，得到沉砂物料进行压滤；f将步骤e中沉砂物料压滤后的滤饼捏合，得到所述铝颜料。
Description
技术领域
本发明属精细无机化工技术领域，具体涉及一种强金属效应铝颜料的制造方法。
背景技术
由于消费市场的需求推动，能产生特殊效应的颜料（如随角异色效应或装饰性花纹效应）在各种工业产品及终端用户中得到推广应用，其经济价值也在不断提高。铝颜料是一种重要的金属效应颜料，是用纯铝金属生产的，具有铝金属本身的许多特征；铝颜料粒子实际上是表面包覆有脂肪酸薄膜的具有颜料特性的片状物，这种形态使其具有独有特征。因其优越的耐腐蚀性能和装饰性能，应用非常广泛。
关于金属效应铝颜料的制造方法，主要有两种：第一种方法是球磨法。分为“干法”和“湿法”。用球磨机生产，在球磨机中放入钢球，铝粉和润滑剂，利用钢球击碎铝粉之后成为鳞片状铝粉。生产过程中在球磨机和管道内充满惰性气体，被称之为“干法生产”；“湿法生产”是在球磨机内加入石油溶剂代替惰性气体，将铝粉与有机溶剂、润滑剂等按一定比例混合后置于球磨机中研磨。之后经筛分、压滤，制成滤饼，再经捏合表面处理成为铝银浆。另一种方法是采用物理气相沉积法(PVD)生产，称为真空镀铝颜料（电镀银或称为VMP颜料或PVD颜料）。
目前，具有金属效应的铝颜料的生产方法基本上是采用湿法球磨生产。但传统的方法所生产的铝颜料，铝颜料粒度分布还不够集中，尤其是粉体中存在大量的微细粒子，从粒度分布数据上体现为D10不够大或跨度大；所体现出的金属效应如：闪烁、金属感、随角异色等指标难以符合市场要求。且目前铝粉在现有工艺过程中容易造成较粗粒子过磨而细粒子没有成片，最终影响铝颜料产品的金属效应。
发明内容：
针对现有技术中的不足，本发明提供了一种制备具有金属效应的铝颜料的方法，该方法简单、易操作，通过本发明方法制备的铝颜料的粒径分布均匀，粒径分布跨度小，得到了表面平滑光洁、高亮度、高闪烁度和高白度的铝颜料，即得到了具有强金属效应的铝颜料。
根据本发明的一个方面，提供了一种制造具有金属效应的铝颜料的方法，其包含以下步骤：
a将d50为3-10μm的氮气雾化球形铝粉与溶剂以4~6：94~96的质量比混合形成混合物，加入含1.5~2.5wt%氮气雾化球形铝粉的分散剂；然后在0.3~0.5MPa进行分级处理，沉砂物料经压滤、吹干后得到滤饼B；
b将滤饼B与溶剂以4~6：94~96的质量比配成混合物后，在0.3~0.5MPa进行分级处理，沉砂物料经压滤、吹干后得到滤饼D；
c将滤饼D与溶剂以4~6：94~96的质量比配成混合物后，在0.3~0.5MPa进行分级处理，沉砂物料经压滤、吹干后得到铝粉的固体含量不小于80wt%的滤饼F；
d将滤饼F与溶剂和分散剂配成混合液后研磨20~50h，然后按顺序分别通过325目和500目的筛板进行筛分；
e将步骤d中筛分后得到的物料和溶剂配成含铝粉4~6wt%的混合液后在0.3~0.5MPa下进行湿式分级，得到沉砂物料进行压滤；
f将步骤e中沉砂物料压滤后的滤饼通过捏合进行表面处理，得到所述的具有金属效应的铝颜料。
在上述方法中，所述溶剂选自高沸点直链烷烃类，优选为C7-C9直链烷烃，更优选D80溶剂油。所述分散剂选自C16-C19的不饱和脂肪酸，优选油酸。
在上述方法中，d50为3-10μm的氮气雾化球形铝粉为一种微细粒子，但其中含有一些极微细的粒子，通过分级处理，能够去除铝粉中含有的极微细粒子。
在上述方法中，步骤a、b和c中的溢流物料经压滤、如使用压缩空气吹干后分别得到滤饼A、C和E，其中铝粉的固体含量不小于80wt%。所述压滤后的滤液一般回用。
在上述步骤f中，所述捏合工序为本领域内公知的技术，对滤饼物料进行混合，表面处理等过程。
在上述方法中，所述步骤a、b、c和e中分级所用的水力旋流器的直径分别为10mm、25mm、50mm和10mm。
根据本发明的另一个方面，提供了一种实施上述方法的设备，包括水力旋流器、压滤机、搅拌机、旋振筛和球磨机。
在上述设备中，如所述球磨机中可以以直径为1.0mm的钢球为磨介进行球磨。
根据本发明提供的方法和设备，对氮气雾化球形铝粉分级处理-研磨-分级处理的组合工序，进行处理，最后得到了粒度分布集中，具有强金属效应的铝颜料产品，取得了出乎意料的技术效果。根据本发明得到的铝颜料产品，其L15值和L25值高，其L45值、L75值和L110值低，FI值较高，即根据本发明提供的方法和设备制备的铝颜料产品具有非常强的金属效应。
附图说明
图1显示了根据本发明的一个对比例的铝颜料产品的显微镜照片图；
图2显示了根据本发明的一个实施例的铝颜料产品的显微镜照片图。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但并不构成对本发明的任何限制。
测试仪器：爱色丽（X-RITE）MA68Ⅱ型多角度分光光度仪。L15值、L25值、L45值、L75值、L110值是指漆膜在15°、25°、45°、75°、110°五个不同角度测得的值。其中L15值、L25值体现了铝颜料的金属感，金属感越强，L15值、L25值越高。L45值、L75值和L110值数据越低，则铝颜料的金属效应越强。
FI(Flop Index)是测试所得的漆膜动态式指数，也表示了铝颜料的随角异色特性。FI值越大，表示随角异色越明显，也就意味着铝颜料的金属效应越强。
图1显示了根据本发明的一个对比例的铝颜料产品的显微镜照片图。从图1中可以看出，闪烁弱。有微细球形颗粒和细小碎片。
图2显示了根据本发明的一个实施例的铝颜料产品的显微镜照片图。此图2中可以看出，铝颜料颗粒形状规则，表面光滑，闪烁强。粒度分布非常集中。无微细球形颗粒和细小碎片。
实施例1
a.D50为7.5μm的氮气雾化微细球形铝粉100kg，加入D80溶剂油1900kg，油酸2.0kg，搅拌均匀。将上述物料用如直径为10mm的水力旋流器进行分级处理。分级压力控制为0.3-0.5mpa。溢流物料经压滤机压滤，吹干，滤饼为A料，滤液回用；沉砂物料经压滤机压滤，吹干，滤饼为B料，滤液回用。
b.将B料配成铝粉：溶剂油=5:95（重量比）的混合物。用搅拌机搅拌均匀。用直径为25mm的水力旋流器分级处理。分级处理压力控制为0.3-0.5mpa。溢流物料经压滤机压滤，吹干，滤饼为C料，滤液回用；沉砂物料经压滤机压滤，吹干，滤饼为D料，滤液回用。
c.将D料配成铝粉：溶剂油=5:95（重量比）的混合物。用搅拌机搅拌均匀。用直径为50mm的水力旋流器分级处理。分级处理压力控制为0.3-0.5mpa。溢流物料经压滤机压滤，吹干，滤饼为E料，滤液回用；沉砂物料经压滤机压滤，吹干，滤饼为F料，滤液回用。
d.得到A料、C料、E料和F料四种滤饼中的铝粉固体含量不小于80%。在如
1100×1200卧式球磨机，装入1.0mm钢球2000kg，加入D80溶剂油300kg，取F料50kg，油酸1kg，球磨24h，出料，物料顺序分别经过325目和500目筛板的旋振筛筛分。
e.过500目筛的物料进入湿式分级工序，选用直径为10mm的水力旋流器分级，分级压力控制在0.3-0.5mpa。溢流物料和沉砂物料分别压滤。滤液回到球磨工序循环使用。
f.沉砂物料滤饼进入捏合工序进行表面处理，包装即成为强金属效应铝颜料产品。
将得到铝颜料产品进行粒度分布测试和显微镜观察，并将铝银浆产品用市售的稀释剂和光油（树脂）按照1：2：8配成金属涂料，用湿膜制备器制成对比漆膜样板。数据见表1~3。
实施例2
同实施例1，不同之处在于氮气雾化微细球形铝粉不同，数据见表1~3。
比较例1
直接在
卧式球磨机中装入1.0mm钢球2000kg，加入D80溶剂油300kg，D50为7.5μm的氮气雾化微细球形铝粉（同实施例1铝粉料）40kg，油酸1kg，球磨24h，出料，筛分，过500目物料压滤，滤液返回球磨工序。滤饼经过捏合表面处理。包装即为铝颜料产品。将得到铝颜料产品进行粒度分布测试和显微镜观察，并将铝银浆产品用市售的稀释剂和光油（树脂）按照1：2：8配成金属涂料，用湿膜制备器制成对比漆膜样板。数据见表1~3。
比较例2
同对比例1，不同之处在于氮气雾化微细球形铝粉（同实施例2的铝粉料）不同，数据见表1~3。
表1铝粉原料
表2产品粒度分布
从表1和2中可以看出，根据本发明提供的方法和设备制备的铝颜料产品，进一步分离去除了原料铝粉中的极微细颗粒，使铝颜料产品的粒径分布集中，粒径分布跨度小。
表3产品漆膜性能
| 实施例1 | 比较例1 | 实施例2 | 比较例2 | |
| L15值 | 154.48 | 147.88 | 150.18 | 141.67 |
| L25值 | 106.63 | 105.73 | 101.36 | 99.89 |
| L45值 | 44.73 | 49.01 | 40.87 | 44.63 |
| L75值 | 24.79 | 27.39 | 20.79 | 23.86 |
| L110值 | 20.43 | 22.44 | 17.49 | 20.76 |
| FI值 | 28.52 | 23.20 | 23.59 | 20.16 |
从表3中可以看出，根据本发明提供的方法和设备制备的铝颜料产品，其L15值和L25值高，其L45值、L75值和L110值低，FI值较高，这就表明根据本发明提供的方法和设备制备的铝颜料产品具有非常强的金属效应。
应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。
Claims (5)
1.一种制造具有金属效应的铝颜料的方法，其包含以下步骤：
a将d50为3-10μm的氮气雾化球形铝粉与溶剂以4~6：94~96的质量比混合形成混合物，加入含1.5~2.5wt%氮气雾化球形铝粉的分散剂；然后在0.3~0.5MPa进行分级处理，沉砂物料经压滤、吹干后得到滤饼B；
b将滤饼B与溶剂以4~6：94~96的质量比配成混合物后，在0.3~0.5MPa进行分级处理，沉砂物料经压滤、吹干后得到滤饼D；
c将滤饼D与溶剂以4~6：94~96的质量比配成混合物后，在0.3~0.5MPa进行分级处理，沉砂物料经压滤、吹干后得到铝粉的固体含量不小于80wt%的滤饼F；
d将滤饼F与溶剂和分散剂配成混合液后研磨20~50h，然后按顺序分别通过325目和500目的筛板进行筛分；
e将步骤d中筛分后得到的物料和溶剂配成含铝粉4~6wt%的混合液后在0.3~0.5MPa下进行湿式分级，得到沉砂物料进行压滤；
f将步骤e中沉砂物料压滤后的滤饼通过捏合进行表面处理，得到所述的具有金属效应的铝颜料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶剂选自高沸点直链烷烃类，优选C7-C9直链烷烃，更优选为D80溶剂油。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述分散剂选自C16-C19不饱和脂肪酸，优选为油酸。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述步骤a、b、c和e中分级所用的水力旋流器的直径分别为10mm、25mm、50mm和10mm。
5.一种实施权利要求1~4中任意一项所述方法的设备，包括水力旋流器、压滤机、搅拌机、旋振筛和球磨机。
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