DE2243672C3 - Verfahren und Anlage zur Herstellung von Pigment-Flüssigkeitsgemischen (Farben) - Google Patents

Description

Dem heutigen Stand der Technik entsprechend, erfolgt die Herstellung von Farben in einer mehrstufigen Operation. Üblicherweise wird eine Vormischung aus den einzelnen Komponenten oder wesentlichen Teilmengen derselben chargenweise hergestellt und diese Vormischung sodann feindispergiert und homogenisiert Zu letzterem verwendet man üblicherweise sogenannte Walzenstühle, dabei wird in einem engen Spalt zwischen zwei sich mit differenzierten Geschwindigkeiten gegeneinander bewegenden Walzenumfangsflächen eine hohe Scherkraft auf das im Spalt befindliche Produkt ausgeübt und so eine innige Durchmischung und damit Benetzung der Pigmente mit den Flüssigkeiten erreicht. Der Walzenstuhl hat aber bauartbedingt — die aktive Bearbeitungszone ist linienförmig, d. h. sehr klein — den Nachteil einer geringen Leistung sowie, hervorgerufen durch den Anspruch auf einen hohen Grad an Genauigkeit in Bezug auf die Dimension des Spaltes, einer schweren, aufwendigen Bauweise, sowie einer relativ schwierigen, nur von Fachleuten durchzuführenden Bedienung.

Üblicherweise ist ein mehrmaliger Durchgang durch einen Walzenstuhl erforderlich, um einen für die Verwendung der Farbe ausreichenden Homogenisierungsgrad bzw. eine ausreichende Desagglomeration der Pigmente und ihre gleichmäßige Benetzung zu erreichen.

Eine wesentliche Verbesserung brachte die Verwendung der sogenannten Sandmühle — auch Perlmühle — anstelle oder in Kombination mit dem Walzenstuhl. Dabei wird die zu bearbeitende Mischung aus Pigment und Flüssigkeit nach einer Vordispergierung, beispielsweise durch Rührwerke oder dergl. einem stehenden Zylinder an seinem unteren Ende unter Druck zugeführt. Innerhalb des Zylinders befindet sich Sand oder andere Schüttgüter, z. B. Glasperlen; diese Substanzen werden durch Rührarme langsam bewegt und wirken so an ihren Kontaktpunkten auf die durchströmende Mischung ein. Am oberen Zylinderende befindet sich eine Trennvorrichtung, welche den Ablauf des Mischgutes unter Rückbehalt des Mahlgutes (Sand, Perlen und dergl.) ermöglicht.

Brachte die Einführung der sogenannten Sandmühle auch einen Fortschritt in der Herstellung von Pigment-

Flüssigkeitsmischungen gegenüber dem Walzenstuhl in Bezug auf Leistung je to Maschinen und auch

hinsichtlich der Bedienungserfordernisse, so blieb der

Prozeß doch mehrstufig und meistens diskontinuierlich. Immer erfolgt die Herstellung einer Vormischung aus

ίο zumindest der Hauptmenge des Pigmentes — gegebenenfalls werden Teilmengen während der späteren Stufen zugesetzt — und der Flüssigkeit Dabei gilt für die Flüssigkeit bezüglich der Menge das Gleiche wie für die Pigmente.

Eingehende Forschungen über den Ablauf der Dispergierung bzw. Benetzung und Homogenisierung von Pigmenten, insbesondere feinen Pigmenten mit einem durchschnittlichen Korndurchmesser unter 3 my ergaben, daß bei der Herstellung einer Vormischung in der bekannten Art, also durch Einbringen des Pigmentes in eine Flüssigkeitsvorgabe unter Anwendung eines Rührgerätes, aus den im Trockenzustand agglomeratfreien Pigmenten Agglomerate entstehen. Die Agglomeratbildung erfolgt durch eine oberflächliche Benetzung von gleichzeitig auf engem Raum anfallenden Pigmenten.

Geht man davon aus, daß ζ. B. bei der Herstellung von schwarzen Druckfarben das verwendete Pigment (Ruß) immer feiner ist — um 2 Größenordnungen — als die

in fertige Farbe, so wird deutlich, daß ein Großteil des gesamten Aufwandes bei der Herstellung von Pigment-Flüssigkeitsmischungen (Farbe) der Zerteilung von in der ersten Verarbeitungsstufe (Mischen) ungewollt gebildeten Agglomeraten dient.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist die Vereinfachung der Herstellung von Pigment-Flüssigkeitsmischungen (Farben) durch weitgehende Vermeidung dieser Agglomeratbildung und damit der Notwendigkeit der anschließenden Zerteilung derselben.

-ίο Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß gleichzeitig entsprechend dem gewünschten Pigment-Flüssigkeitsverhältnis dosierte Mengen an Feststoff, der z. B. in einem Taumelmischer vorgemischt sein kann, und Flüssigkeit, die ebenfalls vorgemischt sein kann, mittels einer Schnecke, welche eine Hohlwelle für die Zufuhr der Flüssigkeit und gegebenenfalls in der Anfangszone eine weitere parallel verlaufende Schnekke zur eventuellen Vorverdichtung des Feststoffes aufweist, einem rotierenden Homogi-nisiergerät — einem sogenannten Kreiselmischer — kontinuierlich zugeführt werden. Dabei bildet das Ende der Schnecke mit dem Einfluß ties Kreiselmischers und seinem Rotor einen engumgrenzten Raum, in welchem der Erstkontakt zwischen Pigment und Flüssigkeit erfolgt.

Da das Volumen dieses Raumes relativ klein (einige cm³) ist und ein kontinuierlicher Nachschub erfolgt, kommt das Material innerhalb von Sekundenbruchteilen nach der Kontaktnahme Pigment — Flüssigkeit — also noch vor Ausbildung von Agglomeraten — in den

Bereich von Seher- und Besehleunigungskräften des Kreiselmischers, wo eine intensive Durchmischung und Benetzung der Feinteile in bzw, mit der Flüssigkeit

stattfindet.

Auf diese Weise ist z. B. die Herstellung einer

Zeitungsdruckfarbe mit einer Leistung von 1000 bis 2000 kg je Stunde bei Anlagekosten von einem Bruchteil derjenigen der bisherigen Arbeitsweise in kontinuierlicher, praktisch automatischer Arbeitsweise

möglich,

Die wirtschaftliche Bedeutung vorstehend beschriebener Erfindung wird u, a. dadurch erhärtet, daß etwa 3 Stck. solcher Anlagen den Bedarf an Zeitungsdruckfarbe der BRD herstellen können.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anlage zum kontinuierlichen Mischen von Flüssigkeiten mit Pigmenten mittels eines Krejselmischers, der im wesentlichen aus einem sich in einem Gehäuse drehenden Rotor und einem am Gehäuse befestigten Stator besteht und der eine Ablauföffnung im äußeren Umfang des Gehäuses und eine Zulauföffnung im Zentrum und gegebenenfalls eine weitere, radial versetzte Zulauföffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß Rotor und Stator Ausnehmungen besitzen, die koaxial und radial gegeneinander einwirken, und daß sich an der Zulauföffnung eine Zufuhrschnecke mit einer hohlen, zum Transport von Flüssigkeit geeigneten Welle befindet

2. Verfahren zum Mischen von Flüssigkeiten mit Pigmenten mittels der Anlage nach Anspruch 1, wobei das Pigment durch die Zufuhrschnecke und die Flüssigkeit durch deren Welle in den Kreiselmischer zugeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Flüssigkeit radial versetzt zugeführt wird.