CN115260853A - 一种环保水性卷钢涂料的生产工艺及其生产设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保水性卷钢涂料的生产工艺及生产设备，将环氧改性丙烯酸树脂加入搅拌釜后，再加入防锈浆料，搅拌；待环氧改性丙烯酸树脂、防锈浆料搅拌均匀后加入助溶剂、酸催化剂混合物，继续搅拌均匀；加入六甲氧基甲基三聚氰胺树脂、润湿剂、流平剂后加速搅拌；待搅拌釜内均匀后，加入分散剂、水，持续分散；加入pH调节剂，调节搅拌釜内混合物的pH值。通过入口将制备水性涂料的原料按照一定的顺序、配比加入，电机驱动搅拌驱动装置带动搅拌叶片对釜体内的制备水性涂料的原料进行搅拌，保证制备水性涂料的原料混合均匀，解决了目前水性卷钢涂料的生产工艺和设备缺乏，使得水性涂料弱势、溶剂型涂料占主导地位，导致环境污染的问题。

Description

一种环保水性卷钢涂料的生产工艺及其生产设备
技术领域
本发明涉及水性涂料技术领域，具体为一种环保水性卷钢涂料的生产工艺及其生产设备。
背景技术
卷材涂料包括卷钢涂料和卷铝涂料，它是通过辊涂作业的方法将涂料覆膜于钢板、铝板表面，然后制成预涂卷材，其具有外表美观色彩艳丽、强度高、加工成型方便等优点，还可以降低成本减少污染，因此获得了广泛应用。卷材涂料由基料、交联剂、颜填料、助剂及挥发分组分。
目前，卷材涂料仍然以溶剂型涂料占主导地位，然而溶剂型卷材涂料含有大量的有机溶剂，其挥发造成了环境污染，严重影响了生产作业者及施工作业者的身体健康，急需一种水性卷钢涂料的生产工艺和设备用于生产水性涂料，替代溶剂型涂料，解决目前溶剂型涂料占主导地位的现状。
发明内容
本发明提供了一种环保水性卷钢涂料的生产工艺及其生产设备，用以解决背景技术中提出的：目前水性卷钢涂料的生产工艺和设备缺乏，使得水性涂料弱势、溶剂型涂料占主导地位，导致环境污染的问题。
一种环保水性卷钢涂料的生产工艺，包括以下步骤：
步骤1：将环氧改性丙烯酸树脂加入搅拌釜后，再加入防锈浆料，搅拌；
步骤2：待环氧改性丙烯酸树脂、防锈浆料搅拌均匀后加入助溶剂、酸催化剂混合物，继续搅拌均匀；
步骤3：加入六甲氧基甲基三聚氰胺树脂、润湿剂、流平剂后加速搅拌；
步骤4：待搅拌釜内均匀后，加入分散剂、水，持续分散；
步骤5：加入pH调节剂，调节搅拌釜内混合物的pH值。
一种环保水性卷钢涂料的生产设备，用于实现一种环保水性卷钢涂料的生产工艺，生产设备包括搅拌釜，所述搅拌釜包括釜体，所述釜体上端侧壁安装有入口，所述釜体下端侧壁安装有出口，所述釜体内设置有搅拌驱动装置。
优选的，所述釜体上端固定连接有电机，所述电机输出端贯穿所述釜体上壁与所述搅拌驱动装置固定连接；
所述釜体内设置有搅拌叶片，所述搅拌叶片固定连接于所述搅拌驱动装置输出端。
优选的，所述搅拌驱动装置包括顶板，所述顶板固定连接于所述釜体上内壁，所述电机输出端贯穿所述釜体上壁、顶板固定连接有输出轴。
优选的，所述输出轴上固定连接有第一齿轮，所述第一齿轮与所述顶板之间设置有第一连接板，所述第一连接板转动连接于所述顶板，且所述第一连接板固定连接于第一齿轮，所述第一连接板上固定连接有第一内齿轮，所述第一内齿轮与第一齿轮之间设置有第二齿轮，所述第二齿轮中心处固定连接有第二转轴。
优选的，所述第一齿轮外周半周存在齿，所述第一内齿轮内表面半周存在齿，所述第二齿轮与第一齿轮、第一内齿轮其中一个啮合。
优选的，所述釜体内固定连接有限位件；
所述第二转轴上转动连接有第二连接板，所述第二连接板固定连接于所述限位件；
所述第二转轴上固定连接有第四齿轮，所述第四齿轮外设置有第二内齿轮，所述第二内齿轮转动连接于所述限位件下端上表面；
所述第四齿轮与第二内齿轮之间设置有第三齿轮，所述第三齿轮与所述第四齿轮、第二内齿轮均啮合连接，且所述第三齿轮下表面局部滑动连接于所述限位件下端上表面。
优选的，所述第三齿轮中心处固定连接有第一转轴，所述第一转轴下端和第二转轴下端均固定连接有搅拌叶片。
优选的，所述入口连接有原料进入控制装置，所述原料进入控制装置用于控制原理进入釜体的量。
优选的，所述原料进入控制装置包括：
第一控制件、容纳仓、第一通道、第二通道、第二控制件、混合通道、柔性连通管路、移动轴；
所述柔性连通管路一端与入口固定连接，所述柔性连通管路另一端固定连接于所述混合通道，且所述柔性连通管路与混合通道连通；
所述混合通道设置于所述第二控制件上，所述第二控制件固定连接于所述移动轴上，所述移动轴位于所述第二控制件中心处；
所述第二控制件上设置有第二通道，所述第二通道存在若干；
所述第二控制件外转动、滑动连接有第一控制件，所述第一控制件上设置有若干容纳仓，所述容纳仓用于存放用于制作涂料的各种原料；
所述第二控制件上设置有第一通道，所述第一通道与容纳仓连通，所述第一通道存在若干；
所述第一控制件与第二控制件连接处的第一通道之间的间隔与第一控制件与第二控制件连接处的第二通道之间的距离相等。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明的主体结构示意图；
图3为本发明的搅拌驱动装置结构示意图；
图4为本发明的搅拌驱动装置局部结构俯视示意图；
图5为本发明的搅拌驱动装置局部结构俯视又一示意图；
图6为本发明的原料进入控制装置结构第一通道与第二通道配合主视示意图；
图7为本发明的原料进入控制装置结构第一通道与第二通道错位主视示意图；
图8为本发明的原料进入控制装置结构第一通道与第二通道配合左视示意图；
图9为本发明的原料进入控制装置结构第一通道与第二通道错位左视示意图。
图中：1、釜体；2、入口；3、出口；4、搅拌驱动装置；5、搅拌叶片；6、电机；7、原料进入控制装置；401、顶板；402、输出轴；403、第一齿轮；404、第一连接板；405、第二齿轮；406、第一内齿轮；407、第二内齿轮；408、限位件；409、第一转轴；410、第三齿轮；411、第四齿轮；412、第二转轴；413、第二连接板；701、第一控制件；702、容纳仓；703、第一通道；704、第二通道；705、第二控制件；706、混合通道；707、柔性连通管路；708、移动轴。
具体实施方式
在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的防护组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
实施例1
请参阅图1-2，本发明提供的一种实施例：一种环保水性卷钢涂料的生产工艺，包括以下步骤：
步骤1：将环氧改性丙烯酸树脂加入搅拌釜后，再加入防锈浆料，搅拌；
步骤2：待环氧改性丙烯酸树脂、防锈浆料搅拌均匀后加入助溶剂、酸催化剂混合物，继续搅拌均匀；
步骤3：加入六甲氧基甲基三聚氰胺树脂、润湿剂、流平剂后加速搅拌；
步骤4：待搅拌釜内均匀后，加入分散剂、水，持续分散；
步骤5：加入pH调节剂，调节搅拌釜内混合物的pH值；
一种环保水性卷钢涂料的生产设备，用于实现一种环保水性卷钢涂料的生产工艺；
包括搅拌釜，所述搅拌釜包括釜体1，所述釜体1上端侧壁安装有入口2，所述釜体1下端侧壁安装有出口3，所述釜体1内设置有搅拌驱动装置4；
所述釜体1上端固定连接有电机6，所述电机6输出端贯穿所述釜体1上壁与所述搅拌驱动装置4固定连接；
所述釜体1内设置有搅拌叶片5，所述搅拌叶片5固定连接于所述搅拌驱动装置4输出端；
上述技术方案的工作原理及有益效果为：通过将传统溶剂型涂料中大量具有挥发性的有机溶剂改为水性溶剂，使得制得的水性涂料污染少，成本低，对生产作业者及施工作业者的身体健康的影响降低；
通过入口2将制备水性涂料的原料按照一定的顺序、配比加入，电机6驱动搅拌驱动装置4带动搅拌叶片5对釜体1内的制备水性涂料的原料进行搅拌，保证制备水性涂料的原料混合均匀，使得制成的水性涂料所需烘烤时间短，且环保又经济，解决了目前水性卷钢涂料的生产工艺和设备缺乏，使得水性涂料弱势、溶剂型涂料占主导地位，导致环境污染的问题。
实施例2
参阅图2-5，在上述实施例1的基础上，所述搅拌驱动装置4包括顶板401，所述顶板401固定连接于所述釜体1上内壁，所述电机6输出端贯穿所述釜体1上壁、顶板401固定连接有输出轴402；
所述输出轴402上固定连接有第一齿轮403，所述第一齿轮403与所述顶板401之间设置有第一连接板404，所述第一连接板404转动连接于所述顶板401，且所述第一连接板404固定连接于第一齿轮403，所述第一连接板404上固定连接有第一内齿轮406，所述第一内齿轮406与第一齿轮403之间设置有第二齿轮405，所述第二齿轮405中心处固定连接有第二转轴412；
所述第一齿轮403外周半周存在齿，所述第一内齿轮406内表面半周存在齿，所述第二齿轮405与第一齿轮403、第一内齿轮406其中一个啮合；
所述釜体1内固定连接有限位件408；
所述第二转轴412上转动连接有第二连接板413，所述第二连接板413固定连接于所述限位件408；
所述第二转轴412上固定连接有第四齿轮411，所述第四齿轮411外设置有第二内齿轮407，所述第二内齿轮407转动连接于所述限位件408下端上表面；
所述第四齿轮411与第二内齿轮407之间设置有第三齿轮410，所述第三齿轮410与所述第四齿轮411、第二内齿轮407均啮合连接，且所述第三齿轮410下表面局部滑动连接于所述限位件408下端上表面；
所述第三齿轮410中心处固定连接有第一转轴409，所述第一转轴409下端和第二转轴412下端均固定连接有搅拌叶片5。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：通过电机6驱动输出轴402旋转，由于第一齿轮403与输出轴402固定、第一内齿轮406通过第一连接板404与输出轴402固定，在输出轴402旋转时带动第一齿轮403、第一内齿轮406旋转，且由于第一齿轮403外周半周存在齿，第一内齿轮406内表面半周存在齿，第二齿轮405与第一齿轮403、第一内齿轮406其中一个啮合，在第一齿轮403、第一内齿轮406旋转过程中，第二齿轮405与第一齿轮403啮合时第二齿轮405逆时针旋转，与第一内齿轮406啮合时第二齿轮405顺时针旋转，通过第二转轴412带动第四齿轮411逆时针、顺时针旋转交替进行，由于第二内齿轮407转动连接于限位件408下端上表面、第三齿轮410与第四齿轮411、第二内齿轮407啮合，此时的第三齿轮410做围绕自身圆心周期性往复旋转、围绕第二转轴412周期性往复旋转的复合运动，使得通过第一转轴409与第三齿轮410固定的搅拌叶片5做相同运动，使得搅拌叶片5对于釜体1内的各种原料混合的更为均匀，有利于涂料品质的提高。
实施例3
参阅图6-9，在上述实施例1-2中任一项的基础上，所述入口2连接有原料进入控制装置7，所述原料进入控制装置7用于控制原料进入釜体1的量；
所述原料进入控制装置7包括：
第一控制件701、容纳仓702、第一通道703、第二通道704、第二控制件705、混合通道706、柔性连通管路707、移动轴708；
所述柔性连通管路707一端与入口2固定连接，所述柔性连通管路707另一端固定连接于所述混合通道706，且所述柔性连通管路707与混合通道706连通；
所述混合通道706设置于所述第二控制件705上，所述第二控制件705固定连接于所述移动轴708上，所述移动轴708位于所述第二控制件705中心处；
所述第二控制件705上设置有第二通道704，所述第二通道704存在若干；
所述第二控制件705外转动、滑动连接有第一控制件701，所述第一控制件701上设置有若干容纳仓702，所述容纳仓702用于存放用于制作涂料的各种原料；
所述第二控制件705上设置有第一通道703，所述第一通道703与容纳仓702连通，所述第一通道703存在若干；
所述第一控制件701与第二控制件705连接处的第一通道703之间的间隔与第一控制件701与第二控制件705连接处的第二通道704之间的距离相等。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：第一控制件701上设置容纳仓702，用于存储各种制备涂料的原料，当移动第二控制件705，使得第二控制件705上的第二通道704与第一控制件701上的第一通道703处于同一平面时，旋转第二控制件705，使得第一通道703、第二通道704相匹配，此时，容纳仓702中的制备涂料的原料便经第一通道703、第二通道704、混合通道706、柔性连通管路707进入釜体1内，准备反应；
当原料的量达到所需的量时，移动第二控制件705，使得第二控制件705上的第二通道704与第一控制件701上的第一通道703处于不同平面时，通道交流断开，停止加料，之后旋转第二控制件705，使得第一通道703、第二通道704远离，进一步保证原料的断开。
实施例4
在上述实施例1-3任一项的基础上，还包括涂料品质预估装置，所述涂料品质预估装置包括：
转速传感器，设置在所述釜体1内，用于检测所述釜体1内搅拌叶片5的平均转速；
计时器，设置在所述釜体1上，用于记录所述釜体1内搅拌叶片5的搅拌时长；
报警器，设置所述壳体1外；
控制器，所述控制器分别与所述转速传感器、计时器和报警器电性连接，所述控制器基于所述转速传感器、计时器控制所述报警器工作，包括以下步骤：
步骤一：所述控制器基于所述转速传感器、计时器及公式得到涂料品质参数：
Figure BDA0003793701410000091
其中，A为涂料品质参数，ω为转速传感器检测的所述釜体1内搅拌叶片5的平均转速，t为计时器记录的所述釜体1内搅拌叶片5的搅拌时长，
Figure BDA0003793701410000093
为制备原料的品质系数，V为釜体1内涂料的体积，h为釜体1的高度，C为搅拌叶片5距釜体1中轴线的距离，e为自然常数，取值2.72，ln为以e为底的对数，π为圆周率，取值3.14；
步骤二：当所述涂料品质参数小于对预设的基准值时，所述控制器控制报警器发出报警信号。
假设，转速传感器检测的所述釜体1内搅拌叶片5的平均转速ω＝200rad/min器记录的所述釜体1内搅拌叶片5的搅拌时长t＝20min，单位时长t0＝1min，制备原料的品质系数
Figure BDA0003793701410000092
釜体1内涂料的体积V＝50m3，釜体1的高度h＝5m，搅拌叶片5距釜体1中轴线的距离C＝2m，则通过公式计算得到涂料品质参数A＝3.012(取小数点后三位)，计算得到的涂料品质参数A＝3.012大于对预设的基准值1时，此时控制器控制报警器不发出报警信号。
上述技术方案的有益效果为：通过设置速转速传感器用于检测所述釜体1内搅拌叶片5的平均转速，设置计时器用于记录所述釜体1内搅拌叶片5的搅拌时长，通过速转速传感器检测的所述釜体1内搅拌叶片5的平均转速、计时器记录的所述釜体1内搅拌叶片5的搅拌时长以及公式来计算得到涂料品质参数，当涂料品质参数小于预设的基准值时，所述控制器控制报警器发出信号，通知相关人员对设备及生产流程进行检查，以保证涂料的品质，通过设置报警器报警增加了装置的智能性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种环保水性卷钢涂料的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将环氧改性丙烯酸树脂加入搅拌釜后，再加入防锈浆料，搅拌；
步骤2：待环氧改性丙烯酸树脂、防锈浆料搅拌均匀后加入助溶剂、酸催化剂混合物，继续搅拌均匀；
步骤3：加入六甲氧基甲基三聚氰胺树脂、润湿剂、流平剂后加速搅拌；
步骤4：待搅拌釜内均匀后，加入分散剂、水，持续分散；
步骤5：加入pH调节剂，调节搅拌釜内混合物的pH值。
2.一种环保水性卷钢涂料的生产设备，用于实现如权利要求1所述的一种环保水性卷钢涂料的生产工艺，其特征在于：
生产设备包括搅拌釜，所述搅拌釜包括釜体(1)，所述釜体(1)上端侧壁安装有入口(2)，所述釜体(1)下端侧壁安装有出口(3)，所述釜体(1)内设置有搅拌驱动装置(4)。
3.根据权利要求2所述的一种环保水性卷钢涂料的生产设备，其特征在于：
所述釜体(1)上端固定连接有电机(6)，所述电机(6)输出端贯穿所述釜体(1)上壁与所述搅拌驱动装置(4)固定连接；
所述釜体(1)内设置有搅拌叶片(5)，所述搅拌叶片(5)固定连接于所述搅拌驱动装置(4)输出端。
4.根据权利要求3所述的一种环保水性卷钢涂料的生产设备，其特征在于：
所述搅拌驱动装置(4)包括顶板(401)，所述顶板(401)固定连接于所述釜体(1)上内壁，所述电机(6)输出端贯穿所述釜体(1)上壁、顶板(401)固定连接有输出轴(402)。
5.根据权利要求4所述的一种环保水性卷钢涂料的生产设备，其特征在于：
所述输出轴(402)上固定连接有第一齿轮(403)，所述第一齿轮(403)与所述顶板(401)之间设置有第一连接板(404)，所述第一连接板(404)转动连接于所述顶板(401)，且所述第一连接板(404)固定连接于第一齿轮(403)，所述第一连接板(404)上固定连接有第一内齿轮(406)，所述第一内齿轮(406)与第一齿轮(403)之间设置有第二齿轮(405)，所述第二齿轮(405)中心处固定连接有第二转轴(412)。
6.根据权利要求5所述的一种环保水性卷钢涂料的生产设备，其特征在于：
所述第一齿轮(403)外周半周存在齿，所述第一内齿轮(406)内表面半周存在齿，所述第二齿轮(405)与第一齿轮(403)、第一内齿轮(406)其中一个啮合。
7.根据权利要求5所述的一种环保水性卷钢涂料的生产设备，其特征在于：
所述釜体(1)内固定连接有限位件(408)；
所述第二转轴(412)上转动连接有第二连接板(413)，所述第二连接板(413)固定连接于所述限位件(408)；
所述第二转轴(412)上固定连接有第四齿轮(411)，所述第四齿轮(411)外设置有第二内齿轮(407)，所述第二内齿轮(407)转动连接于所述限位件(408)下端上表面；
所述第四齿轮(411)与第二内齿轮(407)之间设置有第三齿轮(410)，所述第三齿轮(410)与所述第四齿轮(411)、第二内齿轮(407)均啮合连接，且所述第三齿轮(410)下表面局部滑动连接于所述限位件(408)下端上表面。
8.根据权利要求7所述的一种环保水性卷钢涂料的生产设备，其特征在于：
所述第三齿轮(410)中心处固定连接有第一转轴(409)，所述第一转轴(409)下端和第二转轴(412)下端均固定连接有搅拌叶片(5)。
9.根据权利要求2所述的一种环保水性卷钢涂料的生产设备，其特征在于：
所述入口(2)连接有原料进入控制装置(7)，所述原料进入控制装置(7)用于控制原理进入釜体(1)的量。
10.根据权利要求9所述的一种环保水性卷钢涂料的生产设备，其特征在于：
所述原料进入控制装置(7)包括：
第一控制件(701)、容纳仓(702)、第一通道(703)、第二通道(704)、第二控制件(705)、混合通道(706)、柔性连通管路(707)、移动轴(708)；
所述柔性连通管路(707)一端与入口(2)固定连接，所述柔性连通管路(707)另一端固定连接于所述混合通道(706)，且所述柔性连通管路(707)与混合通道(706)连通；
所述混合通道(706)设置于所述第二控制件(705)上，所述第二控制件(705)固定连接于所述移动轴(708)上，所述移动轴(708)位于所述第二控制件(705)中心处；
所述第二控制件(705)上设置有第二通道(704)，所述第二通道(704)存在若干；
所述第二控制件(705)外转动、滑动连接有第一控制件(701)，所述第一控制件(701)上设置有若干容纳仓(702)，所述容纳仓(702)用于存放用于制作涂料的各种原料；
所述第二控制件(705)上设置有第一通道(703)，所述第一通道(703)与容纳仓(702)连通，所述第一通道(703)存在若干；
所述第一控制件(701)与第二控制件(705)连接处的第一通道(703)之间的间隔与第一控制件(701)与第二控制件(705)连接处的第二通道(704)之间的距离相等。
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