Способ обработки сухих полуфабрикатов неорганических пигментов Советский патент 1984 года по МПК C09C3/04 

4

00 Изобретение относится к технологии получения пигментов, а именно к способам обработки сухих полуфабри катов неорганических пигментов, используемых по одноименному назначени и в качестве наполнителей в лакокрасочной технике. Большинство неорганических пигмен тов, получаемых осаждением из растворов или твердофазным синтезом, на конечной стадии доработки полуфабри ката до целевого пигмента подвергают механической обработке путем измель чения, классификации, и последующей поверхностной обработке. При этом измельчение полуфабрикатов пигментов после сушки или прокалива ния осуществляются преимущественно в шаровых или роликокольцевых мельницах или дезинтеграторах, а та же в струйных мельницах Ц. Однако производительность шаровых мельниц невелика, процесс измельчения с их использованием является периодическим и характеризуется вредными условиями труда. Струйное измельчение, более эффектив но, но достаточно энергоемко. Известен в частности эффективный способ струйного измельчения минеральных пигментов, например ультрам рина или красного железоокисного пигмента, в противоточной струйной мельнице, работающей как на сжатие воздуха, так и на перегретом паре, в качестве энергоносителя (2. Недостатками данного способа являются большие расходы энергоноси теля и соответственно высокие энерг затраты и стоимость такой обработки Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ обработки полуфабрикатов Неорганического пигмента, в частности применительно к двуокиси титана, путем раздавливания и истирания на роликомаятниковой помольной установ ке с классификатором, согласно кото рому диспергирование пигмента проис ходит по линии, образованной кольцом и прижимакяцимися и пробегающими по нему роликами. При этом, посколь ку зона контакта имеет линейную форму, перетиранию подвергается не весь объем дезагрегируемого материа ла, а .величина максимальных усилий, передаваемых роликами, превышает 100-120 кг/см2 3. Однако известный способ не обесп чивает достаточно высокое качество целевых пигментов по показателям разбеливающей способности белых и красящей способности цветных пигментов. Так, разбеливающая способность двуокиси титана составляет 1600-1650 ед.,а красящая способност ультрамарина не превышает 140-165 е Целью изобретения является повышение разбеливающей способности белых к красящей способности цветных неорганических пигментов. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обработки сухих полуфабрикатов неорганических пигментов путем раздавливания и истирания их, процесс осуществляют под давлением 5-24 кг/см при толщине слоя обрабатываемого материала 10-30 мм. При этом указанной обработке подвергают двуокись титана или ультрамарин. Предлагаемый способ обработки полуфабрикатов неорганических пигментов обеспечивает повышение разбеливающей способности белых пигментов более чем на 9-11% и красящей способности цветных пигментов на 37% по сравнению с цветным процессом обработки раздавливания и истирания на роликомаятниковой помольной установке. Предлагаемый способ осуществляют в аппаратах с рабочими органами различных конструкций, обеспечивающих требуемое давление при обработке пигмента в пределах 5-24 кг/см при толщине его слоя 10-20 мин. Для этой цели применимы аппараты с фигурными бегунами, одинаковые смесители с сужающими шнеками, двухшнековые смесителидиспергаторы. Величина давления в последнем аппарате регулируется путем изменения количества и формы месильных дисков, а также сечения выходной диафрагмы. При этом давление передается по всему обрабатываемому слою дезагрегируемого пигмента, что обеспечивает эффективный объемный перетир последнего при небольших давлениях в пределах указанных с относительно невысокими энергозатратами. Проведение процесса при давлении менее 5 кг/см не обеспечивает доста точной дисперсности дезагрегированного пигмента и не улучшает пигментные свойства целевого продукта. И пользование давления более 24 кг/см незначительно у;1учшает разбеливающую способность белых и красящую способность цветных пигментов, однако резко возрастает расход энергии на единицу массы целевого материала, что является нецелесообразным. При толщине слоя пигмента менее 10 мм также резко повышаются затраты энергии на проведение процесса, некомпенсируемые однако улучшением дисперсности пигмента. При толщине слоя более 20 мм существенно ухудшаются пигментные свойства обрабатываемых пигментов. Предлагаемой обработке подвергают двуокись титана или ультрамарин, которые являются пигментами с относительно малой величиной сил связи между отдельньвчи микрокристаллами и невысокой абразивностью, что снижает износ используемого оборудования и позволяет эффективно использовать предлагаемый способ обработки. Пример 1. Прокаленную метатитановую кислоту анатазной или рутильной формы с помощью дозатора непрерывного действия направляют на непрерывно действующее раздавлива юще-перетирающее устройство, представляющее собой двушнековый смеситель -диспергатор. Обработку пигмент в этом аппарате осуществляют под давлением 10 кг/см при толщине слоя 15 мм. Создание нужного давления, обеспечивается подбором соответствующего количества и формы месильных дисков, а также сечения выходной диа фрагмы. Время пребывания обрабатываемого пигмента под давлением, созда ваемым рабочими органами реакторасмесителя, составляет порядка 8 15 мин. После проведенной обработки - дис пергирования пигмент через кольцевой зазор в 1,5-2 мм между корпусом реактора - смесителя и телом обратной червячной насадки в виде порошка непрерывно подают в расходный бункер, откуда он поступает на поверхностную обработку либо на упаковку. Полученный пигмент имеет разбеливакядую способность 1730 уд.ед. Энергозатраты процесса при этом составляют 12 кВтч/т, производительность 120 кг/ч Пример 2. Полуфабрикат ультрамарина, отмытый от водорастворимых солей и высуиюнный, из бункера через дозатор непрерывного действия подают на двухвалковый шнековый смеситель, в котором пигмент подвергают раздавливанию и истиранию в слое в пределах 10-20 мм дод давлением 5-25 кгс/см , создаваемым за счет . подпора обратных витков. Красящая способность полученного при этом пигмента по окончании обработки в течение 8-15 мин превышает этот показатель исходного полуфабриката на 60-80 уд.ед. и составляет 150 170 уд.ед., диспергируемость пигмента по Клину находится в пределах 35-40 мкм. В таблице представлены свойства обработанной двуокиси титана при различных режимах прюцесса. Данные таблицы характеризуют оптимальность предлагаемых условий раздавливания и перетира полуфабриката неорганического пигмента - двуокиси титана для получения высокой разбеливающей способности его после обработки при относительно невысоких энергозатратах процесса. Таким образом, изобретение позвочяет получить пигменты с высокими пигментными показателями при отно::ительно невысоких энергозатратах процесса обработкиИ небольшом давгтении аппарата обработки, имеющим более чем 65 раз меньшую величину по сравнению с известным процессом.

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ СУХИХ ПОЛУФАБРИКАТОВ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ПИГМЕНТОВ путем раздавливания и истирания их, отличающийся тем, что с целью повышения разбеливающей способности белых и красящей способности цветных пигментов, процесс 2 осуществляют под давлением 5-24 кг/см при толщине слоя обрабатываемого материала 10-20 мм. 2. Способ по п. 1, отличающий с я тем, что указанной обработке подвергают двуокись титана или ультрамарин. 1(Л

15

5

15 15 10

15 20

15

15

24

15

26

15

20

20

10

800

3,3

1300

6,5 1730 12,0

1870

39,0 1920 81,0

1960

143,0 1970 225,0

1980

219

1970

126

20

15

20

20

20

30

20

40

Продолжение таблицы

1920

80

1790

59

1200

32

580

11