Способ получения пигментов - RU2051936C1

Чертежи

Описание

Предлагаемое изобретение относится к производству оболочковых пигментов и может быть использовано в химической промышленности, в промышленности строительных материалов в качестве заменителя традиционных пигментов при изготовлении красок, эмалей, цветных цементов, бетонов, керамики, полимерных и других материалов.

Известен способ получения пигментов путем совместного измельчения в струйной мельнице в газовой среде при сверхзвуковой скорости, давлении 7,5-17,0 бар и температуре 160-550^оС наполнителя (талька) и красящего вещества (двуокиси титана) (см.источник).

Недостатками данного способа являются сравнительно высокие энергозатраты, сложность поддержания параметров технологического процесса и его аппаратурного оформления.

Целью изобретения является получение оболочковых пигментов при значительном снижении энергозатрат, упрощении технологического процесса и его аппаратурного оформления.

Это решается тем, что в предложенном способе получения пигментов предварительно наполнитель измельчают в виброцентробежной мельнице, затем измельченный наполнитель смешивают с красящим веществом в течение не менее 4 мин, а совместную обработку смеси ведут также в виброцентробежной мельнице при воздействии суммы центробежной и кориолисовой сил в течение 1-2 мин.

В качестве основы-наполнителя в данном способе использую барит, кальцит, тальк, каолин и другие природные минералы. В качестве цветоносителей могут использоваться неорганические, органичес- кие пигменты и другие красящие вещества.

Проведенный анализ известных технических решений позволяет сделать вывод о том, что предлагаемый способ соответствует условиям патентоспособности изобретения. Он обладает новизной и может быть реализован в промышленных масштабах.

П р и м е р Природный минерал барит, измельченный до размеров частиц 20-30 мкм подают в виброцентробежную мельницу механоактиватор. Загрузка мелющих тел составляет 50% объема помольной камеры, частота колебаний 75 с^-1, амплитуда колебаний 50 мл, мелющие тела стальные шары диаметром 12-17 мм, ускорение 40g. Время пребывания материала в помольной камере 1-2 мин.

Обработанный наполнитель загружают в смеситель. В этот же смеситель одновременно загружают красящее вещество и перемешивают в течение не менее 4 мин. Полученную смесь подают в другую виброцентробежную мельницу и обрабатывают в течение 1-2 мин при тех же параметрах, при которых производилась обработка наполнителя.

Суммарное воздействие на мелющие тела, наполнитель и смесь центробежной и кориолисовой сил в течение 1-2 мин обеспечивает наиболее интенсивный и комплексный характер силового нагружения частиц обрабатываемого материала, что, в свою очередь, ведет к максимальной активации поверхности частиц наполнителя и наиболее полной его капсуляциии красящим веществом. Длительность воздействия менее 1 мин не обеспечивает достижения оптимальных характеристик (белизны, укрывистости и т.д.), а более 2 мин не приводит к дальнейшему их улучшению.

Смешивание обработанного наполнителя с красящим веществом в течение не менее 4 мин обеспечивает хорошую гомогенизацию смеси перед капсуляцией, т.е. наиболее равномерное распределение частиц красящего вещества между частицами наполнителя в объеме смеси. Таким образом создаются оптимальные условия для нанесения на частицы наполнителя оболочки из красящего вещества и сокращается время обработки смеси в виброцентробежной мельнице, энергия которой тратится только на капсуляцию, а не на перемешивание и капсуляцию, как при раздельной подаче или загрузке компонентов. Время смешивания обусловлено тем, что при перемешивании менее 4 мин не достигается достаточная степень гомогенизации смеси.

В качестве наполнителя могут применяться барит, тальк, каолин, кальцит и другие минералы, в качестве красящего вещества неорганические или органические пигменты.

Технологическая схема получения пигмента следующая. Наполнитель (основа) поступает в виброцентробежную мельницу, где происходит его домол и механоактивация, затем в смеситель, куда одновременно засыпают красящее вещество. В смесителе обработанный наполнитель и красящее вещество перемешивают в течение не менее 4 мин, после чего смесь поступает в виброцентробежную мельницу, где происходит капсуляция частиц основы красящим веществом. Время пребывания наполнителя и смеси в виброцентробежных мельницах 1-2 мин в зависимости от используемых компонентов.

Свойства полученных пигментов приведены в таблице.

Предложенный способ является экологически безопасным, так как при его реализации отсутствуют отходы производства, вредные стоки и выбросы.

Реферат

Применение: в качестве заменителей натуральных пигментов в красках, эмалях, декоративных цементах, бетонах, керамике, полимерных и других материалах. Сущность изобретения: наполнитель измельчают в виброцентробежной мельнице, затем измельченный наполнитель смешивают с красящим веществом в течение не менее четырех минут и проводят совместную обработку смеси также в виброцентробежной мельнице. Достигается снижение энергозатрат, упрощается технологический процесс. 1 табл.

Формула