制造印刷油墨的方法及装置制造方法及图纸

一种制造印刷油墨或浓缩物的方法，包括以下顺序的步骤：向第一加工区加入含有亲油有色颜料的含水浆液和亲油粘结剂；在第一加工区，对加入到第一加工区的含水有色颜料浆液和粘结剂施加剪切流和外延流，以便至少部分从含水浆液中冲洗出的亲油有色颜料与亲油粘结剂结合；在第一加工区下游第一次除去源于含水浆液的水；来自第一加工区的部分脱水自由流动物质被送到第二加工区，并在那里自由流动物质暴露于剪切、外延和压缩作用下，而且通过第一加工区的部分冲洗作为分离相释放的水被第二次从自由流动物质中除去；基本上不含水且亲油有色颜料分散在亲油粘结剂中的自由流动物质被移走并且作为中间产物或者最终产物收集。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造印刷油墨的方法及装置
本专利技术涉及制造权利要求1和权利要求18的印刷油墨或印刷油墨浓缩液的方法及装置。
技术介绍
制造印刷油墨中使用有色颜料，为了合成这些颜料，在稀释的水介质中进行偶联步骤，使合成后水介质中存在分子聚集体，形成固体颗粒的悬浮液或浆液。在此合成中可以达到的颜料重量仅为百分之几。例如，组成这些有色颜料的分子属于偶氮化合物或者多环化合物。典型的实例包括代表偶氮化合物的单偶氮黄、单偶氮橙、重氮、萘酚、萘酚AS、苯并咪唑酮、重氮缩合颜料、金属络合物颜料、异吲哚满酮颜料，或者代表多环化合物的酞菁、喹吖啶酮、苝、perinone、硫靛、蒽醌、嗯嘧啶、黄烷士酮、皮蒽酮染料、蒽嵌蒽醌、二噁嗪、三芳基碳鎓、quinophthalone或二酮吡咯并吡咯(diketopyrrolopyrrole)颜料。因为这些发色物质并不以分子形态溶解，而是以这些分子组成的有机晶体形态溶解，所以它们的物理性质，特别是它们的颜色性质不仅取决于各自的分子结构，而且还取决于各自的晶体结构性质。例如在铜(II)-酞菁颜料的情况下，有红蓝色的α-改性、蓝绿色的β-改性和红蓝色的ε-改性，而未取代的线性喹吖啶酮颜料具有红紫色的β-改性和红色的γ-改性。这些颜料的颜色性质一方面可以由合成反应器中它们单个分子组成的目标取代来确定。然而，另一方面它们的颜色性质也可能受合-->成后进一步加工形成印刷油墨过程中的转化影响，通过选择并维持本专利技术各自型式所需的物理条件(主要是温度和压力)，可以实现从一种晶体型式转化成另一种型式。制造印刷油墨的一个重要方面是颜料的尺寸。通常特别小的颜料是优选的。在常规的印刷油墨制造中，合成得到的水悬浮液(浆液)在压滤机中加工形成颜料含量大约为20-30重量％的颜料压缩饼。合成得到的盐的一部分在此压缩饼压出的水中除去。此压缩饼中仍含有高的含水量(70-80重量％)，然后或者(a)在干燥设备中干燥并接着研磨形成粉状颜料，它与粘结剂(如油)一起作为最终产物称为“颜料浓缩物”，或者(b)压缩饼在捏合机中与粘结剂混合，因为粘结剂和颜料具有更大的亲合力，所以颜料从亲水相(水)中再润湿(再冲洗)成亲油相(粘结剂)，从而使额外的水作为无颜料的分离相释放，并且倒出，产物必须被连续捏合并倾倒几次，以从产物中除去大部分的水。此处最终产物与(a)中相同，只是通常被称作颜料糊或“冲洗糊”。虽然再润湿(冲洗)过程消除了干燥并研磨的能量密集步骤，但是它们由捏合和倾倒几个步骤所代替。捏合也是能量非常密集且不经济的加工步骤。通常，还必须在这些步骤后的几个阶段中加入粘结剂，从而得到希望的低含水量的最终产物。除了在捏合机中从产物中除去残余水之外，还必须加热和真空脱气。然而，很难实现含水量低于约3重量％。除了干燥和捏合过程中不合理的高能量开支外，这些常规方法还有许多产物必须从工序到工序运送的“转移点”，结果最终使总加工过程是不经济的，此外它很难保证最终产物的均一性质。-->
技术实现思路
因此，本专利技术的目标是提供制造印刷油墨的方法和装置，从而可以避免本领域技术中的上述缺点。本专利技术目标通过权利要求1的方法和权利要求1 8的装置来实现。根据本专利技术，与前言中讨论的现有技术相比，水仅在加工过程中逐渐地从产物中除去，从而使颜料冲洗入直接源于合成反应器的稀浆液中只发生在第一加工区。因此与(a)相比，本专利技术消除了干燥和随后干磨的能量消耗，而且与(b)相比，本专利技术消除了捏合压缩饼和交替重新捏合中多次耗时倾倒操作的能量消耗。简而言之，在本专利技术中首先冲洗颜料，然后从产物中洗去盐，而在现有技术中产物被首先洗涤然后冲洗。因为本专利技术整个过程中产物是高流态的(优选的是颜料含量低于10％的水浆液形式)，所以可以在本专利技术装置的封闭系统中实现从合成(制造有色颜料)到终产物(制造印刷油墨)的连续工序管理。优选在初始除去水过程中，除去第一加工区流体中所含的大部分水，然后在第二个加工区再加水到自由流动的流体中，优选使用蒸馏水并且任选加热的水。这就可能很好地洗出产物中所含的盐。然后方便地，在第二次除去水后面的第二个加工区下游，水被第三次除去，优选地在第二次除去水后温和加热自由流动的流体并且以水蒸汽脱气的形式进行第三次脱水。从第二个加工区进行第三次脱水在第三次脱水区由真空辅助将是尤其有利的。这可以产生带有非常低含水量的产物。在第一加工区，适当的剪切速率在1,000/s到100,000/s的范围内，优选地在1,000/s到50,000/s的范围内；优选第一加工区剪切流和/或应变流的强度稳定地从最小增加到最大，然后稳定或突然降低。亲油有色颜料典型地是在第一加工区的冲洗中从水相转移到油性粘结剂油相中的固体。在将细分散固体与其它液体混合前，几种粘-->结剂也可以混合在一起。在本专利技术方法特别优选的实施方案中，第一加工区的最大剪切速率在第一部分区域中至多达到了第一加工区第二部分区域中的最小剪切速率的约5倍，而且第一部分区域的体积至多是第二部分体积的约3倍。第一加工区的温度达到0到200℃，优选40℃到90℃。这可防止有些没有很好耐热性的颜料的有机分子被损害，即使只有少量的分子毁坏，也会导致最终产物中的颜色失真。优选地，其它粘结剂和/或油以及印刷油墨添加剂加到第二加工区的自由流动物质中，以便得到最终印刷油墨。对本专利技术装置适合的两个共轴旋转元件包括圆柱体和圆锥体，或者它们都是圆锥体，从而使共轴旋转元件间的间隙(第一加工区)在产物运输方向上变细或变宽，优选旋转元件之一是转子，另一个是定子。这就允许在第一加工区中颜料的有效及温和冲洗。如果用低于约3,000/s的剪切速率工作，那么优选地在间隙中使用碰撞体(球)，而在高于约3,000/s的剪切速率时，就可以在间隙中不使用球。在本专利技术装置特别优选的实施方案中，在每个旋转元件的表面上提供伸入界面并且在旋转元件旋转中相对另一个移动的销状凸起(pin-like elevation)，而且带有可以和间隙中需要提供的旋转元件的表面和/或销状凸起碰撞的碰撞体(例如球)。这有利于在冲洗期间增强混合效果。优选地，通过两个旋转元件沿着它们共用的旋转轴A相对另一个移动，可以调节间隙的间隙宽度。通过转子转动速率和间隙宽度的适当组合，就可能在第一加工区的间隙中大范围地调节适当的剪切速率。对间隙宽度而言适当的调节范围从约1mm到约5mm。优选地，第二加工区是挤出机的加工空间，因此第一加工区和-->第二加工区可以同轴向配置，即以旋转轴A和挤出机的纵轴共线的方式一个接着另一个配置。挤出机可以是多螺旋挤出机。本专利技术装置特别紧凑设计的特征是连续加工区的地方是普通的1片外壳(1-piece housing)，其上游的第一外壳截面与定子相应，而且其下游的第二外壳部分与挤出机的外壳相应。这样的设计不需要连接线或连接通道。本专利技术的其它优点、特征和可能的应用源自下面基于附图的说明。附图说明图1是根据现有技术方法的示意图。图2是根据本专利技术方法的示意图。图3a和图3b是本专利技术装置一部分的一个实施方案的示意图。具体实施方式图1表示了两种本领域的技术方法。在两种方法中，在反应器21中合成的水乳浊液(浆液)中获得的有色颜料通过泵22送到压滤机23中，并且被压缩成含水量为70-80％的颜料压缩饼24本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造印刷油墨或印刷油墨浓缩物的方法，包括以下顺序的步骤： －向第一加工区加入亲油粘结剂和含有亲油有色颜料的含水浆液； －在第一加工区，对加入到第一加工区的有色颜料含水浆液和粘结剂施加剪切流和应变流，以便至少部分从含水浆液中冲洗出的亲油有色颜料与亲油粘结剂结合； －在第一加工区后，第一次除去源于含水浆液的水； －来自第一加工区的部分脱水的自由流动物质被送到第二加工区，并在那里自由流动物质暴露于剪切、应变和压缩作用下，而且通过第一加工区的部分冲洗作为分离相释放的水被第二次从自由流动物质中除去；然后 －基本上不含水且亲油有色颜料分散在亲油粘结剂中的自由流动物质被移走并且作为中间产物或者最终产物收集。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2000-11-17 10057327.41.一种制造印刷油墨或印刷油墨浓缩物的方法，包括以下顺序的步骤：—向第一加工区加入亲油粘结剂和含有亲油有色颜料的含水浆液；—在第一加工区，对加入到第一加工区的有色颜料含水浆液和粘结剂施加剪切流和应变流，以便至少部分从含水浆液中冲洗出的亲油有色颜料与亲油粘结剂结合；—在第一加工区后，第一次除去源于含水浆液的水；—来自第一加工区的部分脱水的自由流动物质被送到第二加工区，并在那里自由流动物质暴露于剪切、应变和压缩作用下，而且通过第一加工区的部分冲洗作为分离相释放的水被第二次从自由流动物质中除去；然后—基本上不含水且亲油有色颜料分散在亲油粘结剂中的自由流动物质被移走并且作为中间产物或者最终产物收集。2.如权利要求1的方法，其特征在于进入第一加工区的含水浆液中有色颜料含量达到2-10％，优选为3-6％。3.如权利要求1或2的方法，其特征在于第一次除去的水代表了第一加工区中自由流动物质所含的大部分水，并且水被加回到第二加工区的自由流动物质中。4.如权利要求3的方法，其特征在于所述新添加的水为蒸馏水。5.如权利要求3或4的方法，其特征在于新添加的水是加热的水。6.如前述权利要求之一的方法，其特征在于在第二次除去水后在第二加工区第三次除去水。7.如权利要求6的方法，其特征在于第二次除去水后加热自由流动物质并且以脱水蒸汽的形式进行第三次除去水。8.如权利要求6或7的方法，其特征在于从第二加工区中第三次除去水可以由第三次除水区中的真空装置支持。9.如权利要求1-8之一的方法，其特征在于在第一加工区中施加的剪切速率在1,000/s-100,000/s的范围内，尤其是在1,000/s和50,000/s之间。10.如前述权利要求之一的方法，其特征在于第一加工区中剪切和/或应变流的强度稳定地从最小增加到最大，或者相反，然后稳定或突然地降低或增加。11.如前述权利要求之一的方法，其特征在于所述亲油有色颜料是在第一加工区冲洗中从水相转移到油性粘结剂的油相中的固体。12.如前述权利要求之一的方法，其特征在于几种液体在与具有良好分散固体(浆液)的其它液体结合前混合在一起。13.如前述权利要求之一的方法，其特征在于第一加工区的第一部分区域中的最大剪切速率至多达到第一加工区的第二部分区域中最小剪切速率的约5倍，并且第一部分区域的体积至多达到第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯恩哈德斯塔尔德，罗兰哈尔特，瓦尔特阿尔默，罗兰楚迪，
申请(专利权)人：布勒公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]