CN109433064B - 一种水性涂料的制备设备及其工艺配方 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性涂料的制备设备，包括分散轮，所述分散轮由上环盘、下环盘和套筒构成；所述套筒的筒内壁过盈套接有转动轴承，所述套筒上端同轴心一体化连接所述上环盘的环内圈，所述套筒下端同轴心一体化连接所述下环盘内圈，所述上环盘与所述下环盘之间形成气泡射流分散环腔；本发明的气泡射流分散环腔内的若干射流驱动叶片受到气泡射流顺时针的冲撞效果，进而带动分散轮连续顺时针旋转，进而分散轮上的若干搅动叶片带动下分散腔内的浆液形成顺时针的旋流，与此同时上搅动叶片对上分散腔形成搅拌效果；在上述反复循环的作用下，最终形成细腻的浆液。

Description

一种水性涂料的制备设备及其工艺配方
技术领域
本发明属于水性涂料领域，尤其涉及一种水性涂料的制备设备及其工艺配方。
背景技术
水性漆对人体无害，不污染环境，漆膜丰满、晶莹透亮、柔韧性好并且具有耐水、耐磨、耐老化、耐黄变、干燥快、使用方便等特点，正在逐步取代油性漆的地位，然而水性涂料在制取过程中的分散工艺至关重要，现有的分散设备往往分散效果不好，最终产品不够细腻。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种产品更加细腻均匀的一种水性涂料的制备设备及其工艺配方。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种水性涂料的制备设备，包括分散轮，所述分散轮由上环盘、下环盘和套筒构成；所述套筒的筒内壁过盈套接有转动轴承，所述套筒上端同轴心一体化连接所述上环盘的环内圈，所述套筒下端同轴心一体化连接所述下环盘内圈，所述上环盘与所述下环盘之间形成气泡射流分散环腔；且所述上环盘的盘面呈圆周阵列均布有若干浆液挤出盘孔，所述上环盘的上表面还垂直设置有两向上延伸的条矩形状的上搅动叶片，两上搅动叶片沿上环盘轴线呈中心对称分布；所述气泡射流分散环腔的内部成圆周阵列分布有射流驱动叶片，且各所述射流驱动叶片的根部均固定连接套筒外壁；所述下环盘的下表面垂直设置有若干矩形状的搅动叶片，各所述搅动叶片沿所述下环盘呈圆周阵列分布。
进一步的，还包括设备底座上的水性涂料分散柱筒，所述水性涂料分散柱筒的外围环绕设置有一圈环形分流壳体，所述分流壳体内部为分流腔；还包括增压空气供给管，所述增压空气供给管的出气端连通所述分流腔；还包括若干呈圆周阵列分布的水平硬质导气管，各硬质导气管的出气端均横向伸入所述水性涂料分散柱筒壁体内部，各硬质导气管的出气端均一体化连通连接有气体喷射弯管，各所述气体喷射弯管的末端设置有气体喷口；各所述注气管的导气管末端的气体喷射弯管均伸入气泡射流分散环腔中，且各气体喷口分别对应气泡射流分散环腔中的各射流驱动叶片；各气体喷口喷出的气体带动射流分散环腔中的射流驱动叶片旋转；各所述注气管的进气端均伸入所述分流腔中。
进一步的，所述水性涂料分散柱筒的筒内还同轴心设置有绞龙叶片传送筒，所述绞龙叶片传送筒的下端一体化连接所述设备底座上表面，所述绞龙叶片传送筒上端连通设置有进料锥形漏斗，所述绞龙叶片传送筒的搅动传送通道内同轴心转动设置有绞龙叶片轴，所述绞龙叶片轴上端驱动连接有绞龙轴驱动电机，所述蛟龙叶片轴的外壁一体化呈螺旋帯状盘旋设置有绞龙传送叶片；所述绞龙叶片传送筒的下端壁体上呈圆周阵列均布有若干浆液挤出孔；所述绞龙叶片传送筒的筒外壁过盈套接所述转动轴承内圈；所述分散轮的下环盘的外缘与所述水性涂料分散柱筒内壁之间形成环形的浆液通过间隙；所述分散轮的上环盘的外缘与所述水性涂料分散柱筒内壁同轴心滑动接触；
在所述水性涂料分散柱筒的筒内，分散轮的上侧为上分散腔，所述分散轮的下侧为下分散腔；其中各所述浆液挤出孔位于所述下分散腔中；所述绞龙叶片传送筒在上分散腔中的壁体上呈圆周阵列均布镂空设置有若干浆液循环导入孔。
进一步的，向将初步配置混合好的待分散浆液逐渐下料至进料锥形漏斗中，然后启动绞龙轴驱动电机，进而带动蛟龙叶片轴和绞龙传送叶片同步旋转，在绞龙传送叶片向下搅动挤压作用下，待分散浆液进入搅动传送通道中受到绞龙传送叶片的连续初步搅动分散并向下逐步挤压推进；搅动传送通道中向下推进的浆液最终通过若干浆液挤出孔挤出至第四分散腔中，然后随着下分散腔中的浆液累积，下分散腔中的浆液通过分散轮位置处的浆液通过间隙进入到气泡射流分散环腔，随着气泡射流分散环腔中的浆液累积，气泡射流分散环腔中的浆液通过分散轮上的若干浆液挤出盘孔挤出至上分散腔中，待上分散腔中的浆液液面完全浸没各个若干浆液循环导入孔后停止向进料锥形漏斗中下料；与此同时继续维持蛟龙叶片轴和绞龙传送叶片的持续搅拌状态；此时搅动传送通道中的浆液在绞龙传送叶片继续向下逐步挤压推进，进而上分散腔中浆液连续通过若干浆液循环导入孔补充至搅动传送通道的上端，而搅动传送通道的下端的浆液连续通过若干浆液挤出孔挤出至下分散腔中，下分散腔中的浆液在其绞龙传送叶片的连续推动下经过气泡射流分散环腔、最终通过若干浆液挤出盘孔重新回到上散腔，而上分散腔中的浆液又会连续通过若干浆液循环导入孔补充至搅动传送通道；按此规律整个水性涂料分散柱筒内的浆液形成了持续的流动循环状态；
在上述的流动循环状态下，增压空气供给管连续向分流腔供给蓄压空气，进而使分流腔内形成空气蓄压，进而各硬质注气管末端气体喷口喷出的气体使气泡射流分散环腔中形成顺时针旋转的气泡射流，并且气泡射流分散环腔中的气泡射流还会反复冲撞其内部的若干射流驱动叶片，进而使气泡射流分散环腔内的涂料浆液充分分散，进而形成更加细腻的浆液；与此同时气泡射流分散环腔内的若干射流驱动叶片受到气泡射流顺时针的冲撞效果，进而带动分散轮连续顺时针旋转，进而分散轮上的若干搅动叶片带动下分散腔内的浆液形成顺时针的旋流，与此同时上搅动叶片对上分散腔形成搅拌效果；在上述反复循环的作用下，最终形成细腻的浆液，然后上述分散工艺完成后，将水性涂料分散柱筒内的浆液导入到消泡容器中，然后向消泡容器中投放消泡液消泡，最终形成均一细腻的水性涂料。
进一步的，初步配置混合好的待分散浆液按照重量计算的配比为：
Figure BDA0001809953130000031
有益效果：本发明的气泡射流分散环腔内的若干射流驱动叶片受到气泡射流顺时针的冲撞效果，进而带动分散轮连续顺时针旋转，进而分散轮上的若干搅动叶片带动下分散腔内的浆液形成顺时针的旋流，与此同时上搅动叶片对上分散腔形成搅拌效果；在上述反复循环的作用下，最终形成细腻的浆液。
附图说明
附图1为水性涂料分散筒设备的整体结构示意图；
附图2为水性涂料分散筒设备的立体剖开示意图；
附图3为水性涂料分散筒设备的的正剖结构示意图；
附图4为附图3的a向剖开示意图；
附图5为分散轮第一姿态结构示意图；
附图6为分散轮第二姿态结构示意图；
附图7为分散轮剖开结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至7所示的一种水性涂料的制备设备，包括分散轮35，所述分散轮35由上环盘32、下环盘37和套筒30构成；所述套筒30的筒内壁过盈套接有转动轴承21，所述套筒30上端同轴心一体化连接所述上环盘32的环内圈，所述套筒30下端同轴心一体化连接所述下环盘37内圈，所述上环盘32与所述下环盘37之间形成气泡射流分散环腔23；；且所述上环盘32的盘面呈圆周阵列均布有若干浆液挤出盘孔28，所述上环盘32的上表面还垂直设置有两向上延伸的条矩形状的上搅动叶片134，两上搅动叶片134沿上环盘32轴线呈中心对称分布；所述气泡射流分散环腔23的内部成圆周阵列分布有射流驱动叶片31，且各所述射流驱动叶片31的根部均固定连接套筒30外壁；所述下环盘37的下表面垂直设置有若干矩形状的搅动叶片1，各所述搅动叶片1沿所述下环盘37呈圆周阵列分布。
还包括设备底座4上的水性涂料分散柱筒20，所述水性涂料分散柱筒20的外围环绕设置有一圈环形分流壳体131，所述分流壳体131内部为分流腔133；还包括增压空气供给管132，所述增压空气供给管132的出气端连通所述分流腔133；还包括若干呈圆周阵列分布的水平硬质导气管11，各硬质导气管11的出气端均横向伸入所述水性涂料分散柱筒20壁体内部，各硬质导气管11的出气端均一体化连通连接有气体喷射弯管29，各所述气体喷射弯管29的末端设置有气体喷口290；各所述注气管11的导气管末端的气体喷射弯管29均伸入气泡射流分散环腔23中，且各气体喷口290分别对应气泡射流分散环腔23中的各射流驱动叶片31；各气体喷口290喷出的气体带动射流分散环腔23中的射流驱动叶片31旋转；各所述注气管11的进气端均伸入所述分流腔133中。
所述水性涂料分散柱筒20的筒内还同轴心设置有绞龙叶片传送筒24，所述绞龙叶片传送筒24的下端一体化连接所述设备底座4上表面，所述绞龙叶片传送筒24上端连通设置有进料锥形漏斗19，所述绞龙叶片传送筒24的搅动传送通道9内同轴心转动设置有绞龙叶片轴36，所述绞龙叶片轴36上端驱动连接有绞龙轴驱动电机27，所述蛟龙叶片轴36的外壁一体化呈螺旋帯状盘旋设置有绞龙传送叶片8；所述绞龙叶片传送筒24的下端壁体上呈圆周阵列均布有若干浆液挤出孔2；所述绞龙叶片传送筒24的筒外壁过盈套接所述转动轴承21内圈；所述分散轮35的下环盘37的外缘与所述水性涂料分散柱筒20内壁之间形成环形的浆液通过间隙22；所述分散轮35的上环盘32的外缘与所述水性涂料分散柱筒20内壁同轴心滑动接触；
在所述水性涂料分散柱筒20的筒内，分散轮35的上侧为上分散腔5，所述分散轮35的下侧为下分散腔3；其中各所述浆液挤出孔2位于所述下分散腔3中；所述绞龙叶片传送筒24在上分散腔5中的壁体上呈圆周阵列均布镂空设置有若干浆液循环导入孔17。
本方案的工艺、过程以及技术进步整理如下：
向将初步配置混合好的待分散浆液逐渐下料至进料锥形漏斗19中，然后启动绞龙轴驱动电机27，进而带动蛟龙叶片轴36和绞龙传送叶片8同步旋转，在绞龙传送叶片8向下搅动挤压作用下，待分散浆液进入搅动传送通道9中受到绞龙传送叶片8的连续初步搅动分散并向下逐步挤压推进；搅动传送通道9中向下推进的浆液最终通过若干浆液挤出孔2挤出至第四分散腔3中，然后随着下分散腔3中的浆液累积，下分散腔3中的浆液通过分散轮35位置处的浆液通过间隙22进入到气泡射流分散环腔23，随着气泡射流分散环腔23中的浆液累积，气泡射流分散环腔23中的浆液通过分散轮35上的若干浆液挤出盘孔28挤出至上分散腔5中，待上分散腔5中的浆液液面完全浸没各个若干浆液循环导入孔17后停止向进料锥形漏斗19中下料；与此同时继续维持蛟龙叶片轴36和绞龙传送叶片8的持续搅拌状态；此时搅动传送通道9中的浆液在绞龙传送叶片8继续向下逐步挤压推进，进而上分散腔5中浆液连续通过若干浆液循环导入孔17补充至搅动传送通道9的上端，而搅动传送通道9的下端的浆液连续通过若干浆液挤出孔2挤出至下分散腔3中，下分散腔3中的浆液在其绞龙传送叶片8的连续推动下经过气泡射流分散环腔23、最终通过若干浆液挤出盘孔28重新回到上散腔5，而上分散腔5中的浆液又会连续通过若干浆液循环导入孔17补充至搅动传送通道9；按此规律整个水性涂料分散柱筒20内的浆液形成了持续的流动循环状态；
在上述的流动循环状态下，增压空气供给管132连续向分流腔133供给蓄压空气，进而使分流腔133内形成空气蓄压，进而各硬质注气管11末端气体喷口290喷出的气体使气泡射流分散环腔23中形成顺时针旋转的气泡射流，并且气泡射流分散环腔23中的气泡射流还会反复冲撞其内部的若干射流驱动叶片31，进而使气泡射流分散环腔23内的涂料浆液充分分散，进而形成更加细腻的浆液；与此同时气泡射流分散环腔23内的若干射流驱动叶片31受到气泡射流顺时针的冲撞效果，进而带动分散轮35连续顺时针旋转，进而分散轮35上的若干搅动叶片1带动下分散腔3内的浆液形成顺时针的旋流，与此同时上搅动叶片134对上分散腔5形成搅拌效果；在上述反复循环的作用下，最终形成细腻的浆液，然后上述分散工艺完成后，将水性涂料分散柱筒20内的浆液导入到消泡容器中，然后向消泡容器中投放消泡液消泡，最终形成均一细腻的水性涂料。
上述初步配置混合好的待分散浆液按照重量计算的配比为：
Figure BDA0001809953130000051
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种水性涂料的制备设备，包括分散轮(35)，所述分散轮(35)由上环盘(32)、下环盘(37)和套筒(30)构成；所述套筒(30)的筒内壁过盈套接有转动轴承(21)，所述套筒(30)上端同轴心一体化连接所述上环盘(32)的环内圈，所述套筒(30)下端同轴心一体化连接所述下环盘(37)内圈，所述上环盘(32)与所述下环盘(37)之间形成气泡射流分散环腔(23)；且所述上环盘(32)的盘面呈圆周阵列均布有若干浆液挤出盘孔(28)，所述上环盘(32)的上表面还垂直设置有两向上延伸的条矩形状的上搅动叶片(134)，两上搅动叶片(134)沿上环盘(32)轴线呈中心对称分布；所述气泡射流分散环腔(23)的内部成圆周阵列分布有射流驱动叶片(31)，且各所述射流驱动叶片(31)的根部均固定连接套筒(30)外壁；所述下环盘(37)的下表面垂直设置有若干矩形状的搅动叶片(1)，各所述搅动叶片(1)沿所述下环盘(37)呈圆周阵列分布；
还包括设备底座(4)上的水性涂料分散柱筒(20)，所述水性涂料分散柱筒(20)的外围环绕设置有一圈环形分流壳体(131)，所述分流壳体(131)内部为分流腔(133)；还包括增压空气供给管(132)，所述增压空气供给管(132)的出气端连通所述分流腔(133)；还包括若干呈圆周阵列分布的水平硬质导气管(11)，各硬质导气管(11)的出气端均横向伸入所述水性涂料分散柱筒(20)壁体内部，各硬质导气管(11)的出气端均一体化连通连接有气体喷射弯管(29)，各所述气体喷射弯管(29)的末端设置有气体喷口(290)；各所述硬质导气管(11)的导气管末端的气体喷射弯管(29)均伸入气泡射流分散环腔(23)中，且各气体喷口(290)分别对应气泡射流分散环腔(23)中的各射流驱动叶片(31)；各气体喷口(290)喷出的气体带动射流分散环腔(23)中的射流驱动叶片(31)旋转；各所述硬质导气管(11)的进气端均伸入所述分流腔(133)中。
2.根据权利要求1所述的水性涂料制备设备，其特征在于：所述水性涂料分散柱筒(20)的筒内还同轴心设置有绞龙叶片传送筒(24)，所述绞龙叶片传送筒(24)的下端一体化连接所述设备底座(4)上表面，所述绞龙叶片传送筒(24)上端连通设置有进料锥形漏斗(19)，所述绞龙叶片传送筒(24)的搅动传送通道(9)内同轴心转动设置有绞龙叶片轴(36)，所述绞龙叶片轴(36)上端驱动连接有绞龙轴驱动电机(27)，所述绞龙叶片轴(36)的外壁一体化呈螺旋帯状盘旋设置有绞龙传送叶片(8)；所述绞龙叶片传送筒(24)的下端壁体上呈圆周阵列均布有若干浆液挤出孔(2)；所述绞龙叶片传送筒(24)的筒外壁过盈套接所述转动轴承(21)内圈；所述分散轮(35)的下环盘(37)的外缘与所述水性涂料分散柱筒(20)内壁之间形成环形的浆液通过间隙(22)；所述分散轮(35)的上环盘(32)的外缘与所述水性涂料分散柱筒(20)内壁同轴心滑动接触；
在所述水性涂料分散柱筒(20)的筒内，分散轮(35)的上侧为上分散腔(5)，所述分散轮(35)的下侧为下分散腔(3)；其中各所述浆液挤出孔(2)位于所述下分散腔(3)中；所述绞龙叶片传送筒(24)在上分散腔(5)中的壁体上呈圆周阵列均布镂空设置有若干浆液循环导入孔(17)。
3.根据权利要求2所述的水性涂料制备设备的涂料制备工艺，其特征在于：向将初步配置混合好的待分散浆液逐渐下料至进料锥形漏斗(19)中，然后启动绞龙轴驱动电机(27)，进而带动绞龙叶片轴(36)和绞龙传送叶片(8)同步旋转，在绞龙传送叶片(8)向下搅动挤压作用下，待分散浆液进入搅动传送通道(9)中受到绞龙传送叶片(8)的连续初步搅动分散并向下逐步挤压推进；搅动传送通道(9)中向下推进的浆液最终通过若干浆液挤出孔(2)挤出至下分散腔(3)中，然后随着下分散腔(3)中的浆液累积，下分散腔(3)中的浆液通过分散轮(35)位置处的浆液通过间隙(22)进入到气泡射流分散环腔(23)，随着气泡射流分散环腔(23)中的浆液累积，气泡射流分散环腔(23)中的浆液通过分散轮(35)上的若干浆液挤出盘孔(28)挤出至上分散腔(5)中，待上分散腔(5)中的浆液液面完全浸没各个若干浆液循环导入孔(17)后停止向进料锥形漏斗(19)中下料；与此同时继续维持绞龙叶片轴(36)和绞龙传送叶片(8)的持续搅拌状态；此时搅动传送通道(9)中的浆液在绞龙传送叶片(8)继续向下逐步挤压推进，进而上分散腔(5)中浆液连续通过若干浆液循环导入孔(17)补充至搅动传送通道(9)的上端，而搅动传送通道(9)的下端的浆液连续通过若干浆液挤出孔(2)挤出至下分散腔(3)中，下分散腔(3)中的浆液在其绞龙传送叶片(8)的连续推动下经过气泡射流分散环腔(23)、最终通过若干浆液挤出盘孔(28)重新回到上散腔(5)，而上分散腔(5)中的浆液又会连续通过若干浆液循环导入孔(17)补充至搅动传送通道(9)；按此规律整个水性涂料分散柱筒(20)内的浆液形成了持续的流动循环状态；
在上述的流动循环状态下，增压空气供给管(132)连续向分流腔(133)供给蓄压空气，进而使分流腔(133)内形成空气蓄压，进而各硬质导气管(11)末端气体喷口(290)喷出的气体使气泡射流分散环腔(23)中形成顺时针旋转的气泡射流，并且气泡射流分散环腔(23)中的气泡射流还会反复冲撞其内部的若干射流驱动叶片(31)，进而使气泡射流分散环腔(23)内的涂料浆液充分分散，进而形成更加细腻的浆液；与此同时气泡射流分散环腔(23)内的若干射流驱动叶片(31)受到气泡射流顺时针的冲撞效果，进而带动分散轮(35)连续顺时针旋转，进而分散轮(35)上的若干搅动叶片(1)带动下分散腔(3)内的浆液形成顺时针的旋流，与此同时上搅动叶片(134)对上分散腔(5)形成搅拌效果；在上述反复循环的作用下，最终形成细腻的浆液，然后上述分散工艺完成后，将水性涂料分散柱筒(20)内的浆液导入到消泡容器中，然后向消泡容器中投放消泡液消泡，最终形成均一细腻的水性涂料。
4.根据权利要求3所述的水性涂料制备设备的涂料制备工艺，其特征在于：初步配置混合好的待分散浆液按照重量计算的配比为：
Figure FDA0003005001520000031
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