CN110723353A - 分散灌装一体化水性涂料工艺系统、工艺方法和涂料配方 - Google Patents

分散灌装一体化水性涂料工艺系统、工艺方法和涂料配方 Download PDF

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Abstract

本发明公开了分散灌装一体化水性涂料工艺系统，分散单元和灌装单元；所述分散单元包括搅拌腔；所述灌装单元连通设置在搅拌腔底部；所述分散单元还包括搅拌头；所述搅拌头包括加料筒、第一叶片、第二叶片和传动组件；通过加料筒和其底部带有筛网的封盖，可以对加入原料增加一道筛选，提升产品品质；通过第一叶片和第二叶片的配合，可以对原料进行两步式搅动，解决了搅拌初期电机负荷过大的问题，降低设备故障率；通过可以调整自身工位的灌装单元，提升了系统对料桶摆放位置差异性的适应能力，提升了生产效率和运行稳定性。

Description

分散灌装一体化水性涂料工艺系统、工艺方法和涂料配方
技术领域
本发明涉及涂料生产领域，尤其涉及分散灌装一体化水性涂料工艺系统、工艺方法和涂料配方。
背景技术
传统的涂料生产设备，其分散搅拌和灌装的设备是分开的，在不同设备之间转移物料既降低了整体生产效率，同时还会存在刺激性气味泄漏和喷溅损耗等问题。此外，在灌装操作中料桶的摆放位置精度有限，而传统的灌装设备上的灌装头是不可移动式的，这样就会存在偏离桶口造成物料浪费、场地污染的问题。所以有必要发明一种可以在封闭空间内进行搅拌、灌装生产，且灌装稳定性好的分散灌装一体化水性涂料工艺系统。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可以在封闭空间内进行搅拌、灌装生产，且灌装稳定性好的分散灌装一体化水性涂料工艺系统。
技术方案：为实现上述目的，本发明的分散灌装一体化水性涂料工艺系统，分散单元和灌装单元；所述分散单元包括搅拌腔；所述灌装单元连通设置在搅拌腔底部；所述分散单元还包括搅拌头；所述搅拌头包括加料筒、第一叶片、第二叶片和传动组件；所述传动组件上端配合设置有电机；所述传动组件底部与加料筒顶部连接，带动其同步转动；所述第一叶片环向连接设置在加料筒外侧；所述第二叶片环向连接设置在加料筒内侧；所述传动组件包括中转块；所述中转块底部设置有落料孔，在竖直方向上与加料筒内部位置对应；所述中转块侧面设置有进料孔；所述进料孔与落料孔相互连通；所述进料孔上配合设置有第一输送管；所述第一输送管内原料顺次穿过进料孔、落料孔后进入加料筒内；所述加料筒侧壁上贯通设置有均料孔；所述均料孔两端分别连通加料筒内外空间。
进一步地，所述第一叶片包括限位件和延伸件；所述延伸件连接设置在限位件远离加料筒的一侧；所述加料筒侧壁上环向设置有若干定位块；所述限位件面向加料筒的一侧设置有第一定位槽；所述定位块与第一定位槽对应嵌套配合；所述加料筒下端向外延伸设置有定位环；所述定位环上表面环向设置有若干第二定位槽；所述限位件下端与第二定位槽对应配合。
进一步地，所述延伸件包括第一片体和第二片体；所述第一片体和第二片体相互平行间隔设置；所述第一片体上贯通设置有若干第一分流孔；所述第二片体上设置有若干第二分流孔；所述第一分流孔与第二分流孔相互交错设置。
进一步地，所述第一片体沿转动方向设置在第二片体的前方；所述第一片体上端向后倾斜延伸设置有第一引流板；所述第一片体下端向前倾斜延伸设置有第二引流板。
进一步地，所述搅拌腔上端连接设置有密封单元；所述密封单元包括基板和隔离罩；所述基板上贯通设置有放置孔；所述加料筒在竖直方向上自由升降运动，且移动路径与放置孔位置对应；所述基板上端设置有滑轨；所述隔离罩包括成对配合的第一罩体和第二罩体；所述第一罩体和第二罩体分别设置在放置孔两侧，且与对应的滑轨部分滑动配合；所述传动组件还包括杆件；所述杆件竖直设置，顶部与电机配合连接，底部与中转块连接；所述隔离罩上端密封围合设置在杆件外部。
进一步地，所述灌装单元包括调节单元和灌装头；所述调节单元包括基座、第二输送管和推杆；所述基座连接设置在搅拌腔上；所述搅拌腔底部还设置有出料口；所述第二输送管为软管；所述第二输送管一端与出料口连通对接，另一端与灌装头对接；所述推杆两端分别连接基座和灌装头；所述推杆为两段式结构，包括第一连杆和第二杆件；所述第一杆件上端与基座底部滑动配合，下端与第二杆件转动配合；所述灌装头随第二杆件同步转动的转动路径在同一水平面内。
进一步地，所述加料筒底部为开口结构；所述加料筒底部连接设置有封盖；所述封盖上端垂直延伸设置有环形带；所述环形带对应嵌设进加料筒的底部开口内；所述端盖中心处设置有筛网。
进一步地，分散灌装一体化水性涂料工艺系统的工艺方法，包括以下步骤，
步骤一，将第一输送管与进料孔连接并打开管道上对应的流通阀，向加料筒内加入部分水和其余各类原料，这些原料从均料孔落入搅拌腔内；随后按照配方比例继续加水，这部分水流可以将输送管内壁和中转块内残留的物料冲洗干净；
步骤二，从进料孔处取下第一输送管，操作第一罩体和第二罩体滑动合并，在搅拌腔上方形成密封；
步骤三，开启电机，驱动加料筒、第一叶片和第二叶片同步转动，从而将搅拌腔内的原料混合物均匀分散；
在第一叶片转动过程中，处于第一片体对应高度内的混合流体撞击到板面上，随后依次穿过第一分流孔和第二分流孔完成两次打散混合；而处于第一片体对应高度以下的混合流体则撞击到第二引流板上，并随倾斜板面上升至第一分流孔和第二分流孔对应区域，从而完成打散混合过程；处于第一片体对应高度上方的混合流体则撞击到第一引流板上，随倾斜板面被向上推动抛起，实现液面上层的搅动；
步骤四，待搅拌完成后，开启第二输送管的对应流通阀；空的料桶间隔经过灌装单元下方，通过控制灌装头阀门的间歇开启，即可对料桶进行加料；在加料过程中，通过第一连杆往复滑动和第二连杆的水平转动配合，可以实现灌装头在固定水平面内的位置调整，从而降低了下方料桶的摆放精度，提高了生产效率。
有益效果：本发明的分散灌装一体化水性涂料工艺系统，分散单元和灌装单元；所述分散单元包括搅拌腔；所述灌装单元连通设置在搅拌腔底部；所述分散单元还包括搅拌头；所述搅拌头包括加料筒、第一叶片、第二叶片和传动组件；通过加料筒和其底部带有筛网的封盖，可以对加入原料增加一道筛选，提升产品品质；通过第一叶片和第二叶片的配合，可以对原料进行两步式搅动，解决了搅拌初期电机负荷过大的问题，降低设备故障率；通过可以调整自身工位的灌装单元，提升了系统对料桶摆放位置差异性的适应能力，提升了生产效率和运行稳定性。
附图说明
附图1为工艺系统整体结构示意图；
附图2为分散单元局部结构细节图；
附图3为第一叶片与加料筒配合示意图；
附图4为第一叶片结构细节图；
附图5为封盖结构示意图；
附图6为灌装单元结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
分散灌装一体化水性涂料工艺系统，分散单元1和灌装单元2；如附图1和附图2所示，所述分散单元1包括搅拌腔11；所述灌装单元2连通设置在搅拌腔11底部；所述分散单元1还包括搅拌头3；所述搅拌头3包括加料筒31、第一叶片32、第二叶片33和传动组件34；所述传动组件34上端配合设置有电机；所述传动组件34底部与加料筒31顶部连接，带动其同步转动；所述第一叶片环向连接设置在加料筒31外侧；所述第二叶片33环向连接设置在加料筒31内侧；所述传动组件34包括中转块342；所述中转块342底部设置有落料孔，在竖直方向上与加料筒31内部位置对应；所述中转块342侧面设置有进料孔344；所述进料孔344与落料孔相互连通；所述进料孔344上配合设置有第一输送管；所述第一输送管内原料顺次穿过进料孔344、落料孔后进入加料筒31内；所述加料筒31侧壁上贯通设置有均料孔345；所述均料孔345两端分别连通加料筒31内外空间；第一叶片32随加料筒31同步转动，可以对搅拌腔11内的混合原料进行充分搅拌；所述第二叶片33可以对加料筒31内的混合原料进行初次搅拌，这些相对较均匀的混合物料随后从均料孔345以及底部开口进入搅拌腔11内，再经过第一叶片32进行二次搅拌；其优势在于，既避免了传统的瞬时倾倒方式所造成的搅拌时长的增加，又减小了搅拌初期的电机负载，使其输出功率更加平稳，故障率显著降低。
如附图3所示，所述第一叶片32包括限位件35和延伸件36；所述延伸件36连接设置在限位件35远离加料筒31的一侧；所述加料筒31侧壁上环向设置有若干定位块301；所述限位件35面向加料筒31的一侧设置有第一定位槽351；所述定位块301与第一定位槽351对应嵌套配合；第一定位槽351的侧壁上贯通设置有螺纹孔，可以利用螺钉来将嵌入的定位块301位置锁死防止脱落；所述加料筒31下端向外延伸设置有定位环302；所述定位环302上表面环向设置有若干第二定位槽303；所述限位件35下端与第二定位槽303对应配合；在第一叶片32转动时，其自身会受到阻力和离心力；第一定位槽351和定位块301的配合可以有效克服离心力作用，保证结构牢固；而限位件35的下端通过卡在第二定位槽303中，就可以把所受阻力传导作用到定位环302上，借助定位环301来实现自身结构的稳定，提高第一叶片32的运行稳定性。
如附图4所示，所述延伸件36包括第一片体361和第二片体362；所述第一片体361和第二片体362相互平行间隔设置；所述第一片体361上贯通设置有若干第一分流孔363；所述第二片体362上设置有若干第二分流孔364；所述第一分流孔363与第二分流孔364相互交错设置；当混合流体撞击到延伸件36上时，就会依次穿过第一分流孔363和第二分流孔364，从而完成两次连续的分流重新混合的过程，有效促进流体的分散均匀；同时，试工作期间的受力情况，同组的两个片体之间可以连接设置支撑柱，用来位置片体自身的形态稳定；
所述第一片体361沿转动方向设置在第二片体362的前方；所述第一片体361上端向后倾斜延伸设置有第一引流板365；所述第一片体361下端向前倾斜延伸设置有第二引流板366；处于第一片体361对应高度以下的混合流体撞击到第二引流板366上，并随倾斜板面上升至第一分流孔363和第二分流孔364对应区域，从而完成打散混合过程；处于第一片体361对应高度上方的混合流体则撞击到第一引流板365上，随倾斜板面被向上推动抛起，实现液面上层的搅动；在实际加工中，第二片体362上也同样平行设置有第一引流板365和第二引流板366；这样只需要冲出两种位置的分流孔，第一片体361和第二片体362就可以不分前后来安装，可以显著提升设备的生产安装速度；而引流板结构可以通过一体弯折来实现，对整体生产速度影响不大。
如附图1所示，所述搅拌腔11上端连接设置有密封单元12；所述密封单元12包括基板121和隔离罩122；所述基板121上贯通设置有放置孔123；所述加料筒31在竖直方向上自由升降运动，且移动路径与放置孔123位置对应；当加入原料时，加料筒31上升至进料孔344高于隔离罩122的位置，便于第一输送管与进料孔344连接配合，原料穿过加料筒31或落入搅拌腔11内；当加料过程完成后，加料筒31重新降会搅拌工作位置，随后取下第一输送管，闭合隔离罩122，进行封闭式的搅拌工序；所述基板121上端设置有滑轨124；所述隔离罩122包括成对配合的第一罩体125和第二罩体126；所述第一罩体125和第二罩体126分别设置在放置孔123两侧，且与对应的滑轨124部分滑动配合；所述传动组件34还包括杆件346；所述杆件346竖直设置，顶部与电机配合连接，底部与中转块342连接；所述隔离罩122上端密封围合设置在杆件346外部，极少量的气体在生产中从二者间隙里逸出后也可以通过车间内的空气循环系统及时处理并排出。
所述灌装单元2包括调节单元21和灌装头22；所述调节单元21包括基座211、第二输送管212和推杆213；所述基座211连接设置在搅拌腔11上；所述搅拌腔11底部还设置有出料口110；所述第二输送管212为软管；所述第二输送管212一端与出料口110连通对接，另一端与灌装头22对接；所述推杆213两端分别连接基座211和灌装头22；所述推杆213为两段式结构，包括第一连杆214和第二杆件215；所述第一杆件214上端与基座211底部滑动配合，下端与第二杆件215转动配合；所述灌装头22随第二杆件215同步转动的转动路径在同一水平面内。
如附图5所示，所述加料筒31底部为开口结构；所述加料筒31底部连接设置有封盖39；所述封盖39上端垂直延伸设置有环形带391；所述环形带391对应嵌设进加料筒31的底部开口内，二者可以通过环焊缝固定，也可以依靠本身的卡紧力完成位置固定，以便于快速拆装；所述端盖39中心处设置有筛网392；在生产一些像仿石料涂料时，筛网392配合条形均料孔345，可以在加料过程中将碎石粉粒中被前期筛选漏掉的较大颗粒拦截住，从而保证搅拌腔11内的涂料品质更高，质量更稳定。
分散灌装一体化水性涂料工艺系统的工艺方法，包括以下步骤，
步骤一，将第一输送管与进料孔344连接并打开管道上对应的流通阀，向加料筒31内加入部分水和其余各类原料在临时容器内进行预搅拌，这些原料从均料孔345落入搅拌腔11内；随后按照配方比例继续加水，这部分水流可以将临时容器、输送管内壁和中转块342内残留的物料冲洗干净；这种加料方式可以提升搅拌腔11等设备的清洁度，减轻清洁维护成本；
步骤二，从进料孔344处取下第一输送管，操作第一罩体125和第二罩体126滑动合并，在搅拌腔11上方形成密封；
步骤三，开启电机，驱动加料筒31、第一叶片32和第二叶片33同步转动，从而将搅拌腔11内的原料混合物均匀分散；
在第一叶片32转动过程中，处于第一片体361对应高度内的混合流体撞击到板面上，随后依次穿过第一分流孔363和第二分流孔364完成两次打散混合；而处于第一片体361对应高度以下的混合流体则撞击到第二引流板366上，并随倾斜板面上升至第一分流孔363和第二分流孔364对应区域，从而完成打散混合过程；处于第一片体361对应高度上方的混合流体则撞击到第一引流板365上，随倾斜板面被向上推动抛起，实现液面上层的搅动；
步骤四，待搅拌完成后，开启第二输送管212的对应流通阀；空的料桶间隔经过灌装单元2下方，通过控制灌装头22阀门的间歇开启，即可对料桶进行加料；在加料过程中，通过第一连杆214往复滑动和第二连杆215的水平转动配合，可以实现灌装头22在固定水平面内的位置调整，从而降低了下方料桶的摆放精度，提高了生产效率。
此外，该工艺系统对应的涂料配方，包括增稠剂8-15份、PH调节剂0.5-1份、成膜助剂12-16份、乳液100-150份、分散剂0.5-1.2份、消泡剂1-2份、水200-300份、石料粉100-160份；
其中增稠剂采用聚丙烯酸酯；PH调节剂选用AMP-95酸碱中和剂；成膜助剂采用醇酯十二成膜助剂；乳液采用苯丙乳液；分散剂为聚丙烯酸盐；消泡剂为聚硅氧烷—聚醚共聚物；石料粉采用花岗岩、大理石等石料破碎研磨所得，具体石料种类根据产品所要模拟的真实石料种类来选择；上述原料均可从市面上的上游供应商处采购获得。
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 (8)

1.分散灌装一体化水性涂料工艺系统，其特征在于：分散单元(1)和灌装单元(2)；所述分散单元(1)包括搅拌腔(11)；所述灌装单元(2)连通设置在搅拌腔(11)底部；所述分散单元(1)还包括搅拌头(3)；所述搅拌头(3)包括加料筒(31)、第一叶片(32)、第二叶片(33)和传动组件(34)；所述传动组件(34)上端配合设置有电机；所述传动组件(34)底部与加料筒(31)顶部连接，带动其同步转动；所述第一叶片环向连接设置在加料筒(31)外侧；所述第二叶片(33)环向连接设置在加料筒(31)内侧；所述传动组件(34)包括中转块(342)；所述中转块(342)底部设置有落料孔，在竖直方向上与加料筒(31)内部位置对应；所述中转块(342)侧面设置有进料孔(344)；所述进料孔(344)与落料孔相互连通；所述进料孔(344)上配合设置有第一输送管；所述第一输送管内原料顺次穿过进料孔(344)、落料孔后进入加料筒(31)内；所述加料筒(31)侧壁上贯通设置有均料孔(345)；所述均料孔(345)两端分别连通加料筒(31)内外空间。
2.根据权利要求1所述的分散灌装一体化水性涂料工艺系统，其特征在于：所述第一叶片(32)包括限位件(35)和延伸件(36)；所述延伸件(36)连接设置在限位件(35)远离加料筒(31)的一侧；所述加料筒(31)侧壁上环向设置有若干定位块(301)；所述限位件(35)面向加料筒(31)的一侧设置有第一定位槽(351)；所述定位块(301)与第一定位槽(351)对应嵌套配合；所述加料筒(31)下端向外延伸设置有定位环(302)；所述定位环(302)上表面环向设置有若干第二定位槽(303)；所述限位件(35)下端与第二定位槽(303)对应配合。
3.根据权利要求2所述的分散灌装一体化水性涂料工艺系统，其特征在于：所述延伸件(36)包括第一片体(361)和第二片体(362)；所述第一片体(361)和第二片体(362)相互平行间隔设置；所述第一片体(361)上贯通设置有若干第一分流孔(363)；所述第二片体(362)上设置有若干第二分流孔(364)；所述第一分流孔(363)与第二分流孔(364)相互交错设置。
4.根据权利要求3所述的分散灌装一体化水性涂料工艺系统，其特征在于：所述第一片体(361)沿转动方向设置在第二片体(362)的前方；所述第一片体(361)上端向后倾斜延伸设置有第一引流板(365)；所述第一片体(361)下端向前倾斜延伸设置有第二引流板(366)。
5.根据权利要求1所述的分散灌装一体化水性涂料工艺系统，其特征在于：所述搅拌腔(11)上端连接设置有密封单元(12)；所述密封单元(12)包括基板(121)和隔离罩(122)；所述基板(121)上贯通设置有放置孔(123)；所述加料筒(31)在竖直方向上自由升降运动，且移动路径与放置孔(123)位置对应；所述基板(121)上端设置有滑轨(124)；所述隔离罩(122)包括成对配合的第一罩体(125)和第二罩体(126)；所述第一罩体(125)和第二罩体(126)分别设置在放置孔(123)两侧，且与对应的滑轨(124)部分滑动配合；所述传动组件(34)还包括杆件(346)；所述杆件(346)竖直设置，顶部与电机配合连接，底部与中转块(342)连接；所述隔离罩(122)上端密封围合设置在杆件(346)外部。
6.根据权利要求1所述的分散灌装一体化水性涂料工艺系统，其特征在于：所述灌装单元(2)包括调节单元(21)和灌装头(22)；所述调节单元(21)包括基座(211)、第二输送管(212)和推杆(213)；所述基座(211)连接设置在搅拌腔(11)上；所述搅拌腔(11)底部设置有出料口(110)；所述第二输送管(212)为软管；所述第二输送管(212)一端与出料口(110)连通对接，另一端与灌装头(22)对接；所述推杆(213)两端分别连接基座(211)和灌装头(22)；所述推杆(213)为两段式结构，包括第一连杆(214)和第二杆件(215)；所述第一杆件(214)上端与基座(211)底部滑动配合，下端与第二杆件(215)转动配合；所述灌装头(22)随第二杆件(215)同步转动的转动路径在同一水平面内。
7.根据权利要求1所述的分散灌装一体化水性涂料工艺系统，其特征在于：所述加料筒(31)底部为开口结构；所述加料筒(31)底部连接设置有封盖(39)；所述封盖(39)上端垂直延伸设置有环形带(391)；所述环形带(391)对应嵌设进加料筒(31)的底部开口内；所述端盖(39)中心处设置有筛网(392)。
8.根据权利要求1-7所述的分散灌装一体化水性涂料工艺系统的工艺方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤一，将第一输送管与进料孔(344)连接并打开管道上对应的流通阀，向加料筒(31)内加入部分水和其余各类原料，这些原料从均料孔(345)落入搅拌腔(11)内；随后按照配方比例继续加水，这部分水流可以将输送管内壁和中转块(342)内残留的物料冲洗干净；
步骤二，从进料孔(344)处取下第一输送管，操作第一罩体(125)和第二罩体(126)滑动合并，在搅拌腔(11)上方形成密封；
步骤三，开启电机，驱动加料筒(31)、第一叶片(32)和第二叶片(33)同步转动，从而将搅拌腔(11)内的原料混合物均匀分散；
在第一叶片(32)转动过程中，处于第一片体(361)对应高度内的混合流体撞击到板面上，随后依次穿过第一分流孔(363)和第二分流孔(364)完成两次打散混合；而处于第一片体(361)对应高度以下的混合流体则撞击到第二引流板(366)上，并随倾斜板面上升至第一分流孔(363)和第二分流孔(364)对应区域，从而完成打散混合过程；处于第一片体(361)对应高度上方的混合流体则撞击到第一引流板(365)上，随倾斜板面被向上推动抛起，实现液面上层的搅动；
步骤四，待搅拌完成后，开启第二输送管(212)的对应流通阀；空的料桶间隔经过灌装单元(2)下方，通过控制灌装头(22)阀门的间歇开启，即可对料桶进行加料；在加料过程中，通过第一连杆(214)往复滑动和第二连杆(215)的水平转动配合，可以实现灌装头(22)在固定水平面内的位置调整，从而降低了下方料桶的摆放精度，提高了生产效率。
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