生产乳胶漆的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种生产乳胶漆的方法，其使用掺合物，诸如填充剂、颜料、添加剂、分 散剂、消泡剂、膜粘合助剂、防腐剂以及作为增稠剂和粘合剂的纤维素醚和/或黄原胶。
【背景技术】
[0002] 无
【发明内容】
[0003] 目的是产生特征为高增稠性能、良好储存稳定性和易于加工以及环保涂覆的乳胶 漆。此外，产物应该在不同配制品中展示一致良好的涂覆性质，也就是说不易于飞溅、良好 的漆表面、易于扩展、高耐磨性、良好的颜料分布性等。另外，根据加工技术应该有可能快 速、简单且经济地生产乳胶漆。
【附图说明】
[0004] 无
【具体实施方式】
[0005] 如同所有可用水稀释的涂布剂系统一样，乳胶漆由呈粘合剂、填充剂、颜料、添加 剂以及水形式的涂布材料组成，并且添加如所已知的纤维素醚作为增稠剂。除其增稠效应 之外，这些纤维素醚还对乳胶漆的稳定化、流动特性以及保水性具有正面影响。一般熟悉其 中适用于具有习知组成的乳胶漆的纤维素醚，所述乳胶漆可能含有粘合剂，例如聚乙酸乙 烯酯、聚丙酸乙烯酯以及苯乙烯丙烯酸酯；颜料，例如二氧化钛、硫酸钡以及硫化锌；填充 剂，例如碳酸钙、硫酸钙、石英、高岭土、瓷土以及滑石；添加剂，例如湿润剂和分散剂（诸如 聚磷酸酯和聚丙烯酸酯）；消泡剂，例如矿油基产物；成膜剂，例如石油溶剂油和丁基卡必 醇乙酸酯；以及保存剂，例如酚类化合物和有机酰胺。
[0006] 术语"增稠剂"一般从本发明的意义上加以解释，并且通常描述吸收液体（通常为 水）并且在工艺中膨胀并最终被转变为粘性的、真溶液或胶态溶液并且常常又被称为膨胀 剂的高分子物质（参见伦普化学词典（R6mPPchcmieLexikon}，第9版，格奥尔蒂姆出版社 (GeorgThiemeVerlag)，关键字"增稠剂（Verdickungsmittel)"）。如已知的黄原胶也在漆 生产中作为乳胶的增稠剂和稳定剂。这是由基于碳水化合物的微生物培养基生产的葡萄糖 化合物。在杀死培养基之后，获得所要的黄原胶。至于其化学组成，其是由具有测量的结合 葡萄糖链组成的纤维素，而且至于其性质，是通过子基的结构来决定，丙酮酸酯单元的数量 决定黄原胶的粘度。
[0007] 水或可用水稀释的粘合剂和漆中的纤维素等级的增稠效应将更详细地加以检测。 对于所有高分子聚合物，一般情况是在水中的增稠效应随着分子量增加。然而，高分子纤维 素的生产受到例如浆状物的起始材料的特性限制。为了获得可水膨胀并且由此增稠的纤维 素，疏水化处理是必需的，疏水化处理一般是由醚化造成，并且在最常见的情况下由于副反 应又会导致分子量下降。因此，在先技术中已知，借助于类聚合物反应，例如纤维素化合物 经例如醚化改质以生成生产高粘度水溶液的低分子纤维素。所述经改质的纤维素醚具有高 表面活性并且可以用以生产粘性水溶液。
[0008] 在添加呈固体粉末形式或呈水性悬浮液形式的水溶性纤维素醚的情况下，问题常 常发生在使这些增稠剂分解且不生产团块，并且将其分散以便达成快速并且均匀的溶解直 到逐步达成最终粘度。已知不同的措施，其在原则上归结为利用水分子的作用阻止或者延 迟纤维素醚粒子（粉末、颗粒或者凝聚物）的表面膨胀直至粒子均匀分布在含水乳胶漆中。 已经采用的措施多样性的概述可见于德国公开案DEOS3232467中，其要点在于通过使纤 维素或者纤维素醚与不同的化学化合物反应以达成对溶解性的改良以便获得改进。
[0009] 纤维素醚在水溶液中的特性基本上通过pH值来确定。在pH值低于7. 5时，纤维 素醚不发生膨胀反应；在pH值增加至约pH8的过渡范围时，纤维素醚发生分解，这样使得 所述纤维素醚实现其作为增稠剂的功能。生产乳胶漆的普通程序是：在pH值为7(或者低 于7)时，使纤维素醚以粉末或者悬浮液形式分散到水溶液中，通过机械搅拌来使其均匀分 散，随后通过添加碱来提升pH值以使得纤维素开始分解并且发生均质混合，其可实现纤维 素作为增稠剂的功能。如果将纤维素醚添加到已经呈碱性的水溶液中，那么纤维素醚将立 刻发生分解，然而不利的是将形成团块和凝集块，其无法用习知的加工技术充分细微粉碎 并且在涂覆时产生再也不能除去的有疙瘩的表面。因此，所述乳胶漆将不能使用。
[0010] 另一问题在于将其他掺合物添加到已经分解有增稠剂的高粘度溶液中并且将其 分散，其是能量极其密集型的并且极其困难的。关键问题来自以下事实：在添加掺合物下， pH值提升到9并且因此纤维素立刻开始膨胀，因此禁止在所述工艺开始时添加纤维素醚。
[0011] 本发明的目标是提出一种乳胶漆的生产方法，其使用可能不併有团块的纤维素醚 和/或黄原胶作为增稠剂。
[0012] 根据本发明，如下这个目标已经实现：与纤维素醚和/或黄原胶的膨胀时间相比， 将纤维素醚和/或黄原胶与水相中存在的其他掺合物以混合和掺合形式进行的加工时间 更短。
[0013] 为使根据本发明的方法成功，关键是在添加增稠剂时，技术加工速度小于纤维素 醚的膨胀时间（反应时间），所以尽管初期膨胀工艺已开始，但随时可混合和掺合。因此处 理时间比膨胀时间短。当测量纤维素的膨胀度时，可以使用相对应的粘度状态，其极易通过 仪器来记录。在原则上，膨胀工艺与粘度的增加成比例进行。对于描述本人可以确定的膨 胀工艺来说具有决定性的是：当以原始材料作为起始材料，粘度已经增加一定倍数时，结束 膨胀操作。有可能生产呈数字形式的粘度，因为存在对应于此的一般可应用的尺度。增加 可能通过百分比数字来描述，也就是说当粘度已经增加X倍时结束所述工艺。根据本发明 的要求，纤维素醚的膨胀时间（反应时间）必须大于在加工期间彻底混合和掺合的加工时 间。
[0014] 加工速度必须如此快速进行和/或纤维素的膨胀时间必须如此缓慢进行，从而不 可能形成团块和凝集块。如下对不出现团块和凝集块的情况进行监测：在玻璃表面上产生 提取物，并且在其已经停止流动之后，确定团块是依然留存还是存在完全平滑的表面。为此 目的，将漆涂覆到玻璃板上，并且使其停止流动，在低处所建立的厚度大于高处。涂层越薄， 凝集块越能被选择出并且越小，所述凝集块由于直径过大的情况下其在表面上方朝外突出 并且被认作是不平坦的，所以可以被鉴别出。在这种测试方法中，可以可靠地确定的是要选 择如此薄的层，以便在随后消费者涂覆时，（涂层的）层比这厚，从而确保平滑表面外观。归 因于这些监测生产方法的测量值，所以可以确定制造工艺是否在本发明意义上进行操作。 由于对制造工艺起作用的参数的多样性，所以不可以引用在绝对意义上的工艺参数。举例 来说，润湿固体粒子的能力具有决定性影响，其不仅取决于对应液体的选择而且取决于所 使用液体的粘度，因为稀液体更擅于润湿。此外，材料本身必须不仅仅原则上可润湿，而且 材料的相对表面积越大其可润湿程度越好。
[0015] 成品"乳胶漆"最终产物中不存在团块的意思是最终产物中所含有的最大粒度低 于具体限值。最大粒度基本上取决于后续涂覆的需求并且通过设定制造方法的参数来确 定。在乳胶漆的情况下，常常并且一般要求不存在甚至低于50微米的颗粒，并且由此在本 文中我们又要求在此情况下在本发明意义上使用术语不存在团块。
[0016] 基于实验经历，已知可用于膨胀和加工的时间在毫秒ms范围内变化。
[0017] 在先前技术的方法中，将掺合物分散入高粘度稠性物。在本发明的情况下，将其他 固体引入到水相中，在水相中可以容易地将其分散。其中存在根据本发明的方法与先前技 术的一个基本差异。添加水相显著简化分散并不需要进一步合理的解释，其产生与先前技 术相比在分散期间待进行的能量支出显著更低的关键优势。由于可能存在更佳分散，所以 另一可观优势可见于可以显著更高效地对待添加的组分进行使用和利用。由于流变学特性 不同，所以待提供的能量支出的差异相当大。
[0018] 本发明的重要实施例在于在两阶段工艺中进行乳胶漆的生产。因此，可以生产半 成品，其可以在不同时间、在不同场所用于最终生产乳胶漆。有可能出售这种半成品而且消 费者自己当场生产最终产物。为此目的，本发明具体提出将所有固体、颜料、掺合物等（也 就是说乳胶漆中所含有的所有成分，但是除粘合剂和稀释剂之外）引入到水相中并且掺 合。在第二步中，也就是说当场，对应于本发明掺合缺失组分（即纤维素醚和粘合剂）。
[0019] 可观的优势是可以生产半成品，也就是说所有固体和颜料（除粘合剂和增稠剂之 外）都包含在普遍可应用的水相中。这在先前技术的方法下是不可行的，因为不可以获得 充足的游离水，而其将结合到纤维素醚。那么在最后一个生产步骤中将缺少这种水，在所述 生产步骤中将来自半成品的全部产物混合在一起。在所提出的解决方案中，由于不存在纤 维素因而水不能被吸收，所以在生产工艺开始时保存水。由于缺乏水，所以这种半成品不能 通过先技术生成。其他程序如下：随后向这种半成品中引入纤维素醚并且将粘合剂搅拌入 其中并且由此完成最终产物。消费者借助于半成品获得基本组分，而且消费者有可能从不 同来源购买完成最终产物所必需的组分（纤维素、粘合剂），随后在本发明意义上加工所述 组分。半成品和/或可能的程序在先前技术中是不可能存在的。
[0020] 另一关键优势在于在根据本发明的方法下有可能显著改善碱性分散并且由此生 产更光滑的表面。另外，因为在粘性状态下分散是困难的，