способ получения пигментов

Формула изобретения

Способ получения пигментов, включающий обработку наполнителя и красящего вещества совместно в аппарате для измельчения, отличающийся тем, что сначала наполнитель и красящее вещество обрабатывают в смесителе вибрационного типа в присутствии мелющих тел в течение 5 - 20 мин, при этом указанные компоненты подают в смеситель поочередно тремя потоками в три равноудаленные одна от другой течки частями, равными 30 - 35% заданной массы каждого компонента, после чего полученную активированную смесь подают в виброцентробежную мельницу и обрабатывают ее в течение 0,5 - 3 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области получения пигментов, которые могут быть использованы в лакокрасочной промышленности, в промышленности строительных материалов, для производства цветных цементов, керамики и т.п.

Из патентной литературы известен способ получения пигментов путем нанесения на поверхность частиц наполнителя слоя аморфного материала из группы металлофосфатов, фосфатов, боратов, борофосфатов, борофосфитов и хроматов. В качестве наполнителя используют силикатный материал [1].

Известен способ получения пигментов путем совместной обработки наполнителя и красящего вещества в струйном аппарате в газовой среде при сверхзвуковой скорости, давлении 7,5-17 бар и температуре 160- 550^oC [2].

Недостатком известных способов получения пигментов являются сравнительно низкие показатели качества пигментов в части укрывистости, кроющей способности, красящей силы, маслоемкости.

Задачей изобретения является повышение декоративности и технических характеристик пигментов:

увеличение кроющей способности;

повышение красящей силы и белизны (для белых пигментов);

снижение маслоемкости.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения пигментов, включающем обработку наполнителя и красящего вещества совместно в аппарате для измельчения, сначала наполнитель и красящее вещество обрабатывают в смесителе вибрационного типа в присутствии мелющих тел в течение 5-20 мин, при этом указанные компоненты подают в смеситель поочередно тремя потоками в три равноудаленные друг от друга течки частями, равными 30-35% от заданной массы каждого компонента, после чего полученную активированную смесь подают в виброцентробежную мельницу и обрабатывают ее в течение 0,5-3 мин.

В качестве основы-наполнителя по данному способу используют тонкодисперсные микронизированные природные минералы: микробарит, микрокальцит, микротальк и другие.

В качестве красящего вещества по данному способу используются белые или цветные неорганические пигменты, а также органические пигменты, например азопигменты, фталоцианиновые, технический углерод.

Способ по изобретению технически несложен, характеризуется пониженной энергоемкостью, не требует предварительной обработки наполнителя в энергонапряженных помольных агрегатах и имеет уменьшенное по сравнению с прототипом время совместной обработки компонентов.

Повышенное качество пигмента при относительно небольшом содержании красящего вещества достигается за счет эффективного микрокапсулирования тонкодисперсного (микронизированного) наполнителя в процессе совместной обработки компонентов по данному способу. Микрокапсулирование заключается в нанесении на поверхность микронизированного наполнителя дискретного или сплошного слоя красящего вещества и его мозаичного закрепления силами электроадгезионного взаимодействия на активных центрах кристаллической решетки наполнителя.

При этом исходная смесь наполнителя и красящего вещества приобретает новое качество "пигмента-наполнителя": красящая сила возрастает не менее чем в 2,5-3 раза, снижается маслоемкость, а укрывистость и белизна (для белых пигментов) почти не отличаются от исходного красящего вещества.

Для сокращения времени предварительной гомогенизации компоненты подаются в смеситель с торовой камерой через три равноудаленные друг от друга течки поочередно: наполнитель, а затем красящее вещество. Совместная обработка компонентов в смесителе в присутствии мелющих тел при оптимальной скорости движения потока 0,250,05 м/с способствует ускорению процесса гомогенизации микронизированных компонентов смеси и возбуждает активные центры на поверхности наполнителя, сокращая время последующей обработки смеси в высокоэнергонапряженном помольном аппарате, в частности в виброцентробежной мельнице.

Способ обеспечивает получение плотной и однородной по толщине оболочки красящего вещества на поверхности микронизированного наполнителя и повышает гомогенность пигментов. За счет этого достигается повышенная стабильность технических характеристик пигмента.

Кроме того, за счет снижения времени совместной обработки компонентов смеси в высокоэнергонапряженной виброцентробежной мельнице в пигменте лучше сохраняются декоративные и технические свойства исходного красящего вещества: кроющая способность, координаты цветности, доминирующая длина волны, белизна (для белых пигментов).

Пример. Способ осуществляют следующим образом в соответствии с примером 1 табл. 1. Природный микронизированный кальцит со средним размером частиц 1-5 мм загружают в смеситель вибрационного СмВТ-2 типа емкостью 1 м³. Масса загрузки мелющих тел из специальной керамики составляет 950 кг.

Масса загрузки микрокальцита составляет 288 кг. Компоненты загружаются в работающий смеситель через три равноудаленные друг от друга течки шестью порциями в следующей последовательности, кг:

Микрокальцит - 100

Диоксид титана - 25

Микрокальцит - 100

Диоксид титана - 25

Микрокальцит - 88

Диоксид титана - 22

Скорость движения потока в смесителе составляет 0,30 м/с. Время смешения компонентов составляет 5 мин.

После окончания процесса смешения смесь компонентов с помощью дозирующего устройства выгружается в бункер и поступает в виброцентробежную мельницу. Загрузка мелющих тел составляет 17 кг, скорость оборотов водила 850 об/мин, энергонапряженность мельницы 20 g. Время обработки 0,5 мин.

Результаты испытаний представлены в табл. 1-2.0