DE60315540T2 - Apparatus and method for dispersing - Google Patents
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Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dispergierungsvorrichtung und ein Dispergierungsverfahren, welches zum Feinstverteilen, Bewegen und Ähnlichem von einer Reihe von Dispersionen bzw. Mahlansätzen, beispielsweise Farbe, Drucktinte, Arzneimittel, Lebensmittel oder Ähnlichem für eine Dispergierungsverarbeitung verwendet wird.The The present invention relates to a dispersing device and a dispersion method which is used to finely disperse, move and the like from a series of dispersions or grinding mixtures, for example paint, Printing ink, medicines, foods or the like for dispersion processing is used.
Beschreibung des technischen GebietsDescription of the technical territory
Vordem wurden in den Gebieten von Farbe, Drucktinte, Arzneimitteln, Lebensmitteln und Ähnlichem eine Reihe von Dispersionen, die Materialien sind, einer Dispergierungsverarbeitung, wie beispielsweise Bewegen bzw. Agitieren, Feinstverteilen, feines Mischen oder Ähnliches zum Herstellen fertiger Produkte unterzogen.Before the were in the fields of paint, printing ink, medicines, food and the like one Series of dispersions which are materials, a dispersion processing, such as moving or Agitieren, Feinstverteilen, fine Mixing or the like subjected to the manufacture of finished products.
Unter diesen wird auf dem Gebiet von Drucktinte Pigment in einem Bindemittel dispergiert, das aus Harz zusammen mit Lack, Zusätzen und Lösungsmitteln gebildet wird, um eine Basistinte mit einer hohen Pigmentkonzentration zu erzeugen, welche dann verdünnt wird, um die fertige Tinte herzustellen. Beispielsweise im Fall einer Basistinte mit vergleichsweise hoher Viskosität wird typischerweise gemahlene Basistinte, in welche Pigment, Lack, Lösungsmittel und Ähnliche gemischt sind, durch eine Perlmühle, eine Walzenmühle, oder Ähnliches gemahlen, Zusätze oder Ähnliches werden hinzugefügt und dann wird eine Einstellung für eine Herstellung vorgenommen.Under this is used in the field of printing ink pigment in a binder dispersed, which is formed from resin together with varnish, additives and solvents, to produce a base ink with a high pigment concentration, which then diluted to make the finished ink. For example, in the case a base ink of comparatively high viscosity typically becomes ground base in which pigment, varnish, solvents and the like mixed by a bead mill, a roller mill, or similar ground, additives or similar are added and then a setting for made a preparation.
Wenn die Basistinte gemahlen wird, beeinflusst es die Stabilitätsqualität, wie beispielsweise Dichte, Glanz, Transparenz und Druckfähigkeit nachteilig, wenn die Dispergierung des Pigments ungenügend ist. Da Dispergierungsvorrichtungen in Mahlverfahren verwendet werden, ist die Produktivität von Walzenmühlen und Kugelmühlen schlecht, weil diese keine kontinuierlichen Systeme sind, und insbesondere weisen Walzenmühlen auch Sicherheits- und Arbeitsumfeldprobleme auf.If the base ink is ground, it affects the stability quality, such as Density, gloss, transparency and printability disadvantageous when the Dispersion of the pigment insufficient is. Since dispersing devices are used in milling processes, is the productivity of roll mills and ball mills bad, because these are not continuous systems, and in particular have roll mills also safety and work environment issues.
Andererseits bringt eine Dispergierungsvorrichtung, wie beispielsweise eine Medien-Rührwerksmühle oder Ähnliches, eine Menge körniger Medien in einem Zylinder unter, und gemahlene Basistinte, die grobe Tinte ist, wird eingebracht, und wird zusammen mit den granularen Medien durch Bewegungselemente, wie beispielsweise Stifte, die auf einem rotierenden Schaft, Scheiben oder Ähnlichem installiert sind, für ein Dispergierungsmischen bewegt bzw. agitiert. Die granularen Medien, die in dem Zylinder bewegt und dispergiert werden, zermalmen und verfeinern gemahlene Basistinte, somit schreiten Dispergieren und Mahlen fort, so dass ein Vorteil, dass die Produktivität hoch ist, besteht.on the other hand brings a dispersing device, such as a media agitator mill or the like, a lot of grainy Media in a cylinder underneath, and ground base ink, the crude Ink is, is incorporated, and will be together with the granular Media through motion elements, such as pens, on a rotating shaft, washers or the like are installed, for a Dispersing mixing moves or agitated. The granular media, which are moved and dispersed in the cylinder, crush and refine ground base ink, thus dispersing and Milling away, so that has an advantage that productivity is high, consists.
Es gibt vertikal zylinderartige und horizontal zylinderartige Medien-Rührwerksmühlen. Die vertikal zylinderartige weist eine hohe Belastung ihrer Rotationsachse bei einem Dispergierungsverfahren von Basistinte mit vergleichsweise hoher Viskosität, wenn die Vorrichtung gestartet wird, auf, und die Dispergierungseffizienz von gemahlener Basistinte fällt ab aufgrund von Stauung von granularen Medien, und ein Phänomen, das Verstopfen genannt wird, tritt auf, bei welchem sich granulare Medien in der Nähe von der Tintenauslassseite ansammeln, so dass es einen Mangel gibt, dass ein stabiler Betrieb nicht möglich ist.It are vertical cylindrical and horizontal cylindrical media agitator mills. The vertically cylindrical has a high load on its axis of rotation in a dispersion method of base ink with comparatively high viscosity, when the device is started, and the dispersion efficiency of ground base ink drops due to congestion of granular media, and a phenomenon that Clogging is called, which occurs when granular media near from the ink outlet side, so there is a defect that a stable operation is not possible.
Andererseits wurde in letzten Jahren die horizontal zylinderartige beliebt, da sie keinen Mangel wie oben beschrieben aufweist. Bei einer horizontal zylinderartigen Dispergierungsvorrichtung ist das Antriebsdrehmoment gering, und Wartung der Zylinder und eines rotierenden Schafts ist einfach, so dass es einen Vorteil gibt, dass die Vorrichtung preiswert ist.on the other hand In recent years, the horizontal cylinder-like has been popular since it has no defect as described above. At a horizontal Cylindrical dispersing device is the driving torque low, and maintenance of the cylinder and a rotating shaft is simple, so that there is an advantage that the device is inexpensive is.
Ein
Beispiel einer solchen horizontal zylinderartigen ist eine Art Medien-Rührwerksmühle, die
in einer
Diese
Mühle der
Medien-Rührwerksart
weist eine Struktur wie in
Bei
dieser medienmischartigen Mühle
Allerdings
wird bei einer solchen medienmischungsartigen Mühle
Insbesondere
bei einer hochviskosen Dispersion, deren Viskosität 5000 mPa·s oder
mehr beträgt,
ist die Belastung groß,
so dass das Fließvermögen der
Perlen
Des
Weiteren offenbart die
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die vorliegende Erfindung betrachtet eine solche Situation mit einer Aufgabe, eine Dispergierungsvorrichtung und ein Dispergierungsverfahren bereitzustellen, die eine effiziente Dispergierungsverarbeitung eines Verarbeitungsmaterials ermöglichen, ohne eine Erhöhung der Antriebskraft zu verursachen.The The present invention contemplates such a situation Task, a dispersing device and a dispersion method to provide an efficient dispersion processing allow a processing material, without an increase to cause the driving force.
Erfindungsgemäß werden die oben genannten Aufgaben von einer Dispergierungsvorrichtung wie in Anspruch 1 definiert und einem Dispergierungsverfahren wie in Anspruch 7 definiert gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren vorteilhafte und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.According to the invention the above objects of a dispersing device as defined in claim 1 and a dispersion method such as defined in claim 7 defined. Define the dependent claims advantageous and preferred embodiments the invention.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden Rotoren in einem Zylinder bereitgestellt, und Bewegungselemente, welche von den Rotoren radial hervorstehen, werden an vorbestimmten Abständen in der Längsrichtung der Rotoren platziert, und wenn eine Dispergierungsverarbeitung durch Bewegen des Verarbeitungsmaterials, das in den Zylinder eingebracht wird, zusammen mit Medien durchgeführt wird, wird ein Verhältnis D1/D2 zwischen einem äußeren Durchmesser D1 der Rotoren, die in dem Zylinder installiert sind, und einem inneren Durchmesser D2 des Zylinders in einem Bereich von 0,4 bis 0,7 festgelegt.According to one aspect of the invention, rotors are provided in a cylinder, and moving elements projecting radially from the rotors become at predetermined intervals in the longitudinal direction direction of the rotors, and when dispersing processing by moving the processing material introduced into the cylinder is performed together with media, a ratio D1 / D2 between an outer diameter D1 of the rotors installed in the cylinder, and a inner diameter D2 of the cylinder is set in a range of 0.4 to 0.7.
Da der äußere Durchmesser D1 der Rotoren groß ist, wird eine hohe kinetische Energie an die Medien um die äußere Randfläche der Rotoren beim Drehen weitergegeben, welches bewirkt, dass die Perlen und das Verarbeitungsmaterial, die sich in der Nähe des inneren Umfangs des Zylinders anhäufen, kollidieren und dispergieren, und ein Verlust von Bewegung kann verringert werden, so dass der Dispergierungsprozess eines Zermalmens und Bewegens des Verarbeitungsmaterials in dem Zylinder effizient ausgeführt werden kann, obwohl die Kapazität des Zylinders verringert ist. Somit können sowohl die Verarbeitungsqualität als auch Produktivität verbessert werden. Des Weiteren wird für die Verarbeitung keine Erhöhung der Antriebskraft benötigt.There the outer diameter D1 of the rotors is large, is a high kinetic energy to the media around the outer edge of the Rotors when turning passed, which causes the beads and the processing material located near the inner periphery of the Pile up cylinders, collide and disperse, and loss of movement may occur be reduced, so that the dispersion process of crushing and moving the processing material in the cylinder efficiently accomplished can be, although the capacity of the cylinder is reduced. Thus, both the build quality and productivity be improved. Furthermore, there is no increase in the processing Driving force needed.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDetailed description of the preferred embodiments
Eine erfindungsgemäße Dispergierungsvorrichtung ist eine Dispergierungsvorrichtung, bei welcher Rotoren in einem Zylinder und mehrere Bewegungselemente, welche von den Rotoren in radialer Richtung hervorstehen, die in vorbestimmten Abständen entlang einer Längsrichtung der Rotoren platziert sind, vorgesehen sind, und Verarbeitungsmaterial, das in den Zylinder eingebracht wird, wird zusammen mit Medien bewegt bzw. agitiert, um das Verarbeitungsmaterial zu dispergieren, wobei der äußere Durchmesser der Rotoren D1 ist, der innere Durchmesser des Zylinders D2 ist und ein Verhältnis D1/D2 in einem Bereich von 0,4 bis 0,7 festgelegt wird.A Dispersing device according to the invention is a dispersion device in which rotors in a Cylinder and several elements of motion, which from the rotors in projecting radial direction at predetermined intervals along a longitudinal direction the rotors are placed, and processing material, which is inserted into the cylinder is moved together with media or agitated to disperse the processing material, wherein the outer diameter of the rotors D1 is the inner diameter of the cylinder D2 and a relationship D1 / D2 is set in a range of 0.4 to 0.7.
Wenn die Rotoren in dem Zylinder rotiert werden, ist es, da der äußere Durchmesser D1 des Rotors groß ist, möglich, das Verarbeitungsmaterial zu dispergieren, indem den Medien um die äußere Randfläche des Rotors eine hohe kinetische Energie gegeben wird, und indem bewirkt wird, dass die Medien mit den Perlen (Medien) und dem Verarbeitungsmaterial, das sich in Nähe des inneren Umfangs des Zylinders anhäuft, kollidieren, wobei somit ermöglicht wird, dass ein Verlust von Bewegung verringert wird, und da das Verarbeitungsmaterial dem Zylinder kontinuierlich zugeführt wird, kann die Dispergierungsverarbeitung durch Zermalmen und Bewegen des Verarbeitungsmaterials in dem Zylinder effizient durchgeführt werden, obwohl die Kapazität des Zylinders verringert ist. Wenn das Verhältnis D1/D2 unter 0,4 ist, ist ein Verlust von kinetischer Energie der granularen Medien, der die Erhöhung der Distanz zwischen dem Rotor und dem Zylinder begleitet, hoch, was zu einem kurzen Hindurchgehen des Verarbeitungsmaterials und schlechter Dispergierung führt. Somit gibt es einen Nachteil von fallender Bearbeitungseffizienz. Andererseits, wenn das Verhältnis D1/D2 0,7 übertrifft, ist der Unterschied in Größe zwischen dem äußeren Durchmesser der Rotoren und den Bewegungselementen zu gering. Somit entstehen viele Mängel, wie beispielsweise eine Unfähigkeit, eine hinreichende Wirkung von den Bewegungselementen zu erhalten, und ein einfaches Hervorrufen von Überfüllung aufgrund eines schlechten Flusses der Medien.If the rotors are rotated in the cylinder, it is because the outer diameter D1 of the rotor is large, possible, to disperse the processing material by placing the media around the outer peripheral surface of the Rotor is given a high kinetic energy, and by causing that the media with the beads (media) and the processing material, that is in the vicinity the inner periphery of the cylinder accumulates, thus colliding allows is that a loss of movement is reduced, and there that Processing material is supplied to the cylinder continuously, can the dispersion processing by crushing and moving the processing material in the cylinder are efficiently performed, although the capacity of the cylinder is reduced. If the ratio D1 / D2 is below 0.4, is a loss of granular media kinetic energy, the the increase the distance between the rotor and the cylinder is accompanied, high, resulting in a brief passage of the processing material and poor dispersion leads. Consequently There is a disadvantage of decreasing processing efficiency. On the other hand, if the ratio D1 / D2 0.7 exceeds, is the difference in size between the outer diameter the rotors and the motion elements too low. Thus arise many defects, such as an inability to get a sufficient effect from the movement elements and simply causing overcrowding due to a bad one Flow of the media.
Das Verarbeitungsmaterial kann eine Dispersion bzw. ein Mahlansatz oder eine Verarbeitungsflüssigkeit, wie zum Beispiel Drucktinte oder Ähnliches, sein.The Processing material may be a dispersion or a Mahlansatz or a processing liquid, such as printing ink or the like.
Des Weiteren kann ein Verhältnis D1/P zwischen dem Anordnungsabstand P der Bewegungselemente und dem äußeren Durchmesser D1 der Rotoren in einem Bereich von 1,4 bis 3,0 festgesetzt werden, so dass die Bewegung von Medien in dem Zylinder gut ist, und dass das Verarbeitungsmaterial, das in diesen eingebracht wird, in einer Art laminaren Fluss fließt, so dass die Verarbeitungsqualität verbessert wird. Wenn es 1,4 oder höher ist, dann ist der Abstand zwischen den Bewegungselementen nicht zu groß, was ein Abfallen der Bewegung der Medien verhindert, und somit ein ausreichendes Zermalmen und Dispergieren des Verarbeitungsmaterials ermöglicht. Darüber hinaus, wenn es 3,0 oder weniger beträgt, dann ist der Abstand zwischen den Bewegungselementen nicht zu gering, und verursacht nicht, dass sich die Medien ungleichmäßig verteilen oder abtreiben, und somit wird ein stabiler Betrieb ermöglicht.Of Further may be a ratio D1 / P between the arrangement pitch P of the moving elements and the outer diameter D1 of the rotors are set in a range of 1.4 to 3.0, so that the movement of media in the cylinder is good, and that the processing material, which is introduced into this, in a Kind of laminar flow flows, so the build quality is improved. If it is 1.4 or higher, then the distance is between the movement elements not too big, causing a drop in movement prevents the media, and thus a sufficient crushing and dispersing of the processing material. About that In addition, if it is 3.0 or less, then the distance is between the motion elements are not too low, and does not cause that the media are distributed unevenly or abort, and thus a stable operation is enabled.
Zusätzlich muss der Anordnungsabstand P der Bewegungselemente nicht immer ein festgelegter Abstand sein, und der Abstand kann in Abhängigkeit von der Art des Verarbeitungsmaterials geändert werden. Beispielsweise, wenn er sich von dem Einlass zu dem Auslass verringert, ist es möglich, die Dispergierungskraft allmählich zu verstärken.In addition, must the arrangement pitch P of the moving elements is not always a fixed one Distance may be, and the distance may vary depending on the type of processing material changed become. For example, when going from the inlet to the outlet reduced, it is possible the dispersing force gradually to reinforce.
Eine Kühlvorrichtung kann in dem Rotor vorgesehen werden, und darüber hinaus kann eine Kühlvorrichtung außerhalb des Zylinders vorgesehen werden, welches verhindert, dass sich die physikalischen Eigenschaften des Verarbeitungsmaterials durch Temperaturerhöhung verändern, und sie ist insbesondere nützlich für Verarbeitungsmaterialien, deren Eigenschaften sich leicht mit der Temperatur ändern, wie beispielsweise Gravurtinte oder Ähnliche.A cooling device may be provided in the rotor, and moreover, a cooling device may be provided outside the cylinder, which prevents the physical intrinsic It is particularly useful for processing materials whose properties change slightly with temperature, such as gravure ink or the like.
Die
Bewegungselemente können
mehrere Stifte sein, die außerhalb
eines rotierenden Schaftes, wie in
Insbesondere in dem Fall, bei dem die Viskosität des Verarbeitungsmaterials hoch ist, ist die Anzahl der Kerbenaussparungen 3 bis 15, und vorzugsweise 4 bis 12, um die Medien schnell fließen zu lassen und die Zirkulationskraft zu erhöhen, obwohl es von der Kapazität der Zermalmungskammer abhängt. Darüber hinaus ist die Anzahl der Durchgangslöcher vorzugsweise ungefähr 3 bis 8.Especially in the case where the viscosity of the processing material is high, the number of notch recesses is 3 to 15, and preferably 4 to 12 to let the media flow quickly and the circulation force to increase, although it is of the capacity the cremation chamber depends. About that In addition, the number of through holes is preferably about 3 to 8th.
Ein erfindungsgemäßes Dispergierungsverfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass Rotoren und Bewegungselemente, die außerhalb der Rotoren in einer radialen Richtung hervorstehen, in einem Zylinder bereitgestellt werden, wobei ein äußerer Durchmesser der Rotoren D1 ist, ein innerer Durchmesser des Zylinders D2 ist, ein Verhältnis von D1/D2 in einem Bereich von 0,4 bis 0,7 festgelegt wird, eine Dispersion, die Verarbeitungsmaterial darstellt, in den Zylinder eingebracht wird, und die Rotoren und Bewegungselemente gedreht werden, um die Dispersion zusammen mit den Medien für den Zweck einer Dispergierungsverarbeitung zu bewegen.One Dispersion process according to the invention is characterized in that rotors and moving elements, the outside of the rotors protrude in a radial direction, in a cylinder be provided, wherein an outer diameter of the rotors D1 is an inner diameter of the cylinder D2, a ratio of D1 / D2 is set in a range of 0.4 to 0.7, a dispersion, represents the processing material, introduced into the cylinder and the rotors and moving elements are rotated around the Dispersion together with the media for the purpose of dispersion processing to move.
Ob die Viskosität des Verarbeitungsmaterials hoch ist oder die Viskosität des Verarbeitungsmaterials niedrig ist, ist es möglich, Dispergierungsverarbeitung des Verarbeitungsmaterials effizient auszuführen, da das Verarbeitungsmaterial und die Medien, wenn die Randgeschwindigkeit der Rotoren sich erhöht und die Entfernung zwischen den Rotoren und der inneren Umfangsfläche klein wird, um die innere Umfangsfläche des Zylinders in einem Zustand, in dem die kinetische Energie zum Streuen der Medien hoch ist und ein Verlust gering ist, kollidieren. Des Weiteren ist es auch möglich, eine lokale Stau ung der Medien und ein Phänomen des Verstopfens, welche dazu neigen, im Fall geringer Viskosität vorzukommen, zu unterdrücken.If the viscosity of the processing material is high or the viscosity of the processing material is low is, is it possible Dispersion processing of the processing material efficient perform, because the processing material and the media when the marginal speed the rotors increase and the distance between the rotors and the inner peripheral surface is small becomes the inner peripheral surface of the cylinder in a state in which the kinetic energy to Scattering the media is high and a loss is low, colliding. Furthermore, it is also possible a local congestion of the media and a clogging phenomenon tend to occur in the case of low viscosity, to suppress.
Zusätzlich kann, wo ein Anordnungsabstand der Bewegungselemente P ist, ein Verhältnis mit dem äußeren Durchmesser D1 der Rotoren, D1/P, in einem Bereich von 1,4 bis 3,0 festgelegt werden, und dieses ermöglicht, dass die Dispergierungsverarbeitung des Verarbeitungsmaterials zuverlässiger fortgeführt wird.In addition, where an arrangement pitch of the moving elements is P, a ratio with the outer diameter D1 of the rotors, D1 / P, set in a range of 1.4 to 3.0 and this makes it possible that the dispersion processing of the processing material is continued more reliably.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Genaue Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDetailed description of the preferred embodiments
Eine
Dispergierungsvorrichtung
Des
Weiteren ist ein Hauptschaft
In
dem Zylinder
Des
Weiteren sind Durchgangslöcher
Die
Rotoren
In
Eine
große
Anzahl von körnigen
Perlen
Die
Perlen
Da Stahlperlen im Allgemeinen schwarzes Eisenpulver durch Kollision, Reibung und Ähnliches erzeugen, werden sie für tuscheartige Tinte und Ähnliches verwendet, während in dem Fall von weißlicher Tinte Perlen, wie beispielsweise Zirkonoxid, verwendet werden. Im Fall einer Dispersion mit geringer Viskosität werden Glasperlen typischerweise verwendet.There Steel beads generally black iron powder by collision, Friction and the like generate, they are for inky ink and the like used while in the case of whitish Ink beads, such as zirconia, can be used. in the In the case of a low viscosity dispersion, glass beads typically become used.
Im
Allgemeinen können
Perlen
Bei
dem Fall, bei dem der äußere Durchmesser
der Rotoren
In
dem Fall, bei dem der Abstand zwischen benachbarten Bewegungsscheiben
Zusätzlich muss
der Anordnungsabstand P der Bewegungselemente nicht immer ein festgelegter
Abstand sein, und der Abstand kann in Abhängigkeit von der Art des Verarbeitungsmaterials
geändert
werden. Wenn er sich beispielsweise von dem Einlass
Eine
Dispergierungsvorrichtung
Bei
der Dispergierungsvorrichtung
In
Bei
einer herkömmlichen
Dispergierungsvorrichtung ist, da das Verhältnis D1/D2 gering ist und
0,3 oder weniger beträgt,
der Abstand, um zu der inneren Umfangfläche des Zylinders zu gelangen,
groß,
und auch der Verlust der kinetischen Energie ist groß aufgrund
der Viskoelastizität
der Dispersion, welche während der
Bewegung kollidiert. Insbesondere in dem Fall, in dem die Dispersion
Eigenschaften hoher Viskosität
aufweist, ist der Energieverlust groß. Des Weiteren wird die Viskosität der Dispersion,
wenn der Rand der inneren Umfangsfläche
Allerdings
wird gemäß der vorliegenden
Ausführungsform,
da das Verhältnis
D1/D2 groß ist,
und 0,4 oder mehr beträgt,
der Querschnitt (Kapazität)
der Mahlkammer
Auf
diese Weise befindet sich kein toter Raum in Nähe der Rotoren
Die
Perlen
Das
bedeutet, dass sich die Perlen
Während die
Perlen
Darüber hinaus
wird bei einer herkömmlichen
Dispergierungsvorrichtung, wenn die Förderrate einer Dispersion erhöht wird,
der interne Druck des Zylinders erhöht und in thermische Energie
umgewandelt, welche bisweilen die physikalischen Eigenschaften einer
Dispersion beeinflusst. Bei der Dispergierungsvorrichtung
Gemäß der oben
beschriebenen vorliegenden Ausführungsform
wird eine hohe kinetische Energie an die Perlen
Es
folgt eine Beschreibung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung unter Verwendung von
Bei
einer Dispergierungsvorrichtung
Darum
weist eine Dispergierungsvorrichtung
Bei
den oben beschriebenen Ausführungsformen
sind die Bewegungsscheiben
Des
Weiteren sind die Bewegungsscheiben
Überdies
ist es möglich,
die Anzahl von Aussparungen
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird Drucktinte als Verarbeitungsmaterial verwendet. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses begrenzt, und sie kann für eine Reihe von Dispersionen oder Verarbeitungsflüssigkeiten verwendet werden, wie beispielsweise Dosenbeschichtungen, Metall- und Automobilbeschichtungen, Batterie- und magnetische Beschichtungen, Pulpe und Ähnliche.at the embodiments described above Printing inks are used as processing material. Indeed the present invention is not limited to this, and they can for a series of dispersions or processing liquids are used, such as can coatings, metal and automotive coatings, Battery and magnetic coatings, pulp and the like.
Experimentelle BeispieleExperimental examples
Es folgt eine Beschreibung von experimentellen Beispielen der vorliegenden Erfindung.It follows a description of experimental examples of the present Invention.
Beispiele
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8 und vergleichende Beispiele 1, 2, 3, 4,
5, 6 und 8 weisen die gleiche Struktur wie die Dispergierungsvorrichtung
Zuerst wurden Experimente an Beispielen 1–5 und vergleichenden Beispielen 1–5 durchgeführt.First Experiments were performed on Examples 1-5 and comparative examples 1-5 performed.
(1) Proben 1 und 2(1) Samples 1 and 2
Gravurbasistinten, welchen Dispersionen darstellen, die die folgenden Zusammensetzungen aufweisen, wurden als Proben 1 und 2 verwendet.Engraving based inks, which are dispersions containing the following compositions were used as samples 1 and 2.
Probe 1 Sample 1
- Name: GravurbasistinteName: gravure base ink
- Pigment: KupferphthalocyaninblauPigment: copper phthalocyanine blue
- Pigmentgehalt 22 Gew.-%, Rest Zellulosenitratharz oder ÄhnlichesPigment content 22% by weight, balance cellulose nitrate resin or similar
Probe 2Sample 2
- Name: GravurbasistinteName: gravure base ink
- Pigment: AzogelbPigment: azo yellow
- Pigmentgehalt 20 Gew.-%, Rest Zellulosenitratharz oder ÄhnlichesPigment content 20% by weight, balance cellulose nitrate resin or similar
Des Weiteren wurden Proben 1 und 2 unter Verwendung des folgenden Verfahrens erzeugt.Of Further, samples 1 and 2 were prepared using the following procedure generated.
Die oben beschriebenen Gravurbasistinten wurden jeweils in einen 400l (Liter) offenen Tank geladen, wurden durch ein Einzelschaftrührwerk mit Scheiben mit 10 Inch Durchmesser bei einer Drehgeschwindigkeit von 1000 min–1 für eine Stunde bewegt bzw. agitiert, und 200 kg wurden für einen Dispergierungstest durch eine Dispergierungsvorrichtung (Medienrührwerksmühle) verwendet. Die Viskositäten nach einem Bewegen waren 2500 mPa·s für Probe 1 und 1500 mPa·s für Probe 2.The gravure base inks described above were each charged open tank into a 400l (liters), were moved or by an Einzelschaftrührwerk with slices with 10 inches in diameter at a rotational speed of 1000 min -1 for one hour agitated, and 200 kg for a Dispergierungstest by a dispersing device (media agitator mill) is used. The viscosities after agitation were 2500 mPa · s for Sample 1 and 1500 mPa · s for Sample 2.
Die Viskositäten wurden unter Verwendung eines Viskotesters VT04 vom Typ B-Viskometer (hergestellt von Rion Co. Ltd.) gemessen. Die Messtemperatur betrug 25°C.The viscosities were prepared using a viscose VT04 type B viscometer (manufactured by Rion Co. Ltd.). The measuring temperature was 25 ° C.
(2) Gemeinsame Betriebstestbedingungen von Probe 1 und 2(2) Joint operating test conditions from sample 1 and 2
Perlen
- Perlenart: Zirkonoxyd YTZ (hergestellt von Nikkato Corporation)Pearl Type: Zirconia YTZ (manufactured by Nikkato Corporation)
- Perlendurchmesser: 1 mmBead diameter: 1 mm
- wahres spezifisches Gewicht: 6,00 scheinbares spezifisches Gewicht: 3,6true specific gravity: 6.00 apparent specific gravity: 3.6
- Perlfüllmenge: 85% Randgeschwindigkeit der äußeren Randfläche der Bewegungs scheiben 18: 13,5 m/sPerlfüllmenge: 85% Edge speed of the outer edge surface of the Movement discs 18: 13.5 m / s
(3) Bewertung des Dispergierungsvermögens(3) Evaluation of dispersibility
1. Vergleich der Leistungsfähigkeit1. Comparison of the performance
Die verarbeiteten Proben 1 und 2 wurden unter Verwendung eines Mahlmessgeräts gemessen, und die Bewertung wurde durchgeführt auf Basis der Menge, die pro Stunde verarbeitet wurde, wenn ein Maximum von 5 μm erreicht wurde. Eine größere Menge verarbeiteter Tinte deutet eine höhere Leistungsfähigkeit bei gleicher Qualität an. Für eine Dispergierungseffizienz wurde ein Vergleich der gleichen Proben gemacht, wobei: Dispergierungseffizienz = Durchsatz bei dem Beispiel/Durchsatz bei dem vergleichenden Beispiel.The processed samples 1 and 2 were measured using a grinder, and the evaluation was done based on the amount that was processed per hour if one Maximum of 5 μm was achieved. A larger amount processed ink indicates a higher efficiency with the same quality at. For a dispersing efficiency became a comparison of the same samples where: dispersion efficiency = throughput in the example / throughput in the comparative example.
2. Qualität2nd quality
Die Gravurbasistinte, die durch Dispergierungsverarbeitung erhalten wurde, wurde auf einen 25 μm PET-Film durch eine Stabstreichmaschine #7 aufgetragen, und eine Qualitätsbewertung der Oberfläche des Films, auf welche die Farbe aufgetragen wurde, wurde unter Verwendung eines 60°-Spiegelreflexionsglanzmessers gemacht. Die Qualität der Gravurtinte von Probe 1 und 2 war höher, wenn der Helligkeitswert höher war.The Gravure base inks obtained by dispersion processing was on a 25 micron PET film plotted by a # 7 bar coater, and a quality rating the surface of the film to which the paint was applied was used a 60 ° mirror reflection gloss meter made. The quality the gravure ink of Sample 1 and 2 was higher when the brightness value was higher.
Eine Stabstreichmaschine trägt einen Film einer konstanten Dicke schnell und genau auf. Sie weist dünne Linien auf, die die Staboberfläche umkreisen, und wird durch eine Nummer bezeichnet, die auf der Dicke der dünnen Linien basiert. Die verwendete Stabstreichmaschine war; Material: SUS304, Stab: 8 mm Durchmesser × 300 mm Länge (effektive Länge 250 mm), Typ: #7, hergestellt durch Dai-Ichi Rika Co. Ltd.A Wearing a rod coater a film of constant thickness quickly and accurately. It has thin lines on, the bar surface orbiting, and is indicated by a number on the thickness the thin one Lines based. The used bar coater was; Material: SUS304, rod: 8 mm diameter × 300 mm length (effective length 250 mm), type: # 7, manufactured by Dai-Ichi Rika Co. Ltd.
Des Weiteren wurde als Glanzmesser ein Photometer vom Typ GM- 3, hergestellt von Murakami Color Research Laboratory, verwendet, und ein Spiegelreflexionsvermögen bei 60° wurde als Bewertungswert verwendet. Das Verfahren zum Messen von spiegelndem Glanz war JIS 28741.Of Further, as a gloss meter, a GM-3 type photometer was fabricated from Murakami Color Research Laboratory, and used a specular reflectance 60 ° was used as rating. The method for measuring specular Shine was JIS 28741.
(4) Vergleichende Bewertung(4) Comparative evaluation
Arbeitsvorgänge wurden an Proben 1 und 2 unter Verwendung einer Dispergierungsvorrichtung wie im Beispiel 1 und vergleichendem Beispiel 1 durchgeführt, bei welchen die Verhältnisse D1/D2 wie in der folgenden Tabelle 1 gezeigt variierten, und die Ergebnisse wurden verglichen. Auf gleiche Weise wurden Arbeitsvorgänge an jedem der Beispiele 2–5 und vergleichenden Beispiele 2–5 durchgeführt, und die Ergebnisse wurden verglichen.Work operations were on Samples 1 and 2 using a dispersing device as carried out in Example 1 and Comparative Example 1, at which the conditions D1 / D2 varied as shown in the following Table 1, and the Results were compared. In the same way, work operations were at each Examples 2-5 and Comparative Examples 2-5 carried out, and the results were compared.
Als nächstes wurden Experimente unter Verwendung anderer Proben für Beispiele 6–8 und vergleichende Beispiele 6 und 8 durchgeführt.When next Experiments were performed using other samples for examples 6-8 and Comparative Examples 6 and 8 performed.
(1) Proben 3 und 4(1) Samples 3 and 4
Lithographische Basistinten, die Dispersionen darstellen, die die folgenden Zusammensetzungen aufweisen, wurden als Proben 3 und 4 verwendet.lithographic Base inks which are dispersions containing the following compositions were used as samples 3 and 4.
Probe 3Sample 3
- Name: Litographische BasistinteName: Litographic base ink
- Pigment: KohlenschwarzPigment: carbon black
- Pigmentgehalt: 40 Gew.-% Rest Wachs, Lack oder ÄhnlichesPigment content: 40 wt .-% balance wax, varnish or something similar
Probe 4Sample 4
- Name: Litographische BasistinteName: Litographic base ink
- Pigment: KohlenschwarzPigment: carbon black
- Pigmentgehalt: 40 Gew.-% Rest Wachs, Lack oder ÄhnlichesPigment content: 40 wt .-% balance wax, varnish or something similar
Proben 3 und 4 wurden unter Verwendung des folgenden Verfahrens erzeugt.rehearse 3 and 4 were produced using the following procedure.
Probe 3 wurde durch ein Einzelschaftrührwerk mit Scheiben von 8 Inch Durchmesser bei einer Drehgeschwindigkeit von 1000 min–1 für zwei Stunden bewegt, und 50 kg wurden für einen Dispergierungstest durch eine Dispergierungsvorrichtung (Medienrührwerksmuhle) verwendet. Die Viskosität von Probe 3 betrug 58000 mPa·s.Sample 3 was moved by a Einzelschaftrührwerk with slices of 8 inches in diameter at a rotational speed of 1000 min -1 for two hours, and 50kg was used for a Dispergierungstest by a dispersion apparatus (Medienrührwerksmuhle). The viscosity of Sample 3 was 58000 mPa · s.
Probe 4 wurde durch ein Rührwerk mit doppelkonzetrischem Schaft für zwei Stunden bewegt. Das innere Hochgeschwindigkeitsbewegungsblatt wurde bei 700 min–1 gedreht, und das äußere Konstantgeschwindigkeitsbewegungsblatt bei 20 min–1. 800 kg wurden für den Dispergierungstest durch eine Dispergierungsvorrichtung (Medienrührwerksmühle) verwendet. Die Viskosität von Probe 4 betrug 15000 mPa·s.Sample 4 was agitated by a double conical stirrer for two hours. The inner high-speed movement sheet was rotated at 700 min -1, and the outer constant speed motion sheet at 20 min -1. 800 kg was used for the dispersion test by a dispersing apparatus (stirred media mill). The viscosity of Sample 4 was 15000 mPa · s.
Viskositätsmessungen wurden unter Verwendung der gleichen Messvorrichtungen wie für Proben 1 und 2 unter denselben Bedingungen durchgeführt.viscosity measurements were made using the same measuring devices as for samples 1 and 2 carried out under the same conditions.
(2) Gemeinsame Betriebsbedingungen von Proben 3 und 4(2) Common operating conditions of Samples 3 and 4
Perlen
- Perlentyp: Stahl (Chrom) SUJ-2 (hergestellt von Daido Kogyo Co., Ltd.)Pearl Type: Steel (Chrome) SUJ-2 (made by Daido Kogyo Co., Ltd.)
- Perlendurchmesser: 2 mmBead diameter: 2 mm
- wahres spezifisches Gewicht: 8,00 scheinbarestrue specific gravity: 8.00 apparent
- spezifisches Gewicht: 4,68specific gravity: 4.68
- Perlenfüllmenge: 85% Randgeschwindigkeit der äußeren Randfläche der Bewegungsscheiben 18: 13,5 m/sPearl Capacity: 85% Edge speed of the outer edge surface of the Movement discs 18: 13.5 m / s
(3) Bewertung des Dispergierungsvermögens(3) Evaluation of dispersibility
1. Vergleich der Leistungsfähigkeit1. Comparison of the performance
Die dispergierungsverarbeiteten Proben wurden unter Verwendung eines Mahlmessgeräts gemessen, und die Bewertung wurde durchgeführt auf Basis der Menge, die pro Stunde verarbeitet wurde, wenn ein Maximum von 10 μm erreicht wurde. Andere Gegebenheiten waren die gleichen wie in dem Fall von Proben 1 und 2. Das Verfahren der Bewertung des Malaxationsgrads durch ein Mahlmessgerät geschah gemäß 4.3.2 von JIS K5701-1.The dispersion-processed samples were prepared using a Mahlmessgeräts measured, and the rating was carried out based on the amount that was processed per hour, when reached a maximum of 10 microns has been. Other conditions were the same as in the case of Samples 1 and 2. The method of evaluating the degree of malaxation through a grinder happened in accordance with 4.3.2 from JIS K5701-1.
(4) Vergleichende Bewertung(4) Comparative evaluation
Arbeitsvorgänge wurden an Proben 3 und 4 unter Verwendung einer Dispergierungsvorrichtung wie in Beispielen 6 und 7 und vergleichendem Beispiel 6 durchgeführt, bei welchen sich die Verhältnisse D1/D2 wie in der folgenden Tabelle 2 gezeigt unterschieden, und die Ergebnisse wurden verglichen. Auf gleiche Weise wurden Arbeitsvorgänge an sowohl Beispiel 8 und vergleichendem Beispiel 8 durchgeführt, und die Ergebnisse wurden verglichen.Work operations were on Samples 3 and 4 using a dispersing device as carried out in Examples 6 and 7 and Comparative Example 6, at which the conditions D1 / D2 as shown in Table 2 below, and the results were compared. In the same way, work was done on both Example 8 and Comparative Example 8, and the results were compared.
Bei dem vergleichenden Beispiel 6 trat Flussverstopfung (Flussversagen) auf, und der innere Druck der Dispergierungsvorrichtung erreichte 0,4 MPa oder mehr, so dass die Belastung wesentlich erhöht wurde und der Betrieb nicht fortgesetzt werden konnte.at In Comparative Example 6, flow clogging (flow failure) occurred. and the internal pressure of the dispersion device reached 0.4 MPa or more, so that the load was significantly increased and the operation could not be continued.
Wenn die Beispiele und vergleichenden Beispiele, welche die gleichen Proben verwendeten, jeweils gemäß den obigen Tabellen 1 und 2 verglichen und bewertet wurden, war der Durchsatz (Verarbeitungsleistungsvermögen), um die gleiche Qualität wie in den vergleichenden Beispielen zu erhalten, im Fall der Beispiele um 25–40% vergrößert. Bei dem Durchsatz pro einzelne Zermalmungskammer 24 (Mahlbereich) war die Effizienz um 48–96% vergrößert. Des Weiteren konnte die Schaftleistung um 10–20% verringert werden, so dass eine Energieeinsparung erreicht werden konnte. Der Durchsatz pro Schaftleistung konnte um 40–85% vergrößert werden. Bei den Proben 1 und 2 konnte die Qualität (Glanz) der Gravurbasistinte zusammen mit der Verbesserung des Durchsatzes verbessert werden.When the examples and comparative examples using the same samples were respectively compared and evaluated according to the above Tables 1 and 2, the throughput (processing performance) to obtain the same quality as in Comparative Examples was, in the case of Example le increased by 25-40%. The throughput per single cremation chamber 24 (milling area) increased efficiency by 48-96%. Furthermore, the shaft power could be reduced by 10-20%, so that energy savings could be achieved. The throughput per shaft power could be increased by 40-85%. In Samples 1 and 2, the quality (gloss) of the gravure base could be improved along with the improvement in throughput.
Überdies wurde in Beispielen 6 und 7, bei welchen Probe 3 mit hoher Viskosität verwendet wurde, bestätigt, dass hochviskose Dispersionen akzeptabel verarbeitet werden konnten. Bei Beispielen 6 und 7 wurde bestätigt, dass hochviskose Tinte, welche nicht in der herkömmlichen Vorrichtung wie im vergleichenden Beispiel 6 gezeigt verarbeitet werden konnte, stabil verarbeitet werden konnte, ohne Dispergierungsversagen begleitet von einer Perlflussverstopfen oder internen Druck und Schaftleistungsabnormalitäten aufgrund eines lokalen Überfüllens der Perlen zu verursachen.moreover was used in Examples 6 and 7 in which Sample 3 with high viscosity was confirmed, that highly viscous dispersions could be processed acceptably. Examples 6 and 7 confirmed that high viscosity ink, which is not in the conventional Device processed as shown in Comparative Example 6 could be stably processed without dispersion failure accompanied by a pearl clogging or internal pressure and Schaftleistungsabnormalitäten due to a local overfilling of the Cause pearls.
Wirkungen der ErfindungEffects of the invention
Bei Verwendung einer Dispergierungsvorrichtung und eines Dispergierungsverfahrens nach der vorliegenden Erfindung, die obig beschrieben ist, werden Medien um die äußere Randfläche von Rotoren eine hohe kinetische Energie beim Drehen gegeben, welches sie mit Verarbeitungsmaterial und Ähnlichem kollidieren lässt, um es zu dispergieren, und ein Verlust von Bewe gung kann verringert werden. Folglich kann die Dispergierungsverarbeitung, bei der Verarbeitungsmaterial in dem Zylinder zermalmt und bewegt wird, effizient durchgeführt werden, obwohl die Kapazität des Zylinders verringert ist, was es ermöglicht, die Qualität des verarbeiteten Materials zu verbessern. Des Weiteren wird keine Erhöhung der Antriebskraft für die Verarbeitung benötigt.at Use of a dispersing device and a dispersion method according to the present invention described above Media around the outer edge of Rotors given a high kinetic energy when turning, which it collides with processing material and the like to to disperse it, and loss of movement can be reduced become. Consequently, the dispersion processing in the processing material in which cylinder is crushed and moved, be carried out efficiently, although the capacity the cylinder is reduced, which allows the quality of the processed To improve materials. Furthermore, there will be no increase in Driving force for the processing needed.
Überdies ist in einem Fall, bei dem das Verhältnis D1/P der Anordnungsabstände P der Bewegungselemente zu dem äußeren Durchmesser D1 in einem Bereich von 1,4 bis 3,0 festgelegt wird, eine Bewegung der Medien in dem Zylinder gut, so dass die eingebrachten Verarbeitungsmaterialien effizient dispergiert werden können, und zur selben Zeit es möglicht ist, einen laminaren Fluss für deren Transport auszubilden, so dass die Verarbeitungseffizienz und Qualität verbessert werden.moreover is in a case where the ratio D1 / P of the arrangement pitches P is the Movement elements to the outer diameter D1 is set in a range of 1.4 to 3.0, a movement of Media in the cylinder well, so the incorporated processing materials can be dispersed efficiently, and at the same time make it possible is a laminar flow for train their transport, so that the processing efficiency and quality be improved.
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