CN110860235B

CN110860235B - 石料防护型水性涂料工艺系统、涂料配方及其制备工艺

Info

Publication number: CN110860235B
Application number: CN201911240835.3A
Authority: CN
Inventors: 殷震花
Original assignee: Shandong Liuyuan Building Materials Technology Co ltd
Current assignee: Shandong Liuyuan Building Materials Technology Co ltd
Priority date: 2019-12-06
Filing date: 2019-12-06
Publication date: 2022-09-02
Anticipated expiration: 2039-12-06
Also published as: CN110860235A

Abstract

本发明公开了一种石料防护型水性涂料工艺系统，包括灌装装置和搅拌装置；所述搅拌装置包括罐体和搅拌件；所述罐体内装盛有混合原料；所述搅拌件转动设置在所述罐体内部；所述罐体的底部对应设置有过滤装置；所述过滤装置上连通设置有输送管；所述输送管远离所述过滤装置的一端，与所述灌装装置的进口端连通对接；所述过滤装置包括流通管和筛滤腔；筛滤腔内配合嵌插有可更换式的滤网板组，能够高效地进行涂料过滤，提升产品的均匀度；搅拌件包括传动轴、导向件和扇叶，通过扇叶与导向件之间的滑动配合，实现了扇叶工作位置在高度方向上的变化，增强了其搅拌效果。

Description

石料防护型水性涂料工艺系统、涂料配方及其制备工艺

技术领域

本发明涉及水性涂料生产领域，尤其涉及石料防护型水性涂料工艺系统、涂料配方及其制备工艺。

背景技术

在水性涂料的生产中，经过搅拌后的涂料往往并不能保证完全混匀，所以在进行灌装出厂前需要经过过滤工序来提升产品的品质。传统的过滤装置与搅拌装置是两个单独的设备，需要额外进行物料的转移，不利于生产效率的提升；同时，目前市面上的搅拌头结构都是固定不动的，其搅拌效果有效。所以有必要发明一种搅拌效果优异且涂料均匀度高的石料防护型水性涂料工艺系统。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种搅拌效果优异且涂料均匀度高的石料防护型水性涂料工艺系统。

技术方案：为实现上述目的，本发明的石料防护型水性涂料工艺系统，包括灌装装置和搅拌装置；所述搅拌装置包括罐体和搅拌件；所述罐体内装盛有混合原料；所述搅拌件转动设置在所述罐体内部；所述罐体的底部对应设置有过滤装置；所述过滤装置上连通设置有输送管；所述输送管远离所述过滤装置的一端，与所述灌装装置的进口端连通对接；

所述过滤装置包括流通管和筛滤腔；所述流通管的上端与所述罐体的底部连通对接；所述流通管的下端与所述筛滤腔连通设置；所述罐体内的混合原料向下依次流经所述流通管和所述筛滤腔后，到达所述灌装装置内；所述流通管上游位置对应设置有截止阀；所述筛滤腔侧面设置有安装孔；所述安装孔内配合嵌设有滤网板组；所述滤网板组延伸进所述筛滤腔的部分与混合原料的流动路径位置对应。

进一步地，所述滤网板组包括围框、滤网件、第一弹性件和第二弹性件；所述围框的边缘处与所述安装孔的内壁相互密封贴合；若干所述滤网件沿混合原料的流动方向相互间隔分布设置在所述围框内；若干所述滤网件沿混合原料的流动方向，滤孔尺寸逐渐变小；所述第一弹性件被夹持设置在相邻所述滤网件之间；所述第二弹性件连接设置在围框和与其相邻的所述滤网件之间；混合原料流经滤网板组时撞击滤网件的网面，第一弹性件和第二弹性件对应伸缩调节将滤网件受到的部分冲击力吸收转化。

进一步地，所述滤网件上背向所述流通管的一侧上贴合设置有承压骨架；所述承压骨架呈叶脉状分布，其边缘处与所述围框的内壁连接。

进一步地，所述流通管和所述筛滤腔之间连通连接设置有促流腔；所述促流腔内转动设置有拨轮；所述拨轮的转轴水平设置；所述促流腔下端为收缩结构，且内壁与拨轮边缘处的转动轨迹贴合对应；转动所述拨轮，搅动所述促流腔内的原料。

进一步地，所述拨轮还包括板件；所述板件与所述转轴连接；若干所述板件关于所述转轴的转动中心对称分布；所述促流腔的外壁上设置有加热块；所述促流腔的内壁上嵌设有导热条；所述加热块的热量输出端与所述导热条连接。

进一步地，所述罐体包括分散腔和盖体；所述分散腔顶部设置有加料口；所述盖体密封配合设置在所述加料口上；所述盖体上设置有电机；所述搅拌件包括传动轴、导向件和扇叶；所述传动轴的上端穿过所述盖体，与所述电机的动力输出端配合连接；所述传动轴的下端与导向件连接；所述扇叶的根部与所述导向件沿竖直方向滑动配合。

进一步地，所述导向件包括转接座和导杆；成对的所述转接座夹持连接设置在所述导杆长度方向的两端；所述扇叶包括套环和片体；所述套环配合套设在所述导杆上，随所述导向件同步旋转；所述套环沿所述导杆的长度方向往复滑动设置；所述套环与两侧的所述转接座之间分别连接设置有第三弹性件；若干所述片体环向连接设置在所述套环周围；所述片体的下端朝着与转动相反的方向偏转；所述片体表面在旋转中撞击流体，所受反作用力在竖直方向上的分力将自身向上托起。

进一步地，所述片体上端连接设置有阻流弯板；所述阻流弯板远离所述片体的一侧向上延伸，且朝着与转动相同的方向偏转；所述片体内部设置有窗体；所述窗体内铰接设置有导向板；转动调节所述导向板，改变穿过所述窗体的混合原料流动方向。

进一步地，石料防护型水性涂料的配方：包括水60-75份、乳液30-35份、成膜助剂10-15份、分散剂3-6份、消泡剂1.5-3份、耐磨材料10-15份；

其中，所述乳液选用丙烯酸衍生物、水性环氧丙烯酸酯中的任一种或二者的混合物；所述成膜助剂选用丙二醇丁醚、乙二醇单丁醚中的任一种；所述分散剂选用LBD-1、BYK190中的任一种；所述消泡剂选用聚硅氧烷—聚醚共聚物；所述耐磨材料选用粉状的Al₂O₃。

进一步地，石料防护型水性涂料的制备工艺：提升打开盖体，向分散腔内加入水性涂料的原料，随后重新闭合盖体；启动电机，驱动搅拌件同步转动；扇叶在同步转动的过程中，片体的表面受到混合原料流体的冲击，其中有一股沿竖直方向向上的冲击力分力将扇叶托起，驱动扇叶沿导杆向上滑动；套环上方的第三弹性件受压后收缩，将部分向上的冲击力转化储存，于此同时，套环下方的第三弹性件受拉，对套环施加向下拉力；调节电机的转速快慢，使扇叶做变速转动，则套环受到的流体冲击力保持变化，其上下端的第三弹性件相互配合，使扇叶在竖直方向做平缓的往复移动，从而提升其搅拌区域和搅拌效果；

完成搅拌后的混合原料从罐体中下落流入过滤装置内；混合原料流体在穿过各层滤网件时，网面所受的冲击力部分通过自身轻微形变吸收，剩余部分被第一弹性件和第二弹性件吸收；通过滤网件的过滤作用，将混合原料内可能存在的少量细小未溶解颗粒等拦截而下；经过过滤装置处理后的混合原料流体通过输送管进入灌装装置内进行后续灌装操作。

有益效果：本发明的石料防护型水性涂料工艺系统，包括灌装装置和搅拌装置；所述搅拌装置包括罐体和搅拌件；所述罐体内装盛有混合原料；所述搅拌件转动设置在所述罐体内部；所述罐体的底部对应设置有过滤装置；所述过滤装置上连通设置有输送管；所述输送管远离所述过滤装置的一端，与所述灌装装置的进口端连通对接；所述过滤装置包括流通管和筛滤腔；筛滤腔内配合嵌插有可更换式的滤网板组，能够高效地进行涂料过滤，提升产品的均匀度；搅拌件包括传动轴、导向件和扇叶，通过扇叶与导向件之间的滑动配合，实现了扇叶工作位置在高度方向上的变化，增强了其搅拌效果。

附图说明

附图1为工艺系统的整体结构示意图；

附图2为过滤装置结构示意图；

附图3为促流腔结构细节图；

附图4为滤网板组结构示意图；

附图5为滤网板组轴测图；

附图6为搅拌件结构示意图；

附图7为扇叶结构细节图；

附图8为扇叶转动中附近水流方向示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

石料防护型水性涂料工艺系统，如附图1所示，包括灌装装置和搅拌装置2；所述搅拌装置2包括罐体21和搅拌件22；所述罐体21内装盛有混合原料；所述搅拌件22转动设置在所述罐体21内部；所述罐体21的底部对应设置有过滤装置3；所述过滤装置3上连通设置有输送管301；所述输送管301远离所述过滤装置3的一端，与所述灌装装置的进口端连通对接；

如附图2所示，所述过滤装置3包括流通管31和筛滤腔32；所述流通管31的上端与所述罐体21的底部连通对接；所述流通管31的下端与所述筛滤腔32连通设置；所述罐体21内的混合原料向下依次流经所述流通管31和所述筛滤腔32后，到达所述灌装装置内；所述流通管31上游位置对应设置有截止阀302，在罐体21内的搅拌未完成时，截止阀302保持关闭，在罐体21内的搅拌完成后，截止阀302打开；所述筛滤腔32侧面设置有安装孔321；所述安装孔321内配合嵌设有滤网板组33，图中箭头所指即为滤网板组33的嵌插方向；所述滤网板组33延伸进所述筛滤腔32的部分与混合原料的流动路径位置对应，从而可以将混合原料内可能存在的少量细小未溶解颗粒等拦截而下，保证最终灌装出去的水性涂料品质优良；滤网板组33的这种嵌插式设计，便于快速拆卸和安装，可以在工作一段时间后，趁着罐体21内在进行搅拌的时间，对滤网板组33进行更换，从而防止滤网部分使用时间过长发生局部堵塞影响过滤速率。

如附图4和附图5所示，所述滤网板组33包括围框331、滤网件332、第一弹性件333和第二弹性件334；所述围框331的边缘处与所述安装孔321的内壁相互密封贴合，防止流体从嵌插部位泄漏；若干所述滤网件332沿混合原料的流动方向相互间隔分布设置在所述围框331内；若干所述滤网件332沿混合原料的流动方向，滤孔尺寸逐渐变小，从而可以将涂料流体内可能存在的未溶解细小颗粒拦截而下，滤孔尺寸的渐变设计可以通过将单独的滤网件332有效拦截尺寸分段衔接，将细小颗粒分散到多层滤网件332上，避免单层滤网件332在短时间内堵塞，进而降低滤网板组33的维护频率，提高其网面的有效利用率；所述第一弹性件333被夹持设置在相邻所述滤网件332之间；所述第二弹性件334连接设置在围框331和与其相邻的所述滤网件332之间；混合原料流经滤网板组33时撞击滤网件332的网面，第一弹性件333和第二弹性件334对应伸缩调节将滤网件332受到的部分冲击力吸收转化，从而与滤网件332自身的网面变形能力配合，降低滤网件332在大流量过滤中所受的冲击力，提升装置的使用寿命和工作可靠性。

所述滤网件332上背向所述流通管31的一侧上贴合设置有承压骨架34；所述承压骨架34呈叶脉状分布，其边缘处与所述围框331的内壁连接，可以对网面起到一定的保护作用，避免网面中心处受力过大而撕裂；承压骨架34可选用具备一定弹性的塑料材质与滤网件332的网面相连，从而保证随网面同步形变，始终贴合。

如附图2和附图3所示，所述流通管31和所述筛滤腔32之间连通连接设置有促流腔35；所述促流腔35内转动设置有拨轮36；所述拨轮36的转轴361水平设置；所述促流腔35下端为收缩结构，且内壁与拨轮36边缘处的转动轨迹贴合对应；转动所述拨轮36，搅动所述促流腔35内的原料；因为涂料长时间不搅拌后，其均匀性会产生一定的变化，所以通过拨轮36的搅动，可以保持涂料的均匀性，同时使后续的过滤装置3的筛滤工作进行地更加平滑；

所述拨轮36还包括板件362；所述板件362与所述转轴361连接；若干所述板件362关于所述转轴361的转动中心对称分布；通过调节拨轮36的转速，即可控制促流腔35的涂料流通量，且相比于传统的阀门限流控制的方式，拨轮36的结构可以在依靠重力自由下落的基础上进一步提高涂料的流通速率，进一步提升工艺系统的整体工作效率；所述促流腔35的外壁上设置有加热块351；所述促流腔35的内壁上嵌设有导热条352；所述加热块351的热量输出端与所述导热条352连接；利用导热条352对即将进入过滤装置3的涂料进行适当升温，可以提高其流动性，促进过滤的进行。

如附图1所示，所述罐体21包括分散腔201和盖体202；所述分散腔201顶部设置有加料口203；所述盖体202密封配合设置在所述加料口203上；盖体202具体可采用竖直的伸缩臂进行提拉，从而在搅拌过程中可以灵活打开，添加原料；所述盖体202上设置有电机204；所述搅拌件22包括传动轴221、导向件26和扇叶27；所述传动轴221的上端穿过所述盖体202，与所述电机204的动力输出端配合连接；所述传动轴221的下端与导向件26连接；所述扇叶27的根部与所述导向件26沿竖直方向滑动配合；相比于传统的固定式搅拌头，可滑动的扇叶27能够在搅拌中实现一定程度的局部扰流作用，从而加速原料混匀的速度。

如附图6和附图7所示，所述导向件26包括转接座261和导杆262；成对的所述转接座261夹持连接设置在所述导杆262长度方向的两端；所述扇叶27包括套环271和片体272；所述套环271配合套设在所述导杆262上，随所述导向件26同步旋转；所述套环271沿所述导杆262的长度方向往复滑动设置；所述套环271与两侧的所述转接座261之间分别连接设置有第三弹性件273；若干所述片体272环向连接设置在所述套环271周围；所述片体272的下端朝着与转动相反的方向偏转；所述片体272表面在旋转中撞击流体，所受反作用力在竖直方向上的分力将自身向上托起，而随着片体272持续向上移动，其上方的第三弹性件273产生压缩，其下方的第三弹性件273产生拉伸，两个力共同作用将片体272重新推动朝下滑移，两个方向的滑动交替进行，实现了片体272工作位置在高度方向上的变化，增强了其搅拌效果。

如附图8所示，图中虚线箭头表示流体的流动方向，片体272在图中的观察角度，其移动方向为从右往左；所述片体272上端连接设置有阻流弯板276；所述阻流弯板276远离所述片体272的一侧向上延伸，且朝着与转动相同的方向偏转，一部分涂料流体撞击片体272表面后向上流动，随后沿着阻流弯板276的作用再一次转向，从而为阻流弯板276提供了向上的推力分力，进一步促进搅拌件的扰流作用；所述片体272内部设置有窗体277；所述窗体277内铰接设置有导向板278；转动调节所述导向板278，改变穿过所述窗体277的混合原料流动方向；利用窗体277，一方面可以起到局部泄流作用，防止片体272表面受力太大发生弯折变形，另一方面可以与导向板278配合，实现多股涂料流体的扰动作用，促进各原料之间的混匀。

石料防护型水性涂料的配方：包括水60-75份、乳液30-35份、成膜助剂10-15份、分散剂3-6份、消泡剂1.5-3份、耐磨材料10-15份；

其中，所述乳液选用丙烯酸衍生物、水性环氧丙烯酸酯中的任一种或二者的混合物；所述成膜助剂选用丙二醇丁醚、乙二醇单丁醚中的任一种；所述分散剂选用LBD-1、BYK190中的任一种；所述消泡剂选用聚硅氧烷—聚醚共聚物；所述耐磨材料选用粉状的Al₂O₃；通过耐磨陶瓷粉的添加，可以在石料如建筑外墙等的表面形成保护层，延缓石料表面的磨损。

石料防护型水性涂料的制备工艺：提升打开盖体202，向分散腔201内加入水性涂料的原料，随后重新闭合盖体202；启动电机204，驱动搅拌件22同步转动；扇叶27在同步转动的过程中，片体272的表面受到混合原料流体的冲击，其中有一股沿竖直方向向上的冲击力分力将扇叶27托起，驱动扇叶27沿导杆262向上滑动；套环271上方的第三弹性件273受压后收缩，将部分向上的冲击力转化储存，于此同时，套环271下方的第三弹性件273受拉，对套环271施加向下拉力；调节电机204的转速快慢，使扇叶27做变速转动，则套环271受到的流体冲击力保持变化，其上下端的第三弹性件273相互配合，使扇叶27在竖直方向做平缓的往复移动，从而提升其搅拌区域和搅拌效果；

完成搅拌后的混合原料从罐体21中下落流入过滤装置3内；混合原料流体在穿过各层滤网件332时，网面所受的冲击力部分通过自身轻微形变吸收，剩余部分被第一弹性件333和第二弹性件334吸收；通过滤网件332的过滤作用，将混合原料内可能存在的少量细小未溶解颗粒等拦截而下；经过过滤装置3处理后的混合原料流体通过输送管301进入灌装装置内进行后续灌装操作。

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

1.石料防护型水性涂料工艺系统，其特征在于：包括灌装装置和搅拌装置（2）；所述搅拌装置（2）包括罐体（21）和搅拌件（22）；所述罐体（21）内装盛有混合原料；所述搅拌件（22）转动设置在所述罐体（21）内部；所述罐体（21）的底部对应设置有过滤装置（3）；所述过滤装置（3）上连通设置有输送管（301）；所述输送管（301）远离所述过滤装置（3）的一端，与所述灌装装置的进口端连通对接；

所述过滤装置（3）包括流通管（31）和筛滤腔（32）；所述流通管（31）的上端与所述罐体（21）的底部连通对接；所述流通管（31）的下端与所述筛滤腔（32）连通设置；所述罐体（21）内的混合原料向下依次流经所述流通管（31）和所述筛滤腔（32）后，到达所述灌装装置内；所述流通管（31）上游位置对应设置有截止阀（302）；所述筛滤腔（32）侧面设置有安装孔（321）；所述安装孔（321）内配合嵌设有滤网板组（33）；所述滤网板组（33）延伸进所述筛滤腔（32）的部分与混合原料的流动路径位置对应；

所述罐体（21）包括分散腔（201）和盖体（202）；所述分散腔（201）顶部设置有加料口（203）；所述盖体（202）密封配合设置在所述加料口（203）上；所述盖体（202）上设置有电机（204）；所述搅拌件（22）包括传动轴（221）、导向件（26）和扇叶（27）；所述传动轴（221）的上端穿过所述盖体（202），与所述电机（204）的动力输出端配合连接；所述传动轴（221）的下端与导向件（26）连接；所述扇叶（27）的根部与所述导向件（26）沿竖直方向滑动配合；

所述导向件（26）包括转接座（261）和导杆（262）；成对的所述转接座（261）夹持连接设置在所述导杆（262）长度方向的两端；所述扇叶（27）包括套环（271）和片体（272）；所述套环（271）配合套设在所述导杆（262）上，随所述导向件（26）同步旋转；所述套环（271）沿所述导杆（262）的长度方向往复滑动设置；所述套环（271）与两侧的所述转接座（261）之间分别连接设置有第三弹性件（273）；若干所述片体（272）环向连接设置在所述套环（271）周围；所述片体（272）的下端朝着与转动相反的方向偏转；所述片体（272）表面在旋转中撞击流体，所受反作用力在竖直方向上的分力将自身向上托起；

所述片体（272）上端连接设置有阻流弯板（276）；所述阻流弯板（276）远离所述片体（272）的一侧向上延伸，且朝着与转动相同的方向偏转；所述片体（272）内部设置有窗体（277）；所述窗体（277）内铰接设置有导向板（278）；转动调节所述导向板（278），改变穿过所述窗体（277）的混合原料流动方向；

所述滤网板组（33）包括围框（331）、滤网件（332）、第一弹性件（333）和第二弹性件（334）；所述围框（331）的边缘处与所述安装孔（321）的内壁相互密封贴合；若干所述滤网件（332）沿混合原料的流动方向相互间隔分布设置在所述围框（331）内；若干所述滤网件（332）沿混合原料的流动方向，滤孔尺寸逐渐变小；所述第一弹性件（333）被夹持设置在相邻所述滤网件（332）之间；所述第二弹性件（334）连接设置在围框（331）和与其相邻的所述滤网件（332）之间；混合原料流经滤网板组（33）时撞击滤网件（332）的网面，第一弹性件（333）和第二弹性件（334）对应伸缩调节将滤网件（332）受到的部分冲击力吸收转化。

2.根据权利要求1所述的石料防护型水性涂料工艺系统，其特征在于：所述滤网件（332）上背向所述流通管（31）的一侧上贴合设置有承压骨架（34）；所述承压骨架（34）呈叶脉状分布，其边缘处与所述围框（331）的内壁连接。

3.根据权利要求1所述的石料防护型水性涂料工艺系统，其特征在于：所述流通管（31）和所述筛滤腔（32）之间连通连接设置有促流腔（35）；所述促流腔（35）内转动设置有拨轮（36）；所述拨轮（36）的转轴（361）水平设置；所述促流腔（35）下端为收缩结构，且内壁与拨轮（36）边缘处的转动轨迹贴合对应；转动所述拨轮（36），搅动所述促流腔（35）内的原料。

4.根据权利要求3所述的石料防护型水性涂料工艺系统，其特征在于：所述拨轮（36）还包括板件（362）；所述板件（362）与所述转轴（361）连接；若干所述板件（362）关于所述转轴（361）的转动中心对称分布；所述促流腔（35）的外壁上设置有加热块（351）；所述促流腔（35）的内壁上嵌设有导热条（352）；所述加热块（351）的热量输出端与所述导热条（352）连接。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的石料防护型水性涂料工艺系统制备石料防护型水性涂料的工艺，其特征在于：提升打开盖体（202），向分散腔（201）内加入水性涂料的原料，随后重新闭合盖体（202）；启动电机（204），驱动搅拌件（22）同步转动；扇叶（27）在同步转动的过程中，片体（272）的表面受到混合原料流体的冲击，其中有一股沿竖直方向向上的冲击力分力将扇叶（27）托起，驱动扇叶（27）沿导杆（262）向上滑动；套环（271）上方的第三弹性件（273）受压后收缩，将部分向上的冲击力转化储存，于此同时，套环（271）下方的第三弹性件（273）受拉，对套环（271）施加向下拉力；调节电机（204）的转速快慢，使扇叶（27）做变速转动，则套环（271）受到的流体冲击力保持变化，其上下端的第三弹性件（273）相互配合，使扇叶（27）在竖直方向做平缓的往复移动，从而提升其搅拌区域和搅拌效果；

完成搅拌后的混合原料从罐体（21）中下落流入过滤装置（3）内；混合原料流体在穿过各层滤网件（332）时，网面所受的冲击力部分通过自身轻微形变吸收，剩余部分被第一弹性件（333）和第二弹性件（334）吸收；通过滤网件（332）的过滤作用，将混合原料内可能存在的少量细小未溶解颗粒拦截而下；经过过滤装置（3）处理后的混合原料流体通过输送管（301）进入灌装装置内进行后续灌装操作。