CN111171723A - 一种以网洞高分子为成膜材料的贝壳粉干粉型涂料的制备方法及其制备设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以网洞高分子为成膜材料的贝壳粉干粉型涂料的制备方法及其制备设备，包括以下步骤：步骤1、基本原料选择与配置：选取厚度为0.05cm‑0.08cm的网洞高分子为成膜材料。本发明利用纳米二氧化碳与纳米电气石粉与贝壳粉机进行混合，并通过滑石粉与重材料加强涂料本身的物理特性，使贝壳粉干粉型涂料具有更高程度的自我防护能力，通过网洞对有害气体进行高效吸附，从而使有害气体能够与纳米材料进行高度反应，从而有效减少有害气体所造成的伤害；利用电磁效应使搅拌叶在筒体中能够进行水平与垂直方向上的周期性运动，以提升筒体内混合物的活性，实现贝壳粉混合物与成膜的高分子网洞材料进行充分结合。

Description

一种以网洞高分子为成膜材料的贝壳粉干粉型涂料的制备方 法及其制备设备
技术领域
本发明涉及贝壳粉干粉型涂料的制备技术领域，尤其涉及一种以网洞高分子为成膜材料的贝壳粉干粉型涂料的制备方法及其制备设备。
背景技术
随着物资生活水平的提高，人们对于室内装潢环境与空气质量有了更高层次的要求。室内装修大量使用乳胶漆、油漆、泡沫填充物、塑料贴面与大量的化纤类材料，其中含有大量的挥发性有毒化合物，而且具有浓烈的刺鼻气味，严重污染生活和工作环境、长期吸收会严重影响人体健康。
市场上使用的建筑内墙涂料主要是乳胶漆，乳胶漆均存在漆膜软、干燥时间长、稳定差等缺点，现有涂料自身结构黏性较差，尤其时乳胶漆类涂料在受潮后，容易滋生有害细菌，产生脱落现象，影响室内环境的美观。市场上陆续提出水性涂料与粉末涂料，并提出粉末涂料更是具有百分之百成膜的优点，但真正做到纯天然零污染，同时具有降低污染程度的涂料少之又少，难以对室内环境进行改善，因此，需要创新提出一种新的涂料，且需要对涂料制作过程中的配料与加工进行进一步的改进，以解决涂料原料加工混合式难以实现充分结合的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中贝壳粉干粉型涂料制备时难以使贝壳粉与成膜的高分子网洞材料充分混合的问题，而提出的一种以网洞高分子为成膜材料的贝壳粉干粉型涂料的制备方法及其制备设备。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种以网洞高分子为成膜材料的贝壳粉干粉型涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤1、基本原料选择与配置：选取厚度为0.05cm-0.08cm的网洞高分子为成膜材料，选取多孔纤维状双螺旋体构造的贝壳粉微细颗粒，且贝壳粉微细颗粒直径大小为0.03cm-0.06cm,选取经过至少 120℃煅烧过后的高岭土，且高岭土颗粒直径小于0.05cm,选取颗粒直径大小为0.01cm-0.03cm的滑石粉，选取经低温收缩处理后的纳米二氧化钛15g-16g与纳米电气石粉8g-9.5g，选取颗粒直径大小为 0.15cm的重钙颗粒，选取纯度为85％的钙化合物颗粒，且要求钙化合物颗粒直径大小为0.02cm-0.03cm，其中，钙化合物颗粒中含有占比为30％的可溶性聚乙烯共聚物；选取常温纯净水45g-50g。
步骤2、要求对网洞高分子为成膜材料进行常温静置处理，且要求贝壳粉微细颗粒的粒径为400目-485目，使贝壳粉微细颗粒的含量占比为75％以上，可对贝壳粉微细颗粒进行震动摩擦预热处理，使其自身温度至少达到8℃,通过搅拌装置对预备量的纳米二氧化钛与纳米电器石粉进行密封式混合处理，使纳米二氧化钛与纳米电器石粉在干燥情况下完全混合后静置15min-20min。
步骤3、将高岭土与滑石粉依次均匀放入搅拌装置中，并使其充分搅拌混合，后将重钙颗粒放入搅拌装置中，使重钙颗粒与搅拌混合物充分混合；
步骤3、将高岭土与滑石粉依次均匀放入搅拌装置中，并使其充分搅拌混合，后将重钙颗粒放入搅拌装置中，使重钙颗粒与搅拌混合物充分混合。
步骤4、将预备量钙化合物放入搅拌装置中，并向搅拌装置中定量匀速加入纯净水，使加入的纯净水量最大至50g，在添加纯净水的过程中，对搅拌装置中的混合物进行快速搅拌，使之混合均匀，使搅拌装置中的混合物黏度在120cps-160cps，当预备水量完全添加后，将成膜的网洞高分子材料放入搅拌装置中，并继续对其进行 15min-25min的后续搅拌处理，可根据混合效果对其进行1-3次定期的后续搅拌处理。
本发明还公开了一种以网洞高分子为成膜材料的贝壳粉干粉型涂料的制备设备，包括筒体，所述筒体内安装动力连接机构，所述筒体下端内垂直焊接有支架，且支架上分别安装有蓄电池与电磁铁，且蓄电池与电磁铁之间分别电性连接有正极线与负极线，所述负极线上连接有固定金属片，所述筒体下端上安装有垫板，且垫板上垂直焊接有限位杆，所述筒体顶端安装有气缸，且气缸输出端上连接有二级伺服电机，所述二级伺服电机输出端上安装有长轴，且长轴上分别固定套设有搅拌叶与永磁铁，所述长轴与永磁铁滑动套设于限位杆上，所述筒体内壁上行开设有半腔，且半腔内垂直焊接有滑杆，所述滑杆上分别套设有弹簧与连接杆，所述连接杆远离滑杆上的一端上安装有连接环，且连接环内壁中开设有导向槽，所述长轴上端固定套设有环形支架，且环形支架外圈上转动等距转动套设有多个滚珠，所述滚珠转动套设于导向槽内，所述筒体上分别开设有进料口与出料口。
优选地，所述动力连接机构包括以下结构：所述筒体下端内安装有一级伺服电机，且一级伺服电机输出端上固定套设有一级锥齿轮，所述一级锥齿轮上啮合连接有二级锥齿轮，且二级锥齿轮内固定套设有短轴，所述短轴顶端上固定套设有转盘，且转盘上垂直螺栓连接有移动金属片。
优选地，所述动力连接机构与支架、蓄电池及电磁铁均位于垫板下方，所述移动金属片与固定金属片活动相抵。
优选地，所述永磁铁位于电磁铁正上方，且搅拌叶位于永磁铁上方，所述环形支架位于搅拌叶上方。
优选地，所述弹簧上下端分别与连接杆及半腔底端相焊接，且半腔开口处开设有限位腔，所述连接杆滑动贯穿限位腔。
与现有技术相比，本发明具备以下优点：
1、本发明通过使用具有腔体结构的贝壳粉微粒，使其与成膜的高分子网洞材料进行混合，利用网洞将室内空气中游离的有害气体的分子吸入微粒内部，再经纳米二氧化钛与纳米电器石粉将有害气体的分子，分解为无害气体挥发到室内空气中，以实现对有害气体的净化处理，减少有害气体对人体与自然环境造成的破坏，利用滑石粉与重钙材料可有效增强涂料的防火特性，并提升涂料本身的坚硬性，有效贝壳粉干粉型涂料的使用寿命期限。
2、本发明在该制备设备中利用高速运转的搅拌叶在筒体内进行水平方向的转动，并通过转盘运动对电磁铁周期式供电，利用电磁效应，使通电产生磁力作用的电磁体对永磁铁与搅拌叶进行往复牵引，从而使搅拌叶在筒体内同时进行水平与垂直方向上的运动，可进一步增强筒体内混合物的运动强度与活性，从而实现贝壳粉混合物与成膜的高分子网洞材料的高度结合。
综上所述，本发明利用纳米二氧化碳与纳米电气石粉与贝壳粉机进行混合，并通过滑石粉与重材料加强涂料本身的物理特性，使贝壳粉干粉型涂料具有更高程度的自我防护能力，通过网洞对有害气体进行高效吸附，从而使有害气体能够与纳米材料进行高度反应，从而有效减少有害气体所造成的伤害；利用电磁效应使搅拌叶在筒体中能够进行水平与垂直方向上的周期性运动，以提升筒体内混合物的活性，实现贝壳粉混合物与成膜的高分子网洞材料进行充分结合。
附图说明
图1为本发明提出的一种以网洞高分子为成膜材料的贝壳粉干粉型涂料的制备设备的结构示意图；
图2为本发明提出的一种以网洞高分子为成膜材料的贝壳粉干粉型涂料的制备设备的A部分结构放大图；
图3为本发明提出的一种以网洞高分子为成膜材料的贝壳粉干粉型涂料的制备设备的B部分结构放大图；
图4为本发明提出的一种以网洞高分子为成膜材料的贝壳粉干粉型涂料的制备设备的C部分结构放大图。
图中：1筒体、2一级伺服电机、3一级锥齿轮、4二级锥齿轮、 5短轴、6转盘、7移动金属片、8支架、9蓄电池、10电磁铁、11 正极线、12负极线、13固定金属片、14垫板、15限位杆、16气缸、 17二级伺服电机、18长轴、19搅拌叶、20永磁铁、21半腔、22限位腔、23滑杆、24弹簧、25连接杆、26连接环、27导向槽、28环形支架、29滚珠、30进料口、31出料口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-4，一种以网洞高分子为成膜材料的贝壳粉干粉型涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、基本原料选择与配置：选取厚度为0.05cm-0.08cm的网洞高分子为成膜材料，选取多孔纤维状双螺旋体构造的贝壳粉微细颗粒，且贝壳粉微细颗粒直径大小为0.03cm-0.06cm,选取经过至少 120℃煅烧过后的高岭土，且高岭土颗粒直径小于0.05cm,选取颗粒直径大小为0.01cm-0.03cm的滑石粉，选取经低温收缩处理后的纳米二氧化钛15g-16g与纳米电气石粉8g-9.5g，选取颗粒直径大小为 0.15cm的重钙颗粒，选取纯度为85％的钙化合物颗粒，且要求钙化合物颗粒直径大小为0.02cm-0.03cm，其中，钙化合物颗粒中含有占比为30％的可溶性聚乙烯共聚物；可有效提升贝壳粉材料自身的耐低温与电绝缘性，选取常温纯净水45g-50g。
通过对各种材料的颗粒直径大小进行限定，可实现涂料成品的微细特性，使得各原料之间相互融合时能够最大程度的结合。纳米二氧化钛与纳米电气石粉能够对被吸附在网洞中的有害气体进行快速反应，从而降低有害物质的含量。
步骤2、要求对网洞高分子为成膜材料进行常温静置处理，且要求贝壳粉微细颗粒的粒径为400目-485目，使贝壳粉微细颗粒的含量占比为75％以上，可对贝壳粉微细颗粒进行震动摩擦预热处理，使其自身温度至少达到8℃,通过搅拌装置对预备量的纳米二氧化钛与纳米电器石粉进行密封式混合处理，使纳米二氧化钛与纳米电器石粉在干燥情况下完全混合后静置15min-20min。
步骤3、将高岭土与滑石粉依次均匀放入搅拌装置中，并使其充分搅拌混合，后将重钙颗粒放入搅拌装置中，使重钙颗粒与搅拌混合物充分混合，通过重钙颗粒可对涂料本身的坚硬度作进一步的提高，以增强其耐磨性。
步骤4、将预备量钙化合物放入搅拌装置中，并向搅拌装置中定量匀速加入纯净水，使加入的纯净水量最大至50g，在添加纯净水的过程中，对搅拌装置中的混合物进行快速搅拌，使之混合均匀，使搅拌装置中的混合物黏度在120cps-160cps，可使混合物能够与成膜的网洞高分子材料稳定连接，当预备水量完全添加后，将成膜的网洞高分子材料放入搅拌装置中，并继续对其进行15min-25min的后续搅拌处理，可根据混合效果对其进行1-3次定期的后续搅拌处理。
为了在贝壳粉干粉型涂料得制备过程中使各原料能够更加充分的融合，需要使用一种搅拌装置，该搅拌装置可对各制备原料进行较大幅度的搅拌运动，以增强原料之间的运动活性，以实现原料之间的充分混合。
一种以网洞高分子为成膜材料的贝壳粉干粉型涂料的制备设备，包括筒体1，筒体1内上下可分为两部分，上部为搅拌腔，下部为动力提供腔，筒体1内安装动力连接机构，筒体1下端内垂直焊接有支架8，且支架8上分别安装有蓄电池9与电磁铁10，且蓄电池9与电磁铁10之间分别电性连接有正极线11与负极线12，负极线12上连接有固定金属片13，筒体1下端上安装有垫板14，且垫板14上垂直焊接有限位杆15。
通过电磁铁10对用永磁铁20的吸附，可实现长轴18与搅拌叶 19以限位杆15为着力点同步下移。
筒体1顶端安装有气缸16，且气缸16输出端上连接有二级伺服电机17，气缸16可使长轴18配合永磁铁20的运动，二级伺服电机 17输出端上安装有长轴18，且长轴18上分别固定套设有搅拌叶19 与永磁铁20，长轴18与永磁铁20滑动套设于限位杆15上，筒体1 内壁上行开设有半腔21，且半腔21内垂直焊接有滑杆23，滑杆23 上分别套设有弹簧24与连接杆25，弹簧24的弹力作用可使长轴18 在无向下牵引力的状态下向上移动，连接杆25远离滑杆23上的一端上安装有连接环26，且连接环26内壁中开设有导向槽27，长轴18 上端固定套设有环形支架28，且环形支架28外圈上转动等距转动套设有多个滚珠29，滚珠29转动套设于导向槽27内，筒体1上分别开设有进料口30与出料口31，进料口30与出料口31上均安装有阀门，便于对二者进行启闭控制。
动力连接机构包括以下结构：筒体1下端内安装有一级伺服电机 2，且一级伺服电机2输出端上固定套设有一级锥齿轮3，一级锥齿轮3上啮合连接有二级锥齿轮4，且二级锥齿轮4内固定套设有短轴 5，短轴5顶端上固定套设有转盘6，且转盘6上垂直螺栓连接有移动金属片7。
需要注意的是：一级伺服电机2与二级伺服电机17分别采用产品型号为KM10086与69SHYBG30.650的电机。
动力连接机构与支架8、蓄电池9及电磁铁10均位于垫板14下方，移动金属片7与固定金属片13活动相抵，永磁铁20位于电磁铁 10正上方，且搅拌叶19位于永磁铁20上方，环形支架28位于搅拌叶19上方，弹簧24上下端分别与连接杆25及半腔21底端相焊接，且半腔21开口处开设有限位腔22，连接杆25滑动贯穿限位腔22。
通过转盘6转动，实现移动金属片7与固定金属片13的连接与断开，从而实现电磁铁10地电源启闭。
本发明可通过以下操作步骤阐述其功能原理：
第一步：基本原料选择与配置：选取厚度为0.05cm-0.08cm的网洞高分子为成膜材料，选取多孔纤维状双螺旋体构造的贝壳粉微细颗粒，且贝壳粉微细颗粒直径大小为0.03cm-0.06cm,选取经过至少 120℃煅烧过后的高岭土，且高岭土颗粒直径小于0.05cm,选取颗粒直径大小为0.01cm-0.03cm的滑石粉，选取经低温收缩处理后的纳米二氧化钛15g-16g与纳米电气石粉8g-9.5g，选取颗粒直径大小为 0.15cm的重钙颗粒，选取纯度为85％的钙化合物颗粒，且要求钙化合物颗粒直径大小为0.02cm-0.03cm，选取常温纯净水45g-50g。
第二步：开启一级伺服电机2与二级伺服电机17，一级伺服电机2输出端带动一级锥齿轮3与二级锥齿轮4进行转动，从而使短轴 5与转盘6精心转动，在转盘6转动过程中，转盘6上的移动金属片 7与负极线13中的固定金属片13发生间歇式的相抵连接，使得蓄电池9与电磁铁10之间的正极线11与负极线12之间的电路开设接通，从而使电磁铁10产生磁力对永磁铁20进行吸附，使得永磁铁20带动长轴18以限位杆15为着力点相向运动，长轴18下移时，带动环形支架28与连接杆25对弹簧24进行挤压，使连接杆25以滑杆23 为支点向下移动。
同时，二级伺服电机17输出端带动长轴18进行转动，长轴18 进一步带动搅拌叶19在筒体1内进行水平转动，利用搅拌叶19使经进料口30放入筒体1内的贝壳粉微细颗粒进行运动，通过运动使贝壳粉微细颗粒进行一定程度的升温，再将纳米二氧化钛与纳米电器石粉经进料口30进入筒体1内，实现二者与贝壳粉微细颗粒的混合，再依次关闭一级伺服电机2与二级伺服电机17，使其静置 15min-20min。
第三步：将高岭土与滑石粉经进料口30进入筒体1内，并在如第二步设备操作步骤相同的情况下，使搅拌叶19对高岭土与滑石粉和原有的混合物进行继续搅拌，搅拌10min后再将重钙颗粒倒入筒体 1内，并使之参与搅拌混合。
第四步：当筒体1内的混合物充分结合后，将钙化合物经进料口 30进入筒体1内，并通过3-5次将50g的纯净水倒入筒体1内，并使用搅拌叶19对其筒体1内的混合物进行进一步的搅拌，使搅拌装置中的混合物黏度在120cps-160cps。
第五步：当纯净水添加完毕后，将成膜的网洞高分子材料放入搅拌装置中，并继续对其进行15min-25min的后续搅拌处理，可根据混合效果对其进行1-3次定期的后续搅拌处理。
第六步：完成成膜的网洞高分子材料与贝壳粉混合物的充分结合后，关闭一级伺服电机2与二级伺服电机17，并从出料口31取出贝壳粉干粉型涂料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种以网洞高分子为成膜材料的贝壳粉干粉型涂料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1、基本原料选择与配置：选取厚度为0.05cm-0.08cm的网洞高分子为成膜材料，选取多孔纤维状双螺旋体构造的贝壳粉微细颗粒，且贝壳粉微细颗粒直径大小为0.03cm-0.06cm,选取经过至少120℃煅烧过后的高岭土，且高岭土颗粒直径小于0.05cm,选取颗粒直径大小为0.01cm-0.03cm的滑石粉，选取经低温收缩处理后的纳米二氧化钛15g-16g与纳米电气石粉8g-9.5g，选取颗粒直径大小为0.15cm的重钙颗粒，选取纯度为85％的钙化合物颗粒，且要求钙化合物颗粒直径大小为0.02cm-0.03cm，其中，钙化合物颗粒中含有占比为30％的可溶性聚乙烯共聚物；选取常温纯净水45g-50g；
步骤2、要求对网洞高分子为成膜材料进行常温静置处理，且要求贝壳粉微细颗粒的粒径为400目-485目，使贝壳粉微细颗粒的含量占比为75％以上，可对贝壳粉微细颗粒进行震动摩擦预热处理，使其自身温度至少达到8℃,通过搅拌装置对预备量的纳米二氧化钛与纳米电器石粉进行密封式混合处理，使纳米二氧化钛与纳米电器石粉在干燥情况下完全混合后静置15min-20min；
步骤3、将高岭土与滑石粉依次均匀放入搅拌装置中，并使其充分搅拌混合，后将重钙颗粒放入搅拌装置中，使重钙颗粒与搅拌混合物充分混合；
步骤4、将预备量钙化合物放入搅拌装置中，并向搅拌装置中定量匀速加入纯净水，使加入的纯净水量最大至50g，在添加纯净水的过程中，对搅拌装置中的混合物进行快速搅拌，使之混合均匀，使搅拌装置中的混合物黏度在120cps-160cps，当预备水量完全添加后，将成膜的网洞高分子材料放入搅拌装置中，并继续对其进行15min-25min的后续搅拌处理，可根据混合效果对其进行1-3次定期的后续搅拌处理。
2.一种以网洞高分子为成膜材料的贝壳粉干粉型涂料的制备设备，包括筒体(1)，其特征在于，所述筒体(1)内安装动力连接机构，所述筒体(1)下端内垂直焊接有支架(8)，且支架(8)上分别安装有蓄电池(9)与电磁铁(10)，且蓄电池(9)与电磁铁(10)之间分别电性连接有正极线(11)与负极线(12)，所述负极线(12)上连接有固定金属片(13)，所述筒体(1)下端上安装有垫板(14)，且垫板(14)上垂直焊接有限位杆(15)，所述筒体(1)顶端安装有气缸(16)，且气缸(16)输出端上连接有二级伺服电机(17)，所述二级伺服电机(17)输出端上安装有长轴(18)，且长轴(18)上分别固定套设有搅拌叶(19)与永磁铁(20)，所述长轴(18)与永磁铁(20)滑动套设于限位杆(15)上，所述筒体(1)内壁上行开设有半腔(21)，且半腔(21)内垂直焊接有滑杆(23)，所述滑杆(23)上分别套设有弹簧(24)与连接杆(25)，所述连接杆(25)远离滑杆(23)上的一端上安装有连接环(26)，且连接环(26)内壁中开设有导向槽(27)，所述长轴(18)上端固定套设有环形支架(28)，且环形支架(28)外圈上转动等距转动套设有多个滚珠(29)，所述滚珠(29)转动套设于导向槽(27)内，所述筒体(1)上分别开设有进料口(30)与出料口(31)。
3.根据权利要求2所述的一种以网洞高分子为成膜材料的贝壳粉干粉型涂料的制备设备，其特征在于，所述动力连接机构包括以下结构：所述筒体(1)下端内安装有一级伺服电机(2)，且一级伺服电机(2)输出端上固定套设有一级锥齿轮(3)，所述一级锥齿轮(3)上啮合连接有二级锥齿轮(4)，且二级锥齿轮(4)内固定套设有短轴(5)，所述短轴(5)顶端上固定套设有转盘(6)，且转盘(6)上垂直螺栓连接有移动金属片(7)。
4.根据权利要求3所述的一种以网洞高分子为成膜材料的贝壳粉干粉型涂料的制备设备，其特征在于，所述动力连接机构与支架(8)、蓄电池(9)及电磁铁(10)均位于垫板(14)下方，所述移动金属片(7)与固定金属片(13)活动相抵。
5.根据权利要求2所述的一种以网洞高分子为成膜材料的贝壳粉干粉型涂料的制备设备，其特征在于，所述永磁铁(20)位于电磁铁(10)正上方，且搅拌叶(19)位于永磁铁(20)上方，所述环形支架(28)位于搅拌叶(19)上方。
6.根据权利要求2所述的一种以网洞高分子为成膜材料的贝壳粉干粉型涂料的制备设备，其特征在于，所述弹簧(24)上下端分别与连接杆(25)及半腔(21)底端相焊接，且半腔(21)开口处开设有限位腔(22)，所述连接杆(25)滑动贯穿限位腔(22)。
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