一种环保型油墨的生产方法
【专利摘要】本发明公开了属于精细化工产品的生产领域的一种水性油墨的生产方法。所述油墨生产的全过程由原料准备、配料、研磨和成品处理四个环节组成：生产工艺过程采用连续的、间隙或半间隙的；采用一种颜色一条生产线，生产结束且暂时不生产时，封闭各个料罐和所有进出口，因此清洗不仅会产生大量污水和浪费油墨，同时缩短调墨时间，降低生产成本；在生产过程中，整个系统与环境是封闭的，即没有气体和液体向系统外环境排泄或泄漏，符合清洁环境、环境保护要求。
【专利说明】一种环保型油墨的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于精细化工产品的生产领域，特别涉及一种水性油墨的生产方法 技术背景
[0002] 在油墨、涂料、油漆的生产过程中会产生三种污染源：
[0003] 1、粉尘的污染，因为油墨、涂料、油漆的生产过程必定涉及固体粉末（如染料、颜 料、炭黑、钛白粉、滑石粉等等）的加料问题，目前有两种粉末加料方式：一是人工称量加 料，即人工称量好后直接倒入分散罐中进行搅拌分散，这种方法在称量和倒料两个环节都 会产生粉尘飞扬，造成空气污染，同时危害操作工的健康，而且劳动强度大，大多中小型生 产企业都采用这种方法；二是人工称好料后倒入料斗，料斗中的粉末通过管道被吸入分散 罐中，有一定规模的生产厂会将料斗用小房子与外界隔开，这样可以减少倒料过程的粉末 飞扬，但仍未解决称量和往料斗中倒料这两个环节对操作人员造成的危害，也难以避免称 量环节粉末飞扬对空气的污染。
[0004] 2、气体的污染。无论是油墨、涂料还是油漆都要用到大量的有机溶剂（要占产品 总量的50%以上），如甲醇、丁醇、丙醇等，甚至还会用到苯和二甲苯等剧毒品，这些都属于 易挥发的有机溶剂，不仅在加料和生产环节会向空气中挥发，造成空气污染，而且设备的清 洁过程也要用相应的溶剂，也有有机物挥发至空气中，同时危害操作人员的身心健康。
[0005] 3、液体的污染。目前市场上的油墨（包括涂料和油漆）的生产大多采用间隙生产 工艺，具体工艺如图3所示的一般的油墨生产工艺示意图。
[0006] 图中，不同的原料分别称量并分别加入分散罐，在分散罐中搅拌混合分散均匀后 放入储料罐2,砂磨机首先从储料罐2中连续吸料，经砂磨的料连续放入储料罐1中，直至吸 完储料罐2中的料，完成这批料的弟一遍研磨。检验储料罐1中的料是否达标（王要指细 度），若达标则进行调墨（主要调粘度）继而过滤，若不达标则连续打回到砂磨机进行第二 次研磨，研磨后的料连续放入储料罐2,直至储料罐1的料全部打完，完成第二遍研磨。通常 研磨的遍数要达5次左右（因对墨细度要求不同而异），每一次都要对刚吸完料的储罐进行 清洗以免粗颗粒染料带入后续研磨的墨料中，每批料生产结束或更换颜色都要彻底清洗砂 磨机。这样的清洗不仅会产生大量污水,而且浪费油墨，浪费量达10 %-20%，研磨遍数越 多污水越多，浪费也越大。
[0007] 针对上述问题，本发明提出了一种环保型的油墨生产技术。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是提供一种环保型的油墨生产方法，其特征在于，所述油墨生产的 全过程由原料准备、配料、研磨和成品处理四个环节组成：生产工艺过程采用连续的、间隙 的或半间隙的；具体步骤如下：
[0009] 1)原料准备，为防止原料中的易挥发物或粉尘污染空气，在生产车间里设置由各 种形状的封闭式储料罐组成的原料区；每种原料用泵分别装入各自的原料罐并密封存放， 原料罐与分散罐之间设置有输送料管；
[0010] 2)配料，每种原料通过具有自动计量功能的计量装置和输送料管向分散罐中输入 定比例的物料，为防止物料结块在输料的同时开启分散罐内的搅拌器，全部物料加完后继 续搅拌直至分散均匀成粗墨；从原料罐到分散罐的系统为密封系统，以保证生产过程没有 污染物质排放到环境中，进而实现清洁生产；
[0011] 3)所述研磨是采用砂磨机、球磨机或胶体磨对固体颗粒进行粉碎，采用连续的或 半间隙或间隙的研磨过程；
[0012] 4)所述成品处理，由调墨设备、过滤、成品容器、包装四部分组成；即经研磨且细 度达标的油墨进入调墨设备，调节除细度以外的油墨的粘度与pH值指标，然后进入过滤环 节，过滤掉杂质和少量细度未达标的粗颗粒油墨，全部性能指标都达标的油墨进入成品设 备待用；在产品出厂前，就通过自动称量和包装机对油墨直接包装为成品；然后运输。
[0013] 所述采用连续的生产过程：将秤重的配料在分散罐中分散均匀的粗墨依次连续地 通过多个研磨单元连续研磨，再进入成品处理；在成品处理中，首先在调墨设备中调节粘 度、pH值，然后是过滤油墨，以除去杂质和细度在标准以上的粗颗粒油墨，将所有指标都达 标的油墨产品打入成品容器中待用；一条连续油墨生产线的配置为：1套连续的研磨系统， 2套并列的A分散罐和B分散罐，2套A调墨设备和B调墨设备，1一2套过滤设备，1一2套 成品容器，1一2套自动包装设备；之所以部分环节配置A和B系列主要是为满足研磨的连 续性，同时也为满足生产能力；在生产过程中，因为分散和调墨是采用间隙操作，为保证整 条生产线的连续性，A分散罐在运行时，B分散罐备料，当A分散罐中的料放完后瞬间切换 到B分散罐，此时A分散罐进入备料状态；同样，A调墨设备在运行线路中接受研磨单元过 来的墨时，B调墨设备在调节墨的性能，并将性能达标的墨全部打入成品设备，当A调墨设 备达到液位后马上将进墨料管切换到B调墨设备；每套连续研磨系统含1 一 10个研磨单元， 每个研磨单元含1台研磨机、1台进料泵和1个中间罐。
[0014] 所述间隙或半间隙的生产过程是各种原料通过计量泵按比例自动打入分散罐，边 搅拌边加料；加料完成后继续搅拌直至体系分散均匀，此时的墨称为粗墨，粗墨进入研磨机 进行研磨，研磨后的粗墨进入A储料罐，并对其进行细度分析，若细度达标，则调节粘度和 pH值直至达标，然后是过滤油墨以除去杂质和细度在标准以上的粗颗粒油墨，将所有指标 都达标的产品打入成品设备中待用；若不达标，则返回研磨机进行第二遍研磨，研磨后的墨 进入B储料罐；若细度达标，则调节粘度和pH值直至达标，然后是过滤油墨以除去杂质和细 度在标准以上的粗颗粒油墨，将所有指标都达标的产品打入成品设备中待用；如此循环，一 直研磨到细度达标，进而调节粘度和pH值；半间隙和间隙的不同在于研磨机，若研磨机是 连续式，即连续进料连续出料；但其它环节均为间隙操作，则整个生产过程为半间隙；若研 磨机是间隙式的（即一次性加料，等研磨完成后一次性出料），其它环节也都是一次性加料 和一次性出料，则整个生产过程为间隙式。
[0015] 所述多个单元连续研磨是采取自动监控方案：即对第一单元的进料泵进行流量监 控，通过自动控制和驱动系统调节阀门的开度来调节流量，其流量越小，细度越细，以防止 流量失控导致最后研磨单元出口的细度不达标；同时要监控设有循环料管的中间罐的液 位，单元之间的中间罐液位未必一致，但每一个单元的中间罐液位要保持稳定，否则说明流 量不稳定，进而影响到细度的稳定性；液位控制和进料泵的流量控制采取联动控制方案，当 液位偏高时将自动减小进料泵的流量，为保证液位不溢出，需从中间罐引出一根循环管到 研磨机进料泵前，当中间罐中的油墨液位超出设定高度时，将通过这根循环管引流到进料 泵入口处；为防止研磨机进料管里的墨流入循环管，需要在循环管与进料泵的连接处设置 单向阀。
[0016] 所述计量装置对液体料可用计量泵，对于固体料可以选用市场上已有的粉末自动 计量和加料，配料在分散罐中进行。
[0017] 所述保证生产过程不排放有污染的粉尘、液体和气体的清洁环境，采取以下方 案：
[0018] 1)粉末加料采用真空吸料的方法，即在粉末原料罐与分散罐之间配置自动计量和 真空吸料系统；
[0019] 2) -种颜色一条生产线，以免更换颜色时的清洗造成大量污水或废溶剂；
[0020] 3)当一批墨生产结束且暂时不生产时，则要封闭各个料罐和所有进出口，以免残 留其中的油墨干结在器壁或管壁，影响下一次的正常生产，为此需要配置相应的设施，即在 物料流动方向上，各单元设备之间都要配置不锈钢输料管，输料管与设备的连接处要配置 能够密封的阀门；
[0021] 4)在生产过程中，整个系统与环境是封闭的，即没有气体和液体向系统外环境排 泄或泄漏。
[0022] 本发明的有益效果是采用一种颜色一条生产线，生产结束且暂时不生产时，封闭 各个料罐和所有进出口，进而免除因清洗而产生的大量污水和油墨的浪费，同时缩短生产 时间，降低生产成本；在生产过程中，整个系统与环境是封闭的，即没有气体和液体向系统 外环境排泄或泄漏，符合清洁环境、环境保护要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 图1为连续式生产工艺流程示意图。
[0024] 图2为半间隙式或间隙式油墨生产工艺示意图。
[0025] 图3为一般的油墨生产工艺示意图。
【具体实施方式】
[0026] 本发明提供一种环保型的油墨生产方法。所述油墨生产的全过程由原料准备、配 料、研磨和成品处理四个环节组成：生产工艺过程采用连续的、间隙或半间隙的；下面结合 附图，具体说明本发明油墨生产步骤如下：
[0027] 1)原料准备，为防止原料中的易挥发物或粉尘污染空气，在生产车间里设置由各 种形状的封闭式储料罐组成的原料区；每种原料用泵分别装入各自的原料罐并密封存放， 原料罐与分散罐之间设置有输送料管；
[0028] 2)配料，每种原料通过具有自动计量功能的计量装置和输送料管向分散罐中输入 定比例的物料，为防止输料过程中分散罐内的物料结块在输料的同时开启分散罐的搅拌器 搅拌，全部物料加完后继续搅拌直至分散均匀成粗墨；从原料罐到分散罐的系统为密封系 统，以保证生产过程没有污染物质排放到环境中，进而实现清洁生产；
[0029] 3)所述研磨是采用砂磨机、球磨机或胶体磨对固体颗粒进行粉碎，采用连续的或 间隙的研磨过程；
[0030] 4)所述成品处理，由调墨设备、过滤、成品容器、包装四部分组成；即经研磨且细 度达标的油墨进入调墨设备，调节除细度以外的油墨的粘度与pH值指标，然后进入过滤环 节，过滤掉杂质和少量细度未达标的粗颗粒油墨，全部性能指标都达标的油墨进入成品设 备待用；在产品出厂前，就通过自动称量和包装机对油墨直接包装为成品；然后运输。
[0031] 实施例1
[0032] 图1所示为连续式生产工艺流程示意图。所述采用连续的生产过程：将秤重的配 料在分散罐中分散均匀的粗墨依次连续地通过多个研磨单元连续研磨，再进入成品处理； 在成品处理中，首先在调墨设备中调节粘度、pH值，然后是过滤油墨，以除去杂质和细度在 标准以上的粗颗粒油墨，将所有指标都达标的油墨产品打入成品设备中待用；通常一条连 续油墨生产线的配置为：1套连续的研磨系统，2套并列的A分散罐和B分散罐，2套A调墨 设备和B调墨设备，2套A过滤设备和B过滤设备，2套A成品设备和B成品设备，2套A自 动包装设备和B自动包装设备。之所以配置A和B系列主要满足研磨的连续性，同时也为 满足生产能力；在生产过程中，因为分散和调墨是采用间隙操作，为保证整条生产线的连续 性，A分散罐在运行时，B分散罐备料，当A分散罐中的料放完后瞬间切换到B分散罐，此时 A分散罐进入备料状态；同样，A调墨设备在运行线路中接受研磨单元过来的墨时，B调墨设 备在调节墨的性能，并将性能达标的墨全部打入成品设备，当A调墨设备达到液位后马上 将进墨料管切换到B调墨设备；每套连续的研磨系统含1--10个研磨单元，每个研磨单元 含1台研磨机、1台进料泵和1个中间罐。
[0033] 上述油墨细度的达标是采取自动监控方案：即对第一单元的进料泵进行流量监 控，通过自动控制和驱动系统调节阀门的开度来调节流量，其流量越小，细度越细，以防止 流量失控；同时要监控设有循环料管的中间罐的液位，单元之间的中间罐液位未必一致，但 每一个单元的中间罐液位要保持稳定，否则说明流量不稳定，进而影响到细度的稳定性；液 位控制和进料泵的流量控制采取联动控制方案，当液位偏高时将自动减小进料泵的流量， 为保证液位不溢出，需从中间罐引出一根循环管到研磨机进料泵前，当中间罐中的油墨液 位超出设定高度时，将通过这根循环管引流到进料泵入口处；为防止研磨机进料管里的墨 流入循环管，需要在循环管与进料泵的连接处设置单向阀。
[0034] 实施例2
[0035] 图2所示为半间隙式或间隙式油墨生产工艺示意图。所述间隙或半间隙的生产过 程是各种原料通过计量泵按比例自动打入分散罐，边搅拌边加料；加料完成后继续搅拌直 至体系分散均匀，此时的墨称为粗墨，粗墨进入研磨机进行研磨，研磨后的粗墨进入A储料 罐，并对其进行细度分析，若细度达标，则调节粘度和pH值直至达标，然后是过滤油墨以除 去杂质和细度在标准以上的粗颗粒油墨，将所有指标都达标的产品打入成品设备中待用； 若不达标，则返回研磨机进行第二遍研磨，研磨后的墨进入B储料罐；若细度达标，则调节 粘度和pH值直至达标，然后是过滤油墨以除去杂质和细度在标准以上的粗颗粒油墨，将所 有指标都达标的产品打入成品设备中待用；如此循环，一直研磨到细度达标，进而调节粘度 和pH值；半间隙和间隙的不同在于研磨机，若研磨机是连续式，即连续进料连续出料；但其 它环节均为间隙操作，则整个生产过程为半间隙；若研磨机是间隙式的（即一次性加料，等 研磨完成后一次性出料），其它环节也都是一次性加料和一次性出料，则整个生产过程为间 隙式。
[0036] 所述计量装置对液体料可用计量泵，对于固体料可以选用市场上已有的粉末自动 计量和加料，配料在预分散罐中进行。
[0037] 所述保证生产过程不排放有污染的粉尘、液体和气体的清洁环境，采取以下方 案：
[0038] 1)粉末加料采用真空吸料的方法，即在粉末原料罐与分散罐之间配置自动计量和 真空吸料系统；
[0039] 2) -种颜色一条生产线，以免更换颜色时的清洗造成大量污水或废溶剂；
[0040] 3)当一批墨生产结束且暂时不生产时，则要封闭各个料罐和所有进出口，以免残 留其中的油墨干结在器壁或管壁，影响下一次的正常生产，为此需要配置相应的设施，即在 物料流动方向上，各单元设备之间都要配置不锈钢输料管，输料管与设备的连接处要配置 能够密封的阀门；
[0041] 4)在生产过程中，整个系统与环境是封闭的，即没有气体和液体向系统外环境排 泄或泄漏。
【权利要求】
1. 一种环保型的油墨生产方法，其特征在于，所述油墨生产的全过程由原料准备、配 料、研磨和成品处理四个环节组成：生产工艺过程采用连续的、间隙或半间隙的；具体步骤 如下： 1) 原料准备，为防止原料中的易挥发物或粉尘污染空气，在生产车间里设置由各种形 状的封闭式储料罐组成的原料区；每种原料用泵分别装入各自的原料罐并密封存放，原料 罐与预分散罐之间设置有输送料管； 2) 配料，每种原料通过具有自动计量功能的计量装置和输送料管向预分散罐中输入定 比例的物料，为防止输送过程中分散罐中物料结块在输料的同时开启分散罐内的搅拌器搅 拌，全部物料加完后继续搅拌直至分散均匀成粗墨；从原料罐到A分散罐的系统为密封系 统，保证生产过程不排放有污染的粉尘、液体和气体的清洁环境； 3) 所述研磨是采用砂磨机、球磨机或胶体磨对固体颗粒进行粉碎，采用连续的或间隙 的研磨过程； 4) 所述成品处理，由调墨设备、过滤、成品容器包装四部分组成；即经研磨且细度达标 的油墨进入调墨设备，调节除细度以外的油墨的粘度与pH值指标，然后进入过滤环节，过 滤掉杂质和少量细度未达标的粗颗粒油墨，全部性能指标都达标的油墨进入成品设备待 用；在产品出厂前，就通过自动计量和包装机对油墨直接包装为成品；然后运输。
2. 根据权利要求1所述一种环保型的油墨生产方法，其特征在于，所述采用连续的生 产过程：将配料在分散罐中分散均匀的粗墨依次连续地通过多个研磨单元连续研磨，再进 入成品处理；在成品处理中，首先在调墨设备中调节粘度、pH值，然后是过滤油墨，以除去 杂质和细度在标准以上的粗颗粒油墨，将所有指标都达标的油墨广品打入成品设备中待 用；其中，一条连续油墨生产线的配置为：1套连续的研磨系统，2套并列的A分散罐和B分 散罐，2- 5套连续的研磨设备，2套A调墨设备和B调墨设备，2套A过滤设备和B过滤设 备，2套A成品设备和B成品设备，2套A自动包装设备和B自动包装设备；之所以配置A和 B系列主要满足研磨的连续性，同时也为满足生产能力；在生产过程中，因为分散和调墨是 采用间隙操作，为保证整条生产线的连续性，A分散罐在运行时，B分散罐备料，当A分散罐 中的料放完后瞬间切换到B分散罐，此时A分散罐进入备料状态；同样，A调墨设备在运行 线路中接受研磨单元过来的墨时，B调墨设备在调节墨的性能，并将性能达标的墨全部打入 成品设备，当A调墨设备达到液位后马上将进墨料管切换到B调墨设备；每套连续的研磨系 统含1 一 10个研磨单元，每个研磨单元含一台研磨机、一台进料泵和一个中间罐。
3. 根据权利要求1所述一种环保型的油墨生产方法，其特征在于，所述间隙或半间隙 的生产过程是各种原料通过计量泵按比例自动打入分散罐，边搅拌边加料；加料完成后继 续搅拌直至体系分散均匀，此时的墨称为粗墨，粗墨进入研磨机进行研磨，研磨后的粗墨进 入A储料罐，并对其进行细度分析，若细度达标，则调节粘度和pH值直至达标，然后是过滤 油墨以除去杂质和细度在标准以上的粗颗粒油墨，将所有指标都达标的广品打入成品设备 中待用；若不达标，则返回研磨机进行第二遍研磨，研磨后的墨进入B储料罐；若细度达标， 则调节粘度和pH值直至达标，然后是过滤油墨以除去杂质和细度在标准以上的粗颗粒油 墨，将所有指标都达标的产品打入成品设备中待用；如此循环，一直研磨到细度达标，进而 调节粘度和pH值；半间隙和间隙的不同在于研磨机，若研磨机是连续式，即连续进料连续 出料；但其它环节均为间隙操作，则整个生产过程为半间隙；若研磨机是间隙式的，即一次 性加料，等研磨完成后一次性出料；其它环节也都是一次性加料和一次性出料，则整个生产 过程为间隙式。
4. 根据权利要求1所述一种环保型的油墨生产方法，其特征在于，所述油墨细度达标， 采取自动监控方案：即对第一单元的进料泵进行流量监控，通过自动控制和驱动系统调节 阀门的开度来调节流量，其流量越小，细度越细，以防止流量失控；同时要监控设有循环料 管的中间罐的液位，单元之间的中间罐液位未必一致，但每一个单元的中间罐液位要保持 稳定，否则说明流量不稳定，进而影响到细度的稳定性；液位控制和进料泵的流量控制采取 联动控制方案，当液位偏高时将自动减小进料泵的流量，为保证液位不溢出，需从中间罐引 出一根循环管到研磨机进料泵前，当中间罐中的油墨液位超出设定高度时，将通过这根循 环管引流到进料泵入口处；为防止研磨机进料管里的墨流入循环管，需要在循环管与进料 泵的连接处设置单向阀。
5. 根据权利要求1所述一种环保型的油墨生产方法，其特征在于，所述自动计量装置 为对液体料可用计量泵，对于固体料可以选用市场上已有的粉末自动计量和加料，配料在 预分散罐中进行。
6. 根据权利要求1所述一种环保型的油墨生产方法，其特征在于，所述保证生产过程 不排放有污染的粉尘、液体和气体的清洁环境，采取以下方案： 1) 粉末加料采用真空吸料的方法，即在粉末原料罐与分散罐之间配置自动计量和真空 吸料系统； 2) -种颜色一条生产线，以免更换颜色时的清洗造成大量污水或废溶剂； 3) 当一批墨生产结束且暂时不生产时，则要封闭各个料罐和所有进出口，以免残留其 中的油墨干结在器壁或管壁，影响下一次的正常生产，为此需要配置相应的设施，即在物料 流动方向上，各单元设备之间都要配置不锈钢输料管，输料管与设备的连接处要配置能够 密封的阀门； 4) 在生产过程中，整个系统与环境是封闭的，即没有气体和液体向系统外环境排泄或 泄漏。
【文档编号】C09D11/00GK104212226SQ201410409073
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月19日 优先权日:2014年8月19日
【发明者】王红凤, 孙乃萍, 陈树山, 陈昕, 孙建, 袁建生, 卢向阳, 陈丽洁 申请人:北京印月明印染新技术有限公司