CN111748228A - 一种贝壳粉内墙漆及其制备方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种贝壳粉内墙漆及其制备方法和装置，贝壳粉内墙漆包括以下组成：粗贝壳粉、细贝壳粉、分散剂、乳化剂、消泡剂、乙醇、碳酸钠、植物胶；所述粗贝壳粉的粒度为20‑50目，粗贝壳粉中CaO的含量为不高于10％，粗贝壳粉的颗粒表面覆盖有一层氧化铝包覆层，氧化铝包覆层嵌有短切纤维，氧化铝包覆层中掺有铜锰催化剂；所述细贝壳粉的粒度为500‑800目，细贝壳粉中CaO的含量为不低于50％。本方案的组成中用粗贝壳粉替代大部分细贝壳粉，植物胶用量大幅降低，吸附能力大幅提高，有效保证了贝壳粉内墙漆吸附降解甲醛、调节湿度的能力。

Description

一种贝壳粉内墙漆及其制备方法和装置

技术领域

本发明涉及一种贝壳粉内墙漆及其制备方法和装置，属于涂料技术领域。

背景技术

贝壳粉内墙漆作为一种新型涂料，被认为具有吸附降解甲醛、调节湿度、杀菌等特殊功效，在高端涂料市场占有率较大。贝壳粉具有吸附甲醛和调节湿度的功能主要是因为其具有多孔微观结构，其原理与分子筛的性质一致。贝壳粉用作涂料时需要经过800℃左右的高温煅烧，作用一是去除有机质，排除掉贝壳粉本身的腥味；二是使一部分碳酸钙分解成氧化钙，涂料上墙以后可通过化学反应固化成一体。现有技术中的贝壳粉墙漆中贝壳粉粒度在800目左右，涂料通过化学反应固化强度较低，为保证其上墙以后的固化强度，还掺入大量植物胶。存在的问题是，高温煅烧对贝壳粉本身的多孔结构破坏较大，降低其吸附能力，而且能耗大，制备成本高；植物胶掺入量大会堵塞贝壳粉的微孔结构，也会降低其吸附能力；贝壳粉粒度过细，虽然比表面积增加，吸附能力提高，但对甲醛或水分的固定能力会降低。另外，贝壳粉降解甲醛的功能一般是通过掺入具有催化效果的二氧化钛实现，但二氧化钛的催化作用需要在紫外线存在的条件下，室内条件并不具备该条件，因此现有技术中的贝壳粉墙漆降解甲醛的能力值得怀疑。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种贝壳粉内墙漆，具体方案为：

一种贝壳粉内墙漆，包括以下组成：粗贝壳粉、细贝壳粉、分散剂、乳化剂、消泡剂、乙醇、碳酸钠、植物胶；所述粗贝壳粉的粒度为20-50目，粗贝壳粉中CaO的含量为不高于10％，粗贝壳粉的颗粒表面覆盖有一层氧化铝包覆层，氧化铝包覆层嵌有短切纤维，氧化铝包覆层中掺有铜锰催化剂；所述细贝壳粉的粒度为500-800目，细贝壳粉中CaO的含量为不低于50％。

进一步的，包括以下重量份组成：粗贝壳粉200份、细贝壳粉100份、分散剂1.5份、乳化剂2份、消泡剂1份、乙醇1份、碳酸钠2份、植物胶8份。

本发明的贝壳粉内墙漆包括粗贝壳粉和细贝壳粉，其中粗贝壳粉未经过高温煅烧，其微观结构保存完好，吸附性能好，对甲醛气体的固定能力强。粗贝壳粉是以粗贝壳粉颗粒为内核，氧化铝包覆层为表层的复合结构。粗贝壳粉的粒度较大，将吸附后甲醛气体固定在内核中。铜锰催化剂是一种能够在室温条件下催化氧化甲醛的氧化物催化剂，可以将留存在粗贝壳粉内核中的甲醛气体进行有效降解。本发明中的细贝壳粉煅烧程度高，与植物胶混合后固化形成连续粘结相，粗贝壳粉表面覆盖层中掺有短切纤维，能够与细贝壳粉形成的连续粘结相牢固结合，防止粗贝壳粉颗粒脱落。另外，混合体系中还会发生碳酸钠、植物胶、氢氧化钙和二氧化硅(短切纤维)的复分解反应，生成粘结能力较强的硅酸钠，提高墙漆的固化强度。本方案的组成中用粗贝壳粉替代大部分细贝壳粉，植物胶用量大幅降低，吸附能力大幅提高，有效保证了贝壳粉内墙漆吸附降解甲醛、调节湿度的能力。

本发明提供了一种贝壳粉内墙漆的制备方法，包括以下步骤：

1)将原料贝壳打粉，筛分得到粒度为20-50目的粗粉和500-800目的细粉；

2)制取氧化铝溶胶，在氧化铝溶胶中掺入铜锰催化剂；

3)步骤1)得到的粗粉先用双氧水浸渍去腥，再与步骤2)得到的氧化铝溶胶混合，并加入短切纤维搅拌均匀，150℃烘干，再次破碎过筛，低温煅烧后得到粗贝壳粉；

4)细粉在800℃以上煅烧，得到细贝壳粉；

5)将步骤3)的粗贝壳粉和步骤4)的细贝壳粉混合，并加入分散剂、乳化剂、消泡剂、乙醇、碳酸钠、植物胶，搅拌均匀，得到贝壳粉内墙漆。

该制备方法中，由于组成中比例较高的粗贝壳粉不用高温煅烧，因此可以显著降低制备过程中的能源消耗，降低生成成本。

本发明还提供了一种贝壳粉内墙漆制备装置，包括贝壳粉碎机、浸渍罐、粗粉混合罐、干燥筒、煅烧窑、一级冷却窑、二级冷却窑和成品混合罐，所述贝壳粉碎机设有粗粉出口和细粉出口，粗粉出口连接至浸渍罐，浸渍罐连接至粗粉混合罐，粗粉混合罐连接至干燥筒，细粉出口连接至煅烧窑，煅烧窑和干燥筒连接至一级冷却窑，一级冷却窑连接至二级冷却窑，二级冷却窑连接至成品混合罐。

进一步的，所述贝壳粉碎机包括横向设置的筒体，筒体内设置有与其同轴的主轴，筒体内从前至后依次设置有鼓风腔、粗碎腔和磨粉腔，粗碎腔与鼓风腔和磨粉腔之间设有筛板，主轴上设置有风扇、板锤和磨辊，风扇位于鼓风腔内，板锤位于粗碎腔内，磨辊位于磨粉腔内；所述粗碎腔的底部设置有筛分腔，筛分腔设有上筛网和下筛网，鼓风腔设有与筛分腔连通的前通风道，前通风道连接于上筛网与下筛网之间，磨粉腔设有与筛分腔连通的后通风道，后通风道连接于下筛网下方，筛分腔沿上筛网和下筛网之间设有粗粉出口；粗碎腔上部设有进料口，磨粉腔设有细粉出口，鼓风腔设有风门。

进一步的，所述下筛网为倾斜设置，且前端低于后端，所述粗粉出口位于下筛网的前方，且位于前通风道的下方。

该制备装置用于实现本发明的制备方法，其中，贝壳粉碎机可以直接一次性得到粗粉和细粉，减少了工序。另外，粗贝壳粉的煅烧是利用细贝壳粉的余热实现，可以实现能量的综合利用，进一步节省能耗。

附图说明

图1为实施例3中制备装置的结构示意图；

图2为实施例3中贝壳粉碎机的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

一种贝壳粉内墙漆，包括以下重量份组成：粗贝壳粉200份、细贝壳粉100份、分散剂1.5份、乳化剂2份、消泡剂1份、乙醇1份、碳酸钠2份、植物胶8份；所述粗贝壳粉的粒度为20-50目，粗贝壳粉中CaO的含量为不高于10％，粗贝壳粉的颗粒表面覆盖有一层氧化铝包覆层，氧化铝包覆层嵌有短切纤维，氧化铝包覆层中掺有铜锰催化剂；所述细贝壳粉的粒度为500-800目，细贝壳粉中CaO的含量为不低于50％。其中分散剂、乳化剂、消泡剂可采用墙漆领域中的常规选择，对本发明的技术效果无明显影响。在使用时，将粉状原料与水按1：1-1.5的比例混合，充分搅拌后形成白色流动液体，施工时可采用辊涂。

实施例2

一种贝壳粉内墙漆的制备方法，包括以下步骤：

1)将原料贝壳打粉，筛分得到粒度为20-50目的粗粉和500-800目的细粉；

2)制取氧化铝溶胶，在氧化铝溶胶中掺入铜锰催化剂(CuO-MnO)；其中铜锰催化剂的负载量为30wt％，n(Cu)：n(Mn)＝1：4.

3)步骤1)得到的粗粉先用双氧水浸渍去腥，再与步骤2)得到的氧化铝溶胶混合，并加入短切纤维搅拌均匀，短切纤维的长度规格为0.5-1mm，150℃烘干，再次破碎过筛，低温煅烧后得到粗贝壳粉；

4)细粉在800℃以上煅烧，得到细贝壳粉；

5)将步骤3)的粗贝壳粉和步骤4)的细贝壳粉混合，并加入粉状的分散剂、乳化剂、消泡剂、乙醇、碳酸钠、植物胶，搅拌均匀，得到贝壳粉内墙漆。

实施例3

如图1和2，一种贝壳粉内墙漆制备装置，包括贝壳粉碎机1、浸渍罐2、粗粉混合罐3、干燥筒4、煅烧窑5、一级冷却窑6、二级冷却窑7和成品混合罐8，所述贝壳粉碎机设有粗粉出口和细粉出口，粗粉出口连接至浸渍罐，浸渍罐连接至粗粉混合罐，粗粉混合罐连接至干燥筒，细粉出口连接至煅烧窑，煅烧窑和干燥筒连接至一级冷却窑，一级冷却窑连接至二级冷却窑，二级冷却窑连接至成品混合罐。其中煅烧窑、一级冷却窑、二级冷却窑均采用转窑结构，二级冷却窑采用间接水冷套冷却。

所述贝壳粉碎机包括横向设置的筒体9，筒体的底座设置有减震橡胶块，筒体内设置有与其同轴的主轴10，筒体内从前至后依次设置有鼓风腔、粗碎腔和磨粉腔，粗碎腔与鼓风腔和磨粉腔之间设有筛板11，主轴上设置有风扇12、板锤13和磨辊14，风扇12位于鼓风腔内，板锤13位于粗碎腔内，磨辊14位于磨粉腔内，磨辊通过可转动的摆臂连接到主轴上；所述粗碎腔的底部设置有筛分腔15，筛分腔设有上筛网16和下筛网17，鼓风腔设有与筛分腔连通的前通风道18，前通风道连接于上筛网与下筛网之间，磨粉腔设有与筛分腔连通的后通风道19，后通风道连接于下筛网下方，筛分腔沿上筛网和下筛网之间设有粗粉出口20；粗碎腔上部设有进料口21，磨粉腔设有细粉出口22，鼓风腔设有风门23，风门用于调节进风量的大小；贝壳原料通过进料口加入到粗碎腔内，经过板锤击打进行粉碎，在细粉出口设有分析风扇，用于调节出粉细度，细粉出口连接有旋风分离器，将细粉分离出来。

所述下筛网17为倾斜设置，且前端低于后端，所述粗粉出口20位于下筛网的前方，且位于前通风道18的下方。

其工作原理为，经过贝壳粉碎机粉碎得到粗粉和细粉，粗粉进入浸渍罐加双氧水浸渍清洗去除腥味，再进入粗粉混合罐内，加入氧化铝溶胶和短切纤维，搅拌均匀，在粗粉表面覆盖氧化铝溶胶和短切纤维，再进入干燥筒烘干，氧化铝溶胶失水形成氧化铝覆盖层。细粉进入煅烧窑煅烧以后，高温细粉与低温粗粉一起进入一级冷却窑进行混合，利用高温细粉对粗粉进行加热煅烧，再进入二级冷却窑进行充分冷却，最后进入成品混合罐加入各种助剂，搅拌混合后得到贝壳粉内墙漆。干燥筒出来的粗粉可先经过气粉机使干燥后的粗粉解除团聚，也可不经过气粉机，利用转窑转动时的研磨效果也可使粗粉解聚。

Claims (6)

1.一种贝壳粉内墙漆，其特征在于，包括以下组成：粗贝壳粉、细贝壳粉、分散剂、乳化剂、消泡剂、乙醇、碳酸钠、植物胶；所述粗贝壳粉的粒度为20-50目，粗贝壳粉中CaO的含量为不高于10％，粗贝壳粉的颗粒表面覆盖有一层氧化铝包覆层，氧化铝包覆层嵌有短切纤维，氧化铝包覆层中掺有铜锰催化剂；所述细贝壳粉的粒度为500-800目，细贝壳粉中CaO的含量为不低于50％。

2.根据权利要求1所述的贝壳粉内墙漆，其特征在于，包括以下重量份组成：粗贝壳粉200份、细贝壳粉100份、分散剂1.5份、乳化剂2份、消泡剂1份、乙醇1份、碳酸钠2份、植物胶8份。

3.一种贝壳粉内墙漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将原料贝壳打粉，筛分得到粒度为20-50目的粗粉和500-800目的细粉；

2)制取氧化铝溶胶，在氧化铝溶胶中掺入铜锰催化剂；

3)步骤1)得到的粗粉先用双氧水浸渍去腥，再与步骤2)得到的氧化铝溶胶混合，并加入短切纤维搅拌均匀，150℃烘干，再次破碎过筛，低温煅烧后得到粗贝壳粉；

4)细粉在800℃以上煅烧，得到细贝壳粉；

5)将步骤3)的粗贝壳粉和步骤4)的细贝壳粉混合，并加入分散剂、乳化剂、消泡剂、乙醇、碳酸钠、植物胶，搅拌均匀，得到贝壳粉内墙漆。

4.一种贝壳粉内墙漆制备装置，其特征在于：包括贝壳粉碎机、浸渍罐、粗粉混合罐、干燥筒、煅烧窑、一级冷却窑、二级冷却窑和成品混合罐，所述贝壳粉碎机设有粗粉出口和细粉出口，粗粉出口连接至浸渍罐，浸渍罐连接至粗粉混合罐，粗粉混合罐连接至干燥筒，细粉出口连接至煅烧窑，煅烧窑和干燥筒连接至一级冷却窑，一级冷却窑连接至二级冷却窑，二级冷却窑连接至成品混合罐。

5.根据权利要求4所述的贝壳粉内墙漆制备装置，其特征在于：所述贝壳粉碎机包括横向设置的筒体，筒体内设置有与其同轴的主轴，筒体内从前至后依次设置有鼓风腔、粗碎腔和磨粉腔，粗碎腔与鼓风腔和磨粉腔之间设有筛板，主轴上设置有风扇、板锤和磨辊，风扇位于鼓风腔内，板锤位于粗碎腔内，磨辊位于磨粉腔内；所述粗碎腔的底部设置有筛分腔，筛分腔设有上筛网和下筛网，鼓风腔设有与筛分腔连通的前通风道，前通风道连接于上筛网与下筛网之间，磨粉腔设有与筛分腔连通的后通风道，后通风道连接于下筛网下方，筛分腔沿上筛网和下筛网之间设有粗粉出口；粗碎腔上部设有进料口，磨粉腔设有细粉出口，鼓风腔设有风门。

6.根据权利要求5所述的贝壳粉内墙漆制备装置，其特征在于：所述下筛网为倾斜设置，且前端低于后端，所述粗粉出口位于下筛网的前方，且位于前通风道的下方。

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