调整搅拌机构参数同时的涂料组合物制备制造技术

技术编号:26653951 阅读:36 留言:0更新日期:2020-12-09 00:58
本发明专利技术涉及一种制备可用于汽车工业的涂料组合物或其前体的方法,所述方法包括至少步骤(1),即在使用重量计量系统时借助至少一个计量阀将制备涂料组合物或其前体所需的所有组分称入适用于称量它们的容器中。称入所述容器的组分在进行步骤(1)的全程中借助搅拌机构混合并在进行步骤(1)的全程中根据在所述容器内由混合产生的涡流不断调整搅拌机构的旋转速度和/或周向速度,借助摄像机光学检测所述涡流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】调整搅拌机构参数同时的涂料组合物制备本专利技术涉及一种制备可用于汽车工业的涂料组合物或其前体的方法,所述方法包括至少步骤(1),即在使用重量计量系统时借助至少一个计量阀将制备涂料组合物或其前体所需的所有组分称入适用于称量它们的容器中,称入所述容器的组分在进行步骤(1)的全程中借助搅拌机构混合并在所述容器内进行根据由混合产生的涡流不断调整搅拌机构的旋转速度和/或周向速度,借助摄像机光学检测所述涡流。现有技术现今,可用于汽车工业的涂料组合物在(大)工业规模下使用合适的计量系统制备,但其迄今通常还没有自动化。原因是必须在搅拌的同时加入用于制备此类组合物的各个组分。在许多这样的涂料组合物,例如水性漆的制备中,由于在计量过程中发生的粘度变化,需要连续混合用于制备的组分,特别是每当既使用亲水组分又使用疏水组分时。否则在最坏的情况下,个别组分可能在它们加入时损失,例如在将亲水组分混入疏水混合物时。因此不仅在加入所有组分后需要借助搅拌进行连续混合,而且在它们每次加入时都需要,从而在加入组分,即计量时确保或保持所得混合物(如液体)的表面上的所需流型。表面上的这种所需流型被描述为涡流,并且也在文献中和对本领域技术人员而言以甜甜圈效应(donuteffect)的概念为人所知。用于制备涂料组合物的工业计量系统通常基于重量分析程序,即通过测定要制备的组合物的重量进行组分的计量。但这方面的问题在于,在这种重量计量的情况下,通常至少不可能在加入各个组分时全程借助搅拌进行混合。特别地,由于搅拌流及其对称重的组分的干扰效应,在各个组分的精细重量计量过程中通常不可能搅拌,否则会在加入它们时发生计量错误。因此,至少在精细计量过程中,也就是计量的最后阶段必须暂停搅拌,直至实现所需重量添加,但是由于上文已经描述的原因,这是不利的,特别确切地说,无论何时制备水性漆,例如水性漆的制备仅在实验室如研究和开发实验室内或在小规模生产过程中以1至1000kg的较小规模进行。如果要避免在组分添加过程中的计量中断,具体目标配制剂的各具体配方的相关工艺参数(尤其包括考虑所用的组分数、它们的量和它们的添加顺序)必须在搅拌同时的计量过程中预先获知,并对各个配方确定,以确保在计量过程中的合适搅拌和充分的流型。这样的工艺参数是例如,搅拌器在计量到其中的容器内的高度。其它特别相关的工艺参数是所用搅拌机构的旋转速度和/或周向速度的选择。在计量期间,例如,这些参数通常取决于填充料位,特别取决于为了制备目标配制剂而计量到其中的容器内的混合物的粘度。但是,这种程序的一个缺点在于,对于具体目标配制剂的各具体配方,必须预先获知相关工艺参数,如旋转速度和周向速度的上述参数,因此必须在每种情况下人工实验测定,这需要花费大量时间和工作并且也限制了工艺工程自动化的期望目标。另一方面,在计量期间不可能(再)改变旋转速度和周向速度,以致例如,如果分别预先确定的工艺参数在生产过程中终究证实不合适,不可能对这些参数的所需降低或提高作出响应。但是由于原材料批次内的波动或温度影响(夏季、冬季操作),在实践中经常要在生产过程中调整这些参数。因此需要一种制备涂料组合物或其前体的方法,其可借助其制备所需的组分的重量计量进行,但同时允许在制备中始终不间断混合,包括在各个组分的计量过程中,并且甚至在计量期间也确保在改变用于混合的搅拌机构的相关搅拌参数方面的足够灵活性,在每种情况下没有冒着发生计量误差的风险。同时,该方法也意在从工作安全的角度满足工业中遇到的要求。问题本专利技术解决的一个问题因此是提供一种制备涂料组合物或其前体的方法,其借助其制备所需的组分的重量计量进行并且甚至在计量过程中也允许各个组分的不间断混合,因此没有常规方法的任何缺点,特别是甚至在计量期间也确保在改变用于混合的搅拌机构的相关搅拌参数方面的足够灵活性,而没有冒着发生计量误差的风险。还意在实现制备中的尽可能高度自动化。本专利技术解决的一个问题特别在于提供使得水性漆的制备成为可能的这样的方法,确切地说特别是在大规模工业生产中。解决方案通过专利权利要求书中要求保护的主题以及在下列说明书中描述的这些主题的优选实施方案解决这一问题。本专利技术的第一个主题因此是一种制备可用于汽车工业的涂料组合物或其前体的方法,所述方法包括至少步骤(1),即(1)在使用重量计量系统时借助至少一个计量阀将制备涂料组合物或其前体所需的所有组分称入适用于称量它们的容器中,其中称入所述容器的组分在进行步骤(1)的全程中借助搅拌机构混合并在所述容器内进行根据由混合产生的涡流不断调整搅拌机构的旋转速度和/或周向速度,借助摄像机光学检测所述涡流。已经令人惊讶地发现,根据本专利技术的方法可借助使用的所有组分的重量计量进行并仍允许在制备中,包括在计量过程中始终不间断混合各个组分。还已经令人惊讶地发现,借助根据本专利技术的方法,有可能通过容器内的搅拌机构的旋转速度和/或周向速度的不断调整对在计量过程中可能发生的粘度变化和/或填充料位的变化作出响应,特别是当同时使用亲水和疏水组分时,例如在水性漆的制备中。在所用搅拌机构的搅拌体的位置(在从容器底部开始计算的搅拌体在容器内的高度的意义上)恒定的情况下,根据各自的填充料位和容器内的混合物的各自粘度,在液体表面可见的容器中的流型(涡流)改变。已经令人惊讶地发现,再根据这种涡流,可在根据本专利技术的方法内进行搅拌机构的旋转速度和/或周向速度的不断调整以确保在该方法的步骤(1)的整个过程中保持恒定涡流。在这种情况下通过称入容器中的组分的量和数目预先确定各自的填充料位。根据本专利技术的方法因此令人惊讶地有可能保持用于制备的容器内的恒定涡流,这是所有组分的最佳混合所需要的,特别不需要对所用搅拌机构的搅拌体的高度进行任何调整。进行该方法的这种方式的进一步令人惊讶的优点源于有可能实现更短的制备时间,因为在计量前不需要实验测定和明确搅拌机构的最佳旋转速度和/或周向速度。除上文已提到的在制备方法或制成的组合物或其前体的品质方面的优点外,由于该方法的实施方式更经济,在盈利性方面也带来优点。此外,该制备方法在操作时的安全性提高方面也有令人惊讶的优点,因为借助根据本专利技术的方法,特别是容器内的搅拌机构的旋转速度和/或周向速度的不断调整,有可能避免所谓暴露出搅拌体的操作。在通过在容器中混合所有组分的制备方法的情况下,这被理解为是指搅拌体没有完全被要搅拌的介质润湿并因此至少部分在容器的填充料位之上的状态。尤其从在有爆炸危险的区域中操作的角度看,可能出现各种潜在危险。在此举例提到,由于引发不允许的振动(机械着火源)而使搅拌轴可能断裂、不再提供放电、不受控的喷射、可能涉及不想要的着火源润湿、不想要的易燃液体雾化和与此相关地,加剧形成更多的有爆炸危险的区域和有可能形成着火源。由于在进行本专利技术的方法的步骤(1)的全程中进行容器内的搅拌机构的旋转速度和/或周向速度的不断调整,借助本专利技术的方法可防止这一点。详述根据本专利技术的方法根据本专利技术的方法是一种制备可用于汽车工业的涂料组合物或其前体的方法。通过这种方法可制备可用于OEM生产线涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备可用于汽车工业的涂料组合物或其前体的方法、所述方法包括至少步骤(1),即/n(1)在使用重量计量系统时借助至少一个计量阀将制备涂料组合物或其前体所需的所有组分称入适用于称量它们的容器中,/n其中称入所述容器的组分在进行步骤(1)的全程中始终借助搅拌机构混合并在进行步骤(1)的全程中根据在所述容器内由混合产生的涡流不断调整搅拌机构的旋转速度和/或周向速度,借助摄像机光学检测所述涡流。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180322 EP 18163337.11.一种制备可用于汽车工业的涂料组合物或其前体的方法、所述方法包括至少步骤(1),即
(1)在使用重量计量系统时借助至少一个计量阀将制备涂料组合物或其前体所需的所有组分称入适用于称量它们的容器中,
其中称入所述容器的组分在进行步骤(1)的全程中始终借助搅拌机构混合并在进行步骤(1)的全程中根据在所述容器内由混合产生的涡流不断调整搅拌机构的旋转速度和/或周向速度,借助摄像机光学检测所述涡流。


2.根据权利要求1的方法,其中旋转速度可借助方程v=π.d.n转换成周向速度v,反之亦然,其中d对应于搅拌机构的搅拌体的直径且n对应于搅拌机构的旋转速度。


3.根据前述权利要求之一的方法,其中通过借助摄像机光学检测涡流和数字评估由此获得的光学数据而根据在容器内由混合产生的涡流进行搅拌机构的旋转速度和/或周向速度的不断调整。


4.权利要求3的方法,其中数字评估包含涡流的所得光学数据与数据库中包含的光学对比数据的比较。


5.根据前述权利要求之一的方法,其中根据容器内的涡流不断调整搅拌机构的旋转速度和/或周向速度代表当前旋转速度和/或周向速度的降低或提高。


6.根据前述权利要求之一的方法,其中以自动化方式进行搅拌机构的旋转速度和/或周向速度的不...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·布雷塞尔M·马克曼
申请(专利权)人:巴斯夫涂料有限公司弗里克灌装技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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