CN111167569B - 直接球磨制备易分散铝粉颜料的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直接球磨制备易分散铝粉颜料的方法和设备,所述方法包括以下步骤:1)向球磨机内吹送惰性气体,将铝粉颜料、树脂、球磨助剂加入球磨机中进行研磨,研磨产生的热使树脂变成玻璃态,并包覆或粘结在铝粉颜料表面形成树脂包覆物;2)通过控制惰性气体的流速将球磨过程中扬起的粉末从出料口排出,并进行第一次分级筛选得到较重的粉末和包含较轻的粉末的气流,将较重的粉末返回球磨机重新研磨,将包含较轻的粉末的气流进行第二次分级分离,得到易分散铝粉颜料。本发明的方法,将铝粉颜料的研磨工艺和铝粉颜料与树脂的邦定工艺进行结合,简化了工艺和设备,节约了成本,制备的铝粉颜料在树脂中分散性好,应用的金属效果好。
Description
技术领域
本发明涉及粉末制备技术领域,特别地,涉及一种直接球磨制备易分散铝粉颜料的方法,此外,还涉及一种实施上述直接球磨制备易分散铝粉颜料的方法的设备。
背景技术
粉末涂料是一种由树脂、颜料、填料及添加剂等组成的粉末状物质,其中作为主要成膜物质的树脂组分可以是一种树脂及其固化系统,也可以是几种树脂混合物。金属粉末涂料是指含有金属颜料从而使涂层板具有金属或珠光光泽的各种粉末涂料。能够用于粉末涂料的金属颜料有许多品种,如:铝银粉颜料、珠光颜料、铜金粉颜料和其它金属颜料(如镍粉、不锈钢粉等)。每一类金属颜料又包含很多色相的产品,应用于粉末涂料后,使得粉末涂料多姿多彩,极大地丰富了粉末涂料的品种和装饰性。其中,铝粉颜料是使用最广泛的金属颜料之一。
金属效果粉末涂料,在整个装饰性粉末中,应用面越来越广,是目前美术型粉末的主流。由于金属粉末涂料能够展示一种明亮、豪华的装饰效果,非常适合家具、饰品和汽车等户内外物体的喷涂。金属效果粉末涂料现在主要应用于户内外金属家具、灯具、工艺品、油烟机、婴儿车、运动器材以及汽车等行业。
金属粉末涂料的制造工艺,目前国内外主要采用干混法或粘接固定法(又称邦定法)。干混法是在粉末涂料制成之后,使用之前加入金属粉进行干混,但由于金属的导电性,被喷涂的工件不可能吸附很多的金属粉体,使得金属效果不够强,而且非常不均匀,同时,回收粉金属的含量与原始粉相差很大,导致严重色差;邦定法是采用粘接固定的方法,使树脂与金属颜料以特殊的形态捆绑在一起,从而提高金属颜料在粉末中的添加量,但邦定法采用的设备比较复杂,需要先将金属颜料研磨至较小的片状,然后在邦定设备中将金属颜料与树脂捆绑,需要加入有机溶剂或者助剂,邦定结束后还需要回收有机溶剂,成本较高,能耗也比较大,还存在一定的不安全性。因此,在实际应用中,要得到很好的金属效果,主要依靠液体金属油漆的涂装。
但是由于粉末涂料具有的4E(Economical经济、Efficient高效、Environmental环保、Energy Saving节能)特性,越来越多的液体涂料正向粉末涂料转变。但金属粉末涂料的应用还存在一些限制,金属颜料如果在粉末树脂中的分散性差、流动性不好的话,就不能进行常规的静电喷涂,无法得到类似液体金属油漆的效果,因此,提高铝粉颜料粉末在粉末树脂中的分散性对于铝粉粉末涂料的推广应用至关重要,而如何简单高效地制备在树脂中易分散的铝粉颜料粉末是本领域一直研究待解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种直接球磨制备易分散铝粉颜料的方法和设备,以解决现有技术制备铝粉颜料操作繁琐、成本高、能耗大的技术问题。
根据本发明的一个方面,提供一种直接球磨制备易分散铝粉颜料的方法,包括以下步骤:
1)向预先加有研磨球的球磨机内吹送惰性气体,将铝粉颜料、树脂、球磨助剂加入所述球磨机中进行研磨,通过研磨使铝粉颜料片状化,研磨产生的热使树脂变成玻璃态,并包覆或粘结在铝粉颜料表面形成树脂包覆物,所述树脂包覆物被进一步研磨成粉末;
2)通过控制惰性气体的流速将球磨过程中扬起的粉末从所述球磨机的出料口排出,将排出的粉末进行第一次分级筛选得到较重的粉末和包含较轻的粉末的气流,将所述较重的粉末返回球磨机重新研磨,将所述包含较轻的粉末的气流进行第二次分级分离,分离得到的固体粉末即为树脂包覆的易分散铝粉颜料。
进一步地,所述球磨机的壳体的至少一部分设置有夹套,所述夹套内通冷却介质,以使球磨过程中在所述球磨机内部形成有冷热梯度的冷区和热区,所述热区的温度控制为比所述树脂的玻璃化温度高0~10℃以使所述树脂变成玻璃态,所述冷区的温度为低于所述树脂的玻璃化温度10~30℃,以将所述树脂包覆物冷却并固化。
进一步地,所述铝粉颜料:树脂:球磨助剂的质量比为1:0.01~0.75:0.001~0.500。
进一步地,所述第二次分级分离包括旋风分级和布袋除尘,经旋风分级和布袋除尘得到不同粒径的铝粉颜料,经布袋除尘后的惰性气体回收后循环使用。
进一步地,所述铝粉颜料为粒径1~100μm的球形铝粉。
进一步地,所述树脂包括环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂中的至少一种。
根据本发明的另一方面,还提供一种用于实施上述的直接球磨制备易分散铝粉颜料的方法的设备,包括球磨机、用于铝粉颜料和树脂给料的进料装置、用于提供惰性气体的供气装置、第一分级装置以及用于分离回收铝粉颜料和惰性气体的第二分级装置,所述进料装置的物料出口连接于所述球磨机的第一端的进料口,所述供气装置的气体出口连接于所述球磨机的第一端的进气口,所述第一分级装置的进口连接于所述球磨机的第二端的出料口,所述第一分级装置上端的轻相出口连接所述第二分级装置的进口,所述第一分级装置下端的重相出口连接至所述球磨机的第一端的进料口,所述第二分级装置的重相出口处设置有用于收集分离的铝粉颜料的集料仓。
进一步地,所述球磨机的壳体的至少一部分设置有夹套,所述夹套内通冷却介质,以使所述球磨机的内部形成有冷热梯度的冷区和热区。
进一步地,所述供气装置包括依次连接的气体产生装置、缓冲罐和第一风机,所述第一风机的出口连接于所述球磨机的第一端的进气口。
进一步地,所述第二分级装置包括依次连接的旋风分级器和布袋除尘器,所述旋风分级器的进口连接所述第一分级装置上端的轻相出口,所述旋风分级器的轻相出口连接所述布袋除尘器的进口,所述旋风分级器和布袋除尘器的下端重相出口处均设置有用于收集分离的铝粉颜料粉末的集料仓,所述布袋除尘器的轻相出口连接至惰性气体回收装置。
本发明具有以下有益效果:
本发明的直接球磨制备易分散铝粉颜料的方法,将铝粉颜料、树脂、球磨助剂加入到球磨机中进行研磨,铝粉颜料原材料被研磨成细小片状,同时利用研磨产生的热量使树脂变成玻璃态,无需外部加热,能耗低;玻璃态的树脂与研磨好的片状铝粉颜料在研磨过程中黏合到一起形成树脂包覆的铝粉颜料;向球磨机内吹送惰性气体,一方面惰性气体使铝粉颜料隔绝了空气,防止铝粉颜料被氧化,失去其金属色泽,另一方面惰性气体用于气力输送,将铝粉颜料粉末在各装置之间进行输送;随着球磨机的转动,铝粉颜料、树脂以及研磨球在球磨机内做抛物线运动,研磨得比较细小的铝粉颜料粉末随球磨机内气体流动而扬起,惰性气体将扬起的铝粉颜料粉末从球磨机的出口排出然后进行分级,分级出来的较大铝粉颜料颗粒返回至球磨机再次研磨和包覆,分级出来的包括较小的铝粉颜料粉末的气流进行气固分离,分离得到的固体粉末即为树脂包覆的易分散金属颜料,收集后进行包装,分离的气体可进行回收循环使用。本发明的直接球磨制备易分散铝粉颜料的方法,将铝粉颜料的研磨工艺和铝粉颜料与树脂的邦定工艺结合在一个装置内完成,简化了工艺,精简了设备,节约了成本,整个工艺流程均在密闭的环境中进行,不会污染环境,制备得到的铝粉颜料在树脂中分散性好,应用于粉末涂料中,铝粉颜料的添加量多,得到的工件金属效果更好。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明优选实施例的直接球磨制备易分散铝粉颜料的设备的结构示意图;
图2是本发明实施例1的制得的铝粉颜料静电喷涂到马口铁板形成的涂层的示意图。
图例说明:
1、球磨机;11、进料口;12、进气口;13、出料口;14、夹套;15、球磨电机;16、冷却介质循环系统;2、进料装置;21、投料斗;22、螺旋喂料装置;3、供气装置;31、气体产生装置;32、缓冲罐;33、第一风机;34、第二风机;4、第一分级装置;5、第二分级装置;51、集料仓;52、旋风分级器;53、布袋除尘器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
本发明的直接球磨制备易分散铝粉颜料的方法,包括以下步骤:
1)向预先加有研磨球的球磨机内吹送惰性气体,将铝粉颜料、树脂、球磨助剂加入球磨机中进行研磨,通过研磨使铝粉颜料片状化,研磨产生的热使树脂变成玻璃态,并包覆或粘结在铝粉颜料表面形成树脂包覆物,树脂包覆物被进一步研磨成粉末;
2)通过控制惰性气体的流速将球磨过程中扬起的粉末从球磨机的出料口排出,将排出的粉末进行第一次分级筛选得到较重的粉末和包含较轻的粉末的气流,将较重的粉末返回球磨机重新研磨,将包含较轻的粉末的气流进行第二次分级分离,分离得到的固体粉末即为树脂包覆的易分散铝粉颜料。
本实施例的直接球磨制备易分散铝粉颜料的方法,将铝粉颜料、树脂、球磨助剂加入到球磨机中进行研磨,根据产品性能不同,可以以不同方式添加,如同时加入铝粉颜料、树脂和球磨助剂或先加铝粉与球磨助剂再加树脂等方式均可,铝粉颜料原材料被研磨成细小片状,同时利用研磨产生的热量使树脂变成玻璃态,玻璃态的树脂与片状铝粉颜料在研磨过程中黏合到一起形成树脂包覆的铝粉颜料;向球磨机内吹送惰性气体,优选的,惰性气体可以采用氮气、氦气等,一方面惰性气体使铝粉颜料隔绝了空气,防止铝粉颜料被氧化,失去其金属色泽,另一方面惰性气体用于气力输送,将铝粉颜料粉末在各装置之间进行输送,同时还能在输送过程中使铝粉颜料粉末降温;随着球磨机的转动,铝粉颜料、树脂以及研磨球在球磨机内做抛物线运动,研磨得比较细小的铝粉颜料粉末随球磨机内气体流动而扬起,惰性气体将扬起的铝粉颜料粉末从球磨机的出口排出然后进行分级,分级出来的较大的铝粉颜料颗粒返回至球磨机再次研磨和包覆,分级出来的包括较小的铝粉颜料粉末的气流进行气固分离,分离得到的固体粉末即为树脂包覆的易分散金属颜料,收集后进行包装,得到的气体可进行回收循环使用。
本实施例的直接球磨制备易分散铝粉颜料的方法,将铝粉颜料的研磨工艺和铝粉颜料与树脂的邦定工艺结合在一个装置内完成,简化了工艺,精简了设备,节约了成本,整个工艺流程均在密闭的环境中进行,不会污染环境,本发明中无需设置加热设备,直接利用球磨机研磨产生的热量使树脂玻璃化,能耗低,整个工艺流程中采用惰性气体作为保护气体和输送流体,隔绝了铝粉颜料与空气的接触,避免铝粉颜料被氧化,安全性能高,制备得到的铝粉颜料在树脂中分散性好,应用于粉末涂料中,铝粉颜料的添加量多,得到的工件金属效果更好。
本发明中,球磨机的壳体的至少一部分设置有夹套,夹套内通冷却介质,以使球磨过程中在球磨机内部形成有冷热梯度的冷区和热区,热区的温度控制为比树脂的玻璃化温度高 0~10℃,以使树脂变成玻璃态,冷区的温度为低于树脂的玻璃化温度10~30℃,以将树脂包覆物冷却并固化。热区的温度可通过研磨球的数量、球磨机的转速等进行控制,同时控制夹套内的冷却速度也能调整热区的温度,使冷区和热区的温度维持在工作需要的范围内。球磨机内通有惰性气体,使球磨机内的压力略大于大气压,热区通过研磨球和物料摩擦生热,使热区的温度需高于树脂的玻璃化温度,玻璃态的树脂会黏合铝粉颜料,夹套内通冷却介质或设置制冷元件换热使夹套覆盖的壳体部分冷却,使局部温度低于玻璃化温度10~30℃,在冷区研磨球砸击物料,将物料磨成粉末状,在研磨过程中玻璃态树脂与铝粉黏合并包覆在铝粉表面,随球磨机转动而扬起的粉末状产品,被惰性气体带出至分级装置,经筛选和分离。
本发明中,第一次分级筛选可以采用离心分离或旋风分离的方式,第二次分级分离可以包括多次分级和分离,如先进行旋风分级再进行布袋除尘,也可仅进行旋风分级,当然,也可以根据需要设置更多级的分级分离,其原则是分离的铝粉颜料粉末品质符合要求,如若将气体排放,则排放的气体符合排放标准。一般情况下,控制好球磨机1的转速和研磨时间,分离得到的铝粉颜料粉末均可以认为是包覆比较好的产品,可直接在粉末涂料中应用,无需再进行筛选。在一些有严格要求的应用条件下,可选地,包括将分离得到的固体粉末进行静电电荷筛选,根据导电性差异得到包覆较好的铝粉颜料粉末和未包覆或包覆较差的铝粉颜料粉末,将未包覆或包覆较差的铝粉颜料粉末返回至球磨机重新研磨和包覆。静电分选可以分选出导电性不同的粉末,铝粉为金属粉末,铝粉和树脂的导电性差异大,将固体粉末进行静电电荷筛选,包覆较好的铝粉颜料粉末与未包覆或包覆较差的铝粉颜料粉末的导电性不同,根据二者导电性的差异,包覆较好的铝粉颜料粉末和未包覆或包覆较差的铝粉颜料粉末会积聚在不同的区域而得到分离,将分选出的包覆完全的铝粉颜料粉末收集即为产品;而未包覆或包覆较差的铝粉颜料粉末,则返回至球磨机重新研磨与包覆,提高原料的利用率。
本发明中,铝粉颜料:树脂粉末:球磨助剂的质量比为1:0.01~0.75:0.001~0.500。球磨助剂可以选择为磷酸酯、硬酯酸、无机盐中的一种或几种。球磨助剂用于辅助研磨,加强颜料装饰效果。铝粉颜料为粒径1~100μm的球形铝粉。树脂包括环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂中的至少一种,树脂形态可为块状、片状、粉末状,其粒径无限制,树脂也可以替换为其他包覆铝粉的原料,如有机蜡、有机酸等。本实施例的方法适用于各种包覆金属颜料的制备,尤其适用于铝粉颜料的制备。铝粉原材料为球形铝粉,经过研磨后成片状。铝粉颜料与树脂采用以上的质量比例,能使包覆效果较好,制得的铝粉颜料在树脂中的分散性更佳。
本发明中,研磨球与铝粉颜料和树脂的质量总和的质量比为1:0.001~0.999,优选为1: 0.5。研磨球的数量一方面会影响研磨效果和效率,一方面还用于升高热区的温度,使热区温度达到包覆树脂的玻璃化温度,上述质量比可以保证热区温度略高于树脂的玻璃化温度,又能保证研磨效果较好,达到符合要求的粉末粒度和树脂包覆情况。一般情况下,料球比都是小于1的,但在特殊条件下料球比也可以大于1。
参见图1,根据本发明的另一方面,还提供了一种用于实施上述的直接球磨制备易分散铝粉颜料的方法的设备,包括球磨机1、用于铝粉颜料和树脂给料的进料装置2、用于提供惰性气体的供气装置3、第一分级装置4以及用于分离回收铝粉颜料粉末和惰性气体的第二分级装置5,进料装置2的物料出口连接于球磨机1的第一端的进料口11,供气装置3的气体出口连接于球磨机1的第一端的进气口12,第一分级装置4的进口连接于球磨机1的第二端的出料口13,第一分级装置4上端的轻相出口连接第二分级装置5的进口,第一分级装置4下端的重相出口连接至球磨机1的第一端的进料口11,第二分级装置5的重相出口处设置有用于收集分离的铝粉颜料粉末的集料仓51。球磨机1在球磨电机15的带动下旋转,为了便于管线的布局,进料口11、进气口12设置在球磨机1的第一端的转轴中心,出料口13设置在球磨机1 的第二端的转轴中心。
在该设备中,球磨机1既是铝粉颜料的研磨设备,又是铝粉颜料与树脂的邦定设备,简化了工艺,精简了设备,节约了成本;且无需设置加热设备,直接利用球磨机研磨产生的热量使树脂玻璃化,能耗低,整个工艺流程中采用惰性气体作为保护气体和输送流体,隔绝了铝粉颜料与空气的接触,避免铝粉颜料被氧化,安全性能高,制备得到的铝粉颜料在树脂中分散性好,应用于粉末涂料中,铝粉颜料的添加量多,得到的工件金属效果更好。
优选地,球磨机1的壳体的至少一部分设置有夹套14,夹套14内通冷却介质,以使球磨机1的内部形成有冷热梯度的冷区和热区。优选地,将球磨机1的壳体的一半设置夹套14。热区的温度通过研磨球的数量、球磨机的转速等进行控制,热区的温度需高于树脂的玻璃化温度,玻璃态的树脂在研磨球的研磨与击打下黏合到铝粉颜料的表面,夹套内通冷却介质或设置制冷元件换热使夹套覆盖的壳体部分冷却,使扬起的铝粉颜料粉末在冷区得到冷却后被惰性气体带出至分级设备。优选地,球磨机1的冷区和热区分别设置有温度检测装置。根据温度检测装置检测到的冷区和热区的温度,调整夹套14的冷却速度,使冷区和热区的温度维持在工作需要的范围内。
优选地,夹套14设置有夹套入口和夹套出口,夹套入口和夹套出口之间连接有用于使冷却介质循环使用的冷却介质循环系统16。设置冷却介质循环系统16使冷却介质循环使用,通过调整冷却介质的温度控制球磨机1的冷区和热区的温度维持在工作需要的范围内,使铝粉颜料和树脂的黏合进行得更顺利。
优选地,供气装置3包括依次连接的气体产生装置31、缓冲罐32和第一风机33,第一风机33的出口连接于球磨机1的第一端的进气口12。供气装置3用于向球磨机1内提供惰性气体用作保护气氛以及作为气流输送使用,惰性气体可以选择为氮气或氦气或其他不与铝粉反应的惰性气体,气体产生装置31用于产生惰性气体,缓冲罐32用于暂存惰性气体,第一风机33用于输送惰性气体至球磨机1内以及形成一定的气压,用于在整个设备系统内形成气流用于输送完成研磨、包覆的铝粉颜料,气流速度可通过调节第一风机33的工作参数进行调节。优选地,为了使从球磨机1出料口13出来的铝粉颜料粉末的输送更顺利,在球磨机1与第一分级装置4之间的管路上设置有第二风机34,第二风机34以一定的气流压力输送铝粉颜料粉末至第一分级装置4和第二分级装置5。
优选地,参见图1,第二分级装置5包括依次连接的旋风分级器52和布袋除尘器53,旋风分级器52的进口连接第一分级装置4上端的轻相出口,旋风分级器52的轻相出口连接布袋除尘器53的进口,旋风分级器52和布袋除尘器53的下端重相出口处均设置有用于收集分离的铝粉颜料粉末的集料仓51,布袋除尘器53的轻相出口连接至缓冲罐32。第二分级装置5 主要是用于将完成包覆和筛选的铝粉颜料粉末从气流中分离出来,本实施例中,第二分级装置5包括依次连接的旋风分级器52和布袋除尘器53,从第一分级装置4轻相出口出来的铝粉颜料粉末经过旋风分级器52进行气固分离,得到的固相即铝粉颜料产品,收集在集料仓51 中,气相中可能仍然包含部分未分离出来的铝粉颜料,再次进入布袋除尘器53中进行分离,分离出来的固相为较小粒径的铝粉颜料产品,经集料仓51收集,从布袋除尘器53出来的气体为洁净气体,返回至缓冲罐32循环使用。在另外的实施方式中,也可以根据实际的需要仅设置旋风分级器52,旋风分级器52的进口连接第一分级装置4上端的轻相出口,旋风分级器 52的下端重相出口处设置有用于收集分离的铝粉颜料粉末的集料仓51,旋风分级器52的轻相出口连接至缓冲罐32。当然,也可以根据需要设置更多级的分级装置。
进料装置2包括投料斗21和位于投料斗21下方的螺旋喂料装置22,螺旋喂料装置22的出口连接球磨机1的第一端的进料口11。铝粉颜料和树脂按质量比例加入到投料斗21中后落入螺旋喂料装置22中,经螺旋喂料装置22输送至球磨机1,根据产品性能不同,可以以不同方式添加,如同时加入铝粉颜料、树脂和球磨助剂或先加铝粉与球磨助剂再加树脂等方式均可,因此,进料装置2也可以包括铝粉料斗和树脂料斗,铝粉料斗和树脂料斗均设置有流量控制阀用于调整铝粉颜料与树脂的进料质量比。
下面通过实验室实施例来进一步说明本发明,而本发明不限于下述实例。
实施例1
1)采用图1所示的设备,往预先加有研磨球的球磨机1内吹送氮气,将粒径为8-10μm 的铝粉颜料、丙烯酸树脂、球磨助剂加入球磨机1中进行研磨,通过研磨产生的热使树脂变成玻璃态,并包覆在铝粉颜料表面,其中,铝粉颜料:树脂粉末:球磨助剂的质量比为1:0.2: 0.05,研磨球与铝粉颜料和树脂的质量总和的质量比为1:0.5,丙烯酸树脂的玻璃化温度为 60℃,调整冷却介质循环系统16的流量和温度,使球磨机1的热区温度为60~65℃,冷区温度为25~50℃。
2)吹送的氮气将球磨过程中扬起的铝粉颜料粉末从球磨机1的出料口13排出,排出的铝粉颜料粉末进入第一分级装置4进行分级,分出的下层较重的铝粉颜料粉末返回球磨机1 重新研磨,分出的上层较轻的铝粉颜料粉末进入第二分级装置5进行再次分选分离,收集旋风分级器52和布袋除尘器53分离的铝粉颜料粉末,即为不同级别的易分散的铝粉颜料粉末。将旋风分级器52下端集料仓51收集的铝粉颜料粉末加入到粉末涂料中,铝粉颜料的加入量为20%,铝粉颜料在粉末涂料中的分散性良好,静电喷涂到经预处理的马口铁板上得到涂层,如图2所示,涂层表面很平整,具有理想的金属效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种直接球磨制备易分散铝粉颜料的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)向预先加有研磨球的球磨机内吹送惰性气体,将铝粉颜料、树脂、球磨助剂加入所述球磨机中进行研磨,通过研磨使铝粉颜料片状化,研磨产生的热使树脂变成玻璃态,并包覆或粘结在铝粉颜料表面形成树脂包覆物,所述树脂包覆物被进一步研磨成粉末;
球磨机的壳体的至少一部分设置有夹套,夹套内通冷却介质,以使球磨过程中在球磨机内部形成有冷热梯度的冷区和热区,热区的温度控制为比树脂的玻璃化温度高0~10℃,以使树脂变成玻璃态,冷区的温度为低于树脂的玻璃化温度10~30℃,以将树脂包覆物冷却并固化;热区的温度通过研磨球的数量、球磨机的转速进行控制,同时控制夹套内的冷却速度也能调整热区的温度,使冷区和热区的温度维持在工作需要的范围内;
2)通过控制惰性气体的流速将球磨过程中扬起的粉末从所述球磨机的出料口排出,将排出的粉末进行第一次分级筛选得到较重的粉末和包含较轻的粉末的气流,将所述较重的粉末返回球磨机重新研磨,将所述包含较轻的粉末的气流进行第二次分级分离,分离得到的固体粉末即为树脂包覆的易分散铝粉颜料。
2.根据权利要求1所述的直接球磨制备易分散铝粉颜料的方法,其特征在于,
所述铝粉颜料:树脂:球磨助剂的质量比为1:0.01~0.75:0.001~0.500。
3.根据权利要求1所述的直接球磨制备易分散铝粉颜料的方法,其特征在于,
所述第二次分级分离包括旋风分级和布袋除尘,经旋风分级和布袋除尘得到不同粒径的铝粉颜料,经布袋除尘后的惰性气体回收后循环使用。
4.根据权利要求1~3任一项所述的直接球磨制备易分散铝粉颜料的方法,其特征在于,
所述铝粉颜料为粒径1~100μm的球形铝粉。
5.根据权利要求1~3任一项所述的直接球磨制备易分散铝粉颜料的方法,其特征在于,
所述树脂包括环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂中的至少一种。
6.一种用于实施权利要求1~5任一项所述的直接球磨制备易分散铝粉颜料的方法的设备,其特征在于,
包括球磨机(1)、用于铝粉颜料和树脂给料的进料装置(2)、用于提供惰性气体的供气装置(3)、第一分级装置(4)以及用于分离回收铝粉颜料和惰性气体的第二分级装置(5),
所述进料装置(2)的物料出口连接于所述球磨机(1)的第一端的进料口(11),
所述供气装置(3)的气体出口连接于所述球磨机(1)的第一端的进气口(12),
所述第一分级装置(4)的进口连接于所述球磨机(1)的第二端的出料口(13),所述第一分级装置(4)上端的轻相出口连接所述第二分级装置(5)的进口,所述第一分级装置(4)下端的重相出口连接至所述球磨机(1)的第一端的进料口(11),
所述第二分级装置(5)的重相出口处设置有用于收集分离的铝粉颜料的集料仓(51)。
7.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,
所述球磨机(1)的壳体的至少一部分设置有夹套(14),所述夹套(14)内通冷却介质,以使所述球磨机(1)的内部形成有冷热梯度的冷区和热区。
8.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,
所述供气装置(3)包括依次连接的气体产生装置(31)、缓冲罐(32)和第一风机(33),所述第一风机(33)的出口连接于所述球磨机(1)的第一端的进气口(12)。
9.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,
所述第二分级装置(5)包括依次连接的旋风分级器(52)和布袋除尘器(53),所述旋风分级器(52)的进口连接所述第一分级装置(4)上端的轻相出口,所述旋风分级器(52)的轻相出口连接所述布袋除尘器(53)的进口,所述旋风分级器(52)和布袋除尘器(53)的下端重相出口处均设置有用于收集分离的铝粉颜料粉末的集料仓(51),所述布袋除尘器(53)的轻相出口连接至惰性气体回收装置。
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