CN103182266A - 一种中低粘度油墨的高效率生产工艺 - Google Patents

一种中低粘度油墨的高效率生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种中低粘度油墨的高效率生产工艺，先将油墨配料部分加入反应釜，反应釜的底部通过油墨循环管道及循环泵连接到大流量循环砂磨机，将搅拌头移入反应釜中搅拌一段时间后移走搅拌头，同时开启反应釜冷却水循环装置，再将篮式砂磨机的砂磨头移入反应釜中进行预分散一段时间，再进入大流量密闭式循环砂磨程序，而此时篮式砂磨机持续运行，直至半成品检验合格后停止砂磨。本发明所有工序都在一个反应釜中进行；砂磨前对物料进行篮式砂磨预分散，增加了原始颗粒较大的油墨进行循环砂磨的可能；同时采取大流量密闭式循环砂磨，提高油墨在砂磨机中停留时间，提高了半成品的砂磨效果，大大减少企业的人力物力。

Description

一种中低粘度油墨的高效率生产工艺
技术领域
本发明涉及油墨生产工艺，特别涉及一种中低粘度油墨的高效率生产工艺。
背景技术
在油墨生产中一般包括搅拌预分散、砂磨、调质（调色）、过滤包装4个工段。如何将这些工段整合在一套设备中，是未来油墨生产发展的一个方向。而决定这些工序是否能联机或者整合在一起的关键是砂磨工段。
目前国内主要有带有供给通道的再循环，先进一些的也有多道次式循环，但这些砂磨方式都无法跟其他工段结合起来。带有供给通道的再循环、多道次式循环这2种生产工艺的缺点是都利用砂磨机直接对配料部分的油墨进行砂磨，且需要在不同拉缸种进行切换。直接对配料部分油墨进行砂磨效果会相对较好，但是也带来一些其他问题，如砂磨时间延长，且遇到一些颜料粒径较大或者颗粒状的颜料时，容易对砂磨机进料口的泵体及筛圈造成堵塞，同时砂磨过程中需要在不停同的拉缸中切换，影响油墨的收得率，增加拉缸清洗次数等人工操作。
我们也注意到了一些专利涉及循环砂磨，如公开号为CN202410800U（砂磨循环系统）、公开号为CN202224215U（一种实验室循环式砂磨机）等。然而前者只涉及了循环砂磨工段，而后者实际上也只涉及了砂磨工段，且处于实验室使用状态。
发明内容
本发明克服了上述现有技术中存在的不足，提供了一种能有效缩短油墨的砂磨时间，提高油墨砂磨时的润湿时间，降低砂磨过程中的损耗，工艺结构紧凑，并减少清洗工序，提高半成品的砂磨效果，大大减少企业的人力物力的中低粘度油墨的高效率生产工艺。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种中低粘度油墨的高效率生产工艺，先将油墨配料部分加入反应釜，反应釜的底部通过油墨循环管道及循环泵连接到大流量循环砂磨机，油墨循环管道的另一端处在反应釜上部的进料口处，油墨配料部分加入反应釜后将搅拌头移入反应釜中搅拌一段时间后移走搅拌头，同时开启反应釜冷却水循环装置，再将篮式砂磨机的砂磨头移入反应釜中进行预分散一段时间，上述过程中油墨循环管道、循环泵及大流量循环砂磨机均处于关闭状态，在预分散后打开油墨循环管道并开启循环泵、大流量循环砂磨机，进入大流量密闭式循环砂磨程序，而此时篮式砂磨机持续运行，直至半成品检验合格后停止砂磨，在反应釜中加入后添加油墨原材料进行调质，最后包装。
作为优选，整个生产工艺从配料、搅拌、篮式砂磨机预分散、大流量密闭式循环砂磨、调质、包装都在同一个反应釜中进行。
作为优选，所述的大流量密闭式循环砂磨程序，是将反应釜底部的出墨口通过油墨循环管道、油泵连到大流量循环砂磨机进墨口，并将砂磨机的出墨口通过油墨循环管道接到反应釜上端进料口处，使精磨砂磨后的油墨回到反应釜中，在反应釜中与篮式砂磨头一起运行，如此循环。
作为优选，搅拌头的转速为900～1200转/分，搅拌时间为20～50分钟。
作为优选，篮式砂磨机的砂磨头的转速为500～700转/分。
作为优选，在大流量密闭式循环砂磨程序中，大流量循环砂磨机的工况为：砂子粒径为0.65-1.8mm，填充量为80-95%，主机功率在15-20kW，转速为900-1000转/分，密封液气压为5-10bar，腔体压力为0.05-0.2MPa，齿轮泵的速度百分比为75-100%，送料能力1400-1800kg/小时，出墨温度为40-50℃。
作为优选，所述的调质是在砂磨好的半成品中加入后添加的树脂、溶剂、助剂，再移入搅拌头进行搅拌。
采用了上述技术方案的本发明的原理及有益效果是：
本发明的优点在于：该生产工艺所有工序都在一个反应釜中进行；砂磨前对物料进行篮式砂磨预分散，增加了原始颗粒较大的油墨进行循环砂磨的可能；同时采取了拉缸循环冷却搅拌装置；并将反应釜采用油墨循环管道、油泵连接大流量循环砂磨机进行大流量密闭式循环砂磨，提高油墨在砂磨机中停留时间，循环砂磨量在1500kg/h以上，本发明大流量砂磨量是道次式砂磨的3-4倍，经过大流量砂磨机后的油墨回到反应釜里和反应釜里的油墨可以迅速混合均匀，使油墨均匀一些；该工艺能有效缩短油墨的砂磨时间，提高油墨砂磨时的润湿时间，降低砂磨过程中的损耗，工艺结构紧凑，并减少清洗工序，提高半成品的砂磨效果，大大减少企业的人力物力。
附图说明
图1为实施例1中本发明工艺中所用到的各装置的连接结构示意图；
图2为实施例1中溶剂白墨半成品的粒径分布图；
图3为实施例2中溶剂兰墨半成品的粒径分布图；
图4为实施例3中水性橙墨的粒径分布图；
图5为实施例4中水性黑墨的粒径分布图。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如下：
实施例1：一种中低粘度油墨的高效率生产工艺，如图1所示，先将油墨配料部分加入反应釜1，所述的反应釜1为双层结构，即在反应釜1的内层2与外层3之间设有一空心夹层4，在反应釜1的下端设有冷却水入口5，反应釜1的上端设有冷却水出口6，所述的反应釜1连接有反应釜冷却水循环装置，所述的反应釜冷却水循环装置包括水泵、水容器（图中未显示），进水管的一端连接水容器的出水口，进水管的另一端通过水泵连接到反应釜1的冷却水入口5，冷却水出口6通过出水管再连接回到水容器中。
反应釜1的底部通过油墨循环管道7及循环泵8连接到大流量循环砂磨机9，油墨循环管道7的另一端处在反应釜1上部的进料口处，大流量循环砂磨机9采用瑞士布勒集团生产的VCR200型号的砂磨机。
油墨配料部分加入反应釜1后将搅拌头18移入反应釜中搅拌一段时间后移走搅拌头，同时开启反应釜冷却水循环装置，所述的搅拌头18包括有一圆盘搅拌片10，在圆形搅拌片10的周缘上均匀设置有多个锯齿11，圆形搅拌片10的厚度为1～3mm，圆形搅拌片10的中部与转轴12固定相连，转轴12的上端连接有搅拌电机13，搅拌电机13与转轴12安装在搅拌头升降装置上，所述的搅拌头升降装置包括固定设置在地面上的底座14，在底座14上设有油缸15，油缸15的活塞杆16固定连接有水平设置的横杆17，搅拌电机13安装在横杆17的端部。
移走搅拌头18后再将篮式砂磨机19的砂磨头20移入反应釜中进行预分散一段时间，篮式砂磨机19采用张家港通惠化工机械厂生产的LS-20型篮式砂磨机，上述过程中油墨循环管道7、循环泵8及大流量循环砂磨机9均处于关闭状态。
在预分散后打开油墨循环管道7并开启循环泵8、大流量循环砂磨机9，进入大流量密闭式循环砂磨程序，而此时篮式砂磨机持续运行，直至半成品检验合格后停止砂磨，在反应釜1中加入后添加油墨原材料进行调质，最后包装。
最后得到油墨的粘度为查恩杯10-25秒/4#。
下面对具体应用作举例介绍：
将溶剂型塑料里白墨的配料部分加入反应釜中，并移入高速搅拌头以1200转/分的速度搅拌20分钟，使油墨中的连接料、钛白粉、溶剂、助剂初步分散均匀；移走搅拌头，移入篮式砂磨机的砂磨头，以500转/分的速度进行预分散，同时开启反应釜冷却水循环装置，使油墨中的钛白粉大颗粒被初步打碎；再打开油墨循环管道并开启循环泵、大流量循环砂磨机，进入精研磨阶段。此工序中大流量循环砂磨机的状况是：砂子粒径为0.65-1.8mm，填充量为80-95%，主机功率在15-20kW，转速为900-1000转/分，密封液气压为5-10bar，腔体压力为0.05-0.15MPa，齿轮泵的速度百分比为75-85%，送料能力1400-1800kg/小时左右，出墨温度为40-50℃。
在大流量循环砂磨机砂磨期间每隔20分钟抽取白墨半成品进行光泽和细度的检查，在3.5小时的时候光泽明显优于按照普通工艺生产的油墨样品，细度达到标准要求，停止砂磨，在反应釜中加入配方中后添加的树脂、溶剂、助剂，在高速搅拌机中搅拌均匀，转速为600转/分，时间为10分钟，最后将包装机进料口接到反应釜中，用120目的滤网进行过滤，包装到20L大口浅兰桶、20L抱箍桶或其他容器中，并贴上标签入库。经粒径仪检测，该溶剂白墨半成品D50的粒径为0.9064微米，D90的粒径为2.2188微米。该溶剂白墨半成品的粒径分布如图2所示。
实施例2：将溶剂型塑料里兰墨的配料部分加入反应釜中，并移入搅拌头以900转/分的速度搅拌30分钟，使油墨中的连接料、颜料、溶剂、助剂初步分散均匀；移走搅拌头，移入篮式砂磨机的砂磨头，以700转/分的速度进行预分散，同时开启反应釜冷却水循环装置，使油墨中的颜料大颗粒被初步打碎；再打开油墨循环管道并开启循环泵、大流量循环砂磨机，进入精研磨阶段。此工序的状况是：主机功率在15-20kW，转速为900-1000转/分，密封液气压为5-10bar，腔体压力为0.05-0.15MPa，齿轮泵的速度比为75-85%，送料能力1400-1800kg/小时左右，出墨温度为45-55℃。
砂磨期间每隔20分钟抽取墨样进行光泽和细度的检查，在4.5小时的时候光泽明显优于按照普通工艺生产的油墨样品，细度达到标准要求，停止砂磨，在反应釜中加入配方中后添加的树脂、溶剂、助剂等，在高速搅拌机中搅拌均匀，搅拌速度为800转/分，时间为6分钟，最后将包装机进料口接到反应釜中，用120目的滤网进行过滤，包装到20L大口浅兰桶、20L抱箍桶或其他容器中，并贴上标签入库。经粒径仪检测，该溶剂兰墨半成品D50的粒径为0.9064微米，D90的粒径为2.2188微米。该溶剂兰墨半成品粒径分布图如图3所示。
实施例3：将水性橙墨的配料部分加入反应釜中，并移入搅拌头以1200转/分的速度搅拌50分钟，使油墨中的连接料、颜料、溶剂、助剂等初步分散均匀；移走搅拌头，移入篮式砂磨机的砂磨头，以500转/分的速度进行预分散，同时开启反应釜冷却水循环装置，使油墨中的颜料大颗粒被初步打碎；再打开油墨循环管道并开启循环泵、大流量循环砂磨机，进入精研磨阶段。此工序的状况是：主机功率在15-20kW，转速为900-1000转/分，密封液气压为5-10bar，腔体压力为0.05-0.15MPa，齿轮泵的速度比为75-85%，送料能力1400-1800kg/小时左右，出墨温度为45-55℃。
砂磨期间每隔20分钟抽取墨样进行光泽和细度的检查，在5小时的时候光泽明显优于按照普通工艺生产的油墨样品，细度达到标准要求，停止砂磨，在反应釜中加入配方中后添加的树脂、溶剂、助剂，在高速搅拌机中搅拌均匀，搅拌速度为600转/分，时间为10分钟，最后将包装机进料口接到反应釜中，用80目的滤网进行过滤，包装到20L塑料白桶、20L灰桶或其他容器中，并贴上标签入库。经粒径仪检测，该水性橙墨半成品D50的粒径为0.8008微米，D90的粒径为2.7015微米。该水性橙墨粒径分布如图4所示。
实施例4：将水性黑墨的配料部分加入反应釜中，并移入搅拌头以1100转/分的速度搅拌45分钟，使油墨中的连接料、颜料、溶剂、助剂等初步分散均匀；移走搅拌头，移入篮式砂磨组件，以600转/分的速度进行预分散，同时开启反应釜冷却水循环装置，使油墨中的颜料大颗粒被初步打碎；再打开油墨循环管道并开启循环泵、大流量循环砂磨机，进入精研磨阶段。此工序的状况是：主机功率在15-20kW，转速为900-1000转/分，密封液气压为5-10bar，腔体压力为0.05-0.15MPa，齿轮泵的速度比为75-85%，送料能力1400-1800kg/小时左右，出墨温度为45-55℃。
砂磨期间每隔20分钟抽取墨样进行光泽和细度的检查，在5小时的时候光泽明显优于按照普通工艺生产的油墨样品，细度达到标准要求，停止砂磨，在反应釜中加入配方中后添加的树脂、溶剂、助剂等，在高速搅拌机中搅拌均匀转速为700转/分，时间为8分钟，最后将包装机进料口接到反应釜中，用80目的滤网进行过滤，包装到20L塑料白桶、20L灰桶或其他容器中，并贴上标签入库。经粒径仪检测，该水性黑墨半成品D50的粒径为0.3462微米，D90的粒径为0.7136微米。该水性黑魔半成品粒径分布如图5所示。

Claims (7)

1.一种中低粘度油墨的高效率生产工艺，其特征是：先将油墨配料部分加入反应釜，反应釜的底部通过油墨循环管道及循环泵连接到大流量循环砂磨机，油墨循环管道的另一端处在反应釜上部的进料口处，油墨配料部分加入反应釜后将搅拌头移入反应釜中搅拌一段时间后移走搅拌头，同时开启反应釜冷却水循环装置，再将篮式砂磨机的砂磨头移入反应釜中进行预分散一段时间，上述过程中油墨循环管道、循环泵及大流量循环砂磨机均处于关闭状态，在预分散后打开油墨循环管道并开启循环泵、大流量循环砂磨机，进入大流量密闭式循环砂磨程序，而此时篮式砂磨机持续运行，直至半成品检验合格后停止砂磨，在反应釜中加入后添加油墨原材料进行调质，最后包装。
2.根据权利要求1所述的一种中低粘度油墨的高效率生产工艺，其特征是：整个生产工艺从配料、搅拌、篮式砂磨机预分散、大流量密闭式循环砂磨、调质、包装都在同一个反应釜中进行。
3.根据权利要求1所述的一种中低粘度油墨的高效率生产工艺，其特征是：所述的大流量密闭式循环砂磨程序，是将反应釜底部的出墨口通过油墨循环管道、油泵连到大流量循环砂磨机进墨口，并将砂磨机的出墨口通过油墨循环管道接到反应釜上端进料口处，使精磨砂磨后的油墨回到反应釜中，在反应釜中与篮式砂磨头一起运行，如此循环。
4.根据权利要求1所述的一种中低粘度油墨的高效率生产工艺，其特征是：搅拌头的转速为900～1200转/分，搅拌时间为20～50分钟。
5.根据权利要求1所述的一种中低粘度油墨的高效率生产工艺，其特征是：篮式砂磨机的砂磨头的转速为500～700转/分。
6.根据权利要求1所述的一种中低粘度油墨的高效率生产工艺，其特征是：在大流量密闭式循环砂磨程序中，大流量循环砂磨机的工况为：砂子粒径为0.65-1.8mm，填充量为80-95%，主机功率在15-20kW，转速为900-1000转/分，密封液气压为5-10bar，腔体压力为0.05-0.2MPa，齿轮泵的速度百分比为75-100%，送料能力1400-1800kg/小时，出墨温度为40-50℃。
7.根据权利要求1所述的一种中低粘度油墨的高效率生产工艺，其特征是：所述的调质是在砂磨好的半成品中加入后添加的树脂、溶剂、助剂，再移入搅拌头进行搅拌。
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