专利名称：一种白度可控的干混饰面砂浆的生产装置及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种砂浆的生产装置，尤其涉及一种可连续、高产能生产白度可控的干混饰面砂浆的装置、以及使用所述装置生产白度可控的干混饰面砂浆的方法。
背景技术：
建筑涂料主要指用于建筑外墙、内墙、顶棚、地面等的涂料，具有装饰功能、保护功能和居住性能改进功能。早期涂料中的苯类物质、甲醛等有机挥发物、有机溶剂以及重金属等对环境和人类带来严重污染，从生产到使用的每一个环节都存在污染的风险。随着技术的进步以及人们对污染的重视，涂料工业已经从“油性涂料”时代进入了 “水性涂料”时代。目前建筑涂料以水性涂料为主，水性涂料是以水为分散介质的涂料，包括水乳液和水溶液型涂料。水性涂料中有害物质的含量比油性涂料低，在满足使用功能的前提下，比油性涂料更加环保。但是水性涂料组成中包括高达35飞5%的水，这对于水性涂料的包装和运输来讲，需要花费大量的人力、物力和财力；水性涂料保质期和储存期短，为了解决水性建筑涂料储存稳定性，即储存期间不发生分层、增稠等现象，也需要很高的成本和专门的技术。并且，对于室内空间封闭或半封闭环境，人们追求更环保涂料的技术探索从未停止过。德国瓦克化学公司(Wacker Chemie AG)研制出可再分散乳胶粉，使涂料干粉化成为可能。干粉涂料一般是将乳液经过特殊工艺干燥成为粉末，改变了生产和贮存方式，生产成本降低，包装和运输方便、安全，储存期和保质期长；使用时与溶剂配成醇基或水基涂料或快干涂料，适应性强，使用方便；并节省了一般涂料中的必须添加的化学助剂，不仅解决了环境污染问题，而且节约资源，因而得到了广泛的应用和发展。涂料(尤其是内墙涂料)的干粉化，已成为涂料环保化的重要新技术，而受到业界的广泛重视。如中国专利CN102617103A(申请号201110446739.1)公开了一种不含固化剂的无机干粉建筑涂料及其生产方法，中国专利CN102617102A (申请号201110446699. O)公开了一种无机干粉建筑涂料及其生产方法，中国专利CN102617104A (申请号201110446747. 6)公开了一种无机干粉砂壁状涂料及其生产方法，上述干粉涂料技术已经将干粉涂料的有害物质限量进一步降低到一个新的历史水平。现有的干粉状建材产品的生产都能实现成套设备的微机自动化控制，并自动计量、和自动包装，配以除尘设备，在标准化工业厂房中进行安装，可以使车间内整洁干净，劳动强度低、产能大。本领域技术人员知道，除涂料基础组分之外，涂料一般还包括颜料以得到所需的颜色，但是由于干粉涂料产品的特殊性(如多颜色品种，颜色均匀性要求高，原材料种类变化多、差异大等)，不同批次的干粉涂料很容易出现颜色色度差的情况。现有的干粉涂料的生产工艺，一般均采用分批混合包装工艺，并分别标出不同批次间的差异，这种分批包装的方式存在产能低、颜色管理差等缺点。饰面砂浆是我国从国外引进的一种新型饰面材料，颜色变化范围广，造型丰富，一般由胶凝材料、骨料、填料和添加剂制成，用于建筑墙体表面以及顶棚装饰。如上所述，本领域缺乏一种白度可控的干混饰面砂浆的生产方法，以使白色砂浆的生产在实现规模化生产 的前提下，减少批次间的色差，从而提高成品质量稳定性和产能。
发明内容
针对上述内容中所指出的问题，本申请提供了一种生产白度可控的干混饰面砂浆的装置，使白色砂浆的生产实现规模化，并减少了批次间的色差，从而提高成品质量稳定性和提闻广能。本发明的目的是提供一种生产白度可控的干混饰面砂浆的装置，所述装置包括
a)第一计量装置、骨料计量装置和白色颜料计量装置，第一计量装置包括胶凝材料计量设备、填料计量设备和添加剂计量设备；
b)第一混合装置，第一混合装置进料口连接第一计量装置和骨料计量装置；第二混合装置，第二混合装置进料口连接白色颜料计量装置；
c)物料输送系统，物料输送系统将第一混合装置的混合物送入第二混合物装置；并且物料输送系统设有白度检测装置，或者设有取样口，用于白度检测的取样。根据本发明所述生产白度可控的干混饰面砂浆的装置的一种优选实施例，包括
a)第一计量装置、骨料计量装置和白色颜料计量装置，第一计量装置包括胶凝材料计量设备、填料计量设备和添加剂计量设备；
b)第一混合装置，第一混合装置进料口连接第一计量装置和骨料计量装置；第二混合装置，第二混合装置进料口连接白色颜料计量装置；
c)第一物料输送系统，将第一混合装置的混合物送入第二混合物装置；并且物料输送系统设有白度检测装置，或者设有取样口，用于白度检测的取样；
d)第二物料输送系统，将第二混合装置中的混合物送回第一混合设备。根据本发明所述生产白度可控的干混饰面砂浆的装置的进一步优选实施例，包括
a)第一计量装置、骨料计量装置和白色颜料计量装置，第一计量装置包括胶凝材料计量设备、填料计量设备和添加剂计量设备；
b)第一混合装置，第一混合装置进料口连接第一计量装置和骨料计量装置；第二混合装置，第二混合装置进料口连接白色颜料计量装置；
c)第一物料输送系统，将第一混合装置的混合物送入第二混合物装置；并且物料输送系统设有第一白度检测装置，或者设有第一取样口，用于白度检测的取样；
d)第二物料输送系统，将第二混合装置中的混合物送回第一混合设备；在第二混合装置还设有第二白度检测装置，或者设有第二取样口，用于白度检测的取样。本发明上述的任意一种生产白色砂浆的装置中，所述白度检测装置连接外部显示器。或者，本发明上述的任意一种生产白度可控的干混饰面砂浆的装置中，所述白度检测装置连接一个处理器，处理器控制白色颜料计量装置的计量取料。本发明第二个目的是提供一种使用上述生产白度可控的干混饰面砂浆的装置生产白度可控的干混饰面砂浆的方法，所述方法包括如下步骤
步骤1，以所设计的白色砂浆的白度为B1，测定不含白色颜料的情况下，不同的砂浆基础组分与骨料混合物形成的砂浆白度B2 ;测定在B2调整至B1时，砂浆基础组分与骨料混合物中所需要加入的白色颜料的重量W ;制作B2与W的关系图或/和表格，所述砂浆基础组分包括无极和/或有机胶凝材料、填料和添加剂；
步骤2，第一计量装置包括胶凝材料计量设备、填料计量设备和添加剂计量设备分别计量称取无极和/或有机胶凝材料、填料和添加剂，并送入第一混合装置进行混合；骨料计量装置计量称取骨料，并送入第一混合装置进行混合；
步骤3，将步骤2中的混合物通过物料输送系统送入第二混合装置，在物料输送系统检测混合物的白度，得到混合物的白度B3 ;
步骤4，根据步骤I中所制定的B2与W的关系图或/和表格，找出由B3调整至B1所需要加入的白色颜料的重量Wt ；
步骤5，白色颜料计量装置计量称取Wt重量的白色颜料，送入第二混合装置，与步骤3中送入的混合物进行混合，得到所需白度的白色砂浆。根据本发明所述方法的一种优选实施例，步骤包括
步骤1，以所设计的白色砂浆的白度为B1，测定不含白色颜料的情况下，不同的砂浆基础组分与骨料混合形成的砂浆白度B2 ;测定在B2调整至B1时，砂浆基础组分与骨料混合物中所需要加入的白色颜料的重量W ;制作B2与W的关系图或/和表格；
步骤2，第一计量装置包括胶凝材料计量设备、填料计量设备和添加剂计量设备分别计量称取无极和/或有机胶凝材料、填料和添加剂，并送入第一混合装置进行混合；骨料计量装置计量称取骨料送入第一混合装置进行混合；
步骤3，将步骤2中的混合物通过第一物料输送系统送入第二混合装置，在第一物料输送系统检测混合物的白度，得到混合物的白度B3 ;
步骤4，根据步骤I中所制定的B2与W的关系图或/和表格，找出由B3调整至B1所需要加入的白色颜料的重量Wt ；
步骤5，白色颜料计量装置计量称取Wt重量的白色颜料，送入第二混合装置，与步骤3中送入的混合物进行混合；
步骤6，检测第二混合装置中混合得到的物料的白度，符合设计白度，得到所需白度的白色砂浆；将不符合设计白度的混合物通过第二物料输送系统送回第一混合装置。本发明所述的方法中，步骤3中所述的白度检测可以是
I)在第一物料输送系统安装白度检测装置，自动检测混合物的白度；或者
2)在第一物料输送系统安装取样口，取样后在独立的白度检测装置进行白度的检测。本发明优选为第I)中白度检测方法。同样，步骤6中所述的白度检测可以是
1)在第二混合装置安装白度检测装置，自动检测混合物的白度；或者
2)在第二混合装置安装取样口，取样后在独立的白度检测装置进行白度的检测。本发明优选为第I)中白度检测方法。在本发明所述方法的一种优选实施例中，所述白度检测装置将检测数据传送给处理器，处理器根据所制定的B2与W的关系数据，控制白色颜料计量装置的计量取料。本发明所述的生产白度可控的干混饰面砂浆的方法中，步骤I中，优选制成B2与W的关系图，更优选为曲线图，如以B2为横坐标、W为纵坐标制备曲线图；也可以是点线图；例如可以采用origin、excel等软件制图。
本发明所述的生产白度可控的干混饰面砂浆的方法中，所述白色颜料选自钛质颜料、铅质颜料、锌质颜料、氧化锑(三氧化二锑)、硫酸钡中的任意一种或任意几种的混合物，所述钛质颜料如钛白粉(二氧化钛，如锐钛矿型二氧化钛、金红石型二氧化钛、或其混合物)，或钛白粉与硫酸钙复合颜料等；所述铅质颜料如碱式硫酸铅、碱式碳酸铅、碱式硅酸铅和双碱式亚磷酸铅等，锌质颜料如氧化锌、加铅氧化锌(如氧化锌与碱式硫酸铅混合物、氧化锌与碱式硅酸铅混合物)、硫化锌、立德粉(硫化锌与硫酸钡的组合物)、加钛立德粉(如立德粉与钛白粉混合物)等。在本发明所述的方法中，钛白粉为最优选的白色颜料。本发明所述的砂浆基础组分中，所述无机胶凝材料，优选为硅酸盐、铝酸盐、碳酸钙、硫酸钙中的任意一种或几种的混合物，所述硅酸盐优选为硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂、硅酸钙(如硅酸三钙、硅酸二钙)，所述铝酸盐优选为铝酸钙(如铝酸三钙)、铁铝酸四钙等；所述无机胶凝材料更优选为硅酸盐水泥和/或铝酸盐水泥，最优选为硅酸盐水泥。本领技术人员应当理解的是，所述硅酸盐水泥的含义包括硅酸盐与其它可用矿物质的组合物，如普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、膨胀型硅酸盐水泥、以及已知的复合硅酸盐水泥(如硅酸盐与石膏复合物)。所述铝酸盐水泥可以是膨胀型铝酸盐水泥、膨胀型硫铝酸盐水泥等。本发明所述的涂料基础组分中，所述有机胶凝材料，优选为可再分散乳胶粉等有机水溶性粉体，更优选为可再分散乳胶粉，如乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、丙稀酸共聚物、聚乙烯醇、乙烯与氯乙烯及月硅酸乙烯酯三元共聚物、醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚物、醋酸乙烯酯与丙烯酸酯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚物、苯乙烯与丁二烯共聚物、丙烯酸酯与苯乙烯共聚物。本发明所述的涂料基础组分中，所述无机和/或有机胶凝材料，优选为上无机、有机胶凝材料的混合物，更优选为上述硅酸盐、铝酸盐、碳酸钙、硫酸钙、可再分散乳胶粉中的任意一种或几种的混合物。本发明所述的方法中，所述填料可以是无机填料、有机填料或其混合物。所述填料优选为粉状填料，所述粉状填料的粒径优选为< 200 μ m (200 μ m约为70目)，优选为10μπι-200μπι，优选为 15μπι-100μπι，更优选为 18 μ m_50 μ m (约 300-800 目)。所述填料一般选择颜色遮盖力差的材料，如碳酸钙、滑石粉、粉煤灰中的任意一种或几种的混合物。本发明所述砂浆基础组分与骨料混合物中，无机和/或有机胶凝材料重量含量优选为 10%-40%。本发明所述白色砂浆基础组分与骨料混合物中，填料重量含量优选为20%_85%。本发明所述砂浆基础组分与骨料混合物中，骨料重量含量优选为5%_40%。所述骨料粒径优选为< 20mm,更优选为1-1Omm,更优选为2 mm _6mm。 可用于本发明的骨料包括石英砂、玻璃珠、陶粒、砂砾等。本发明所述的方法中，所述添加剂选自减水剂、憎水剂、稳定剂、消泡剂、分散剂、
润滑剂、木质纤维素、纤维素醚等组分中的任意一种或任意几种的组合。本发明所提供的生产白度可控的干混饰面砂浆的装置，可以是全封闭系统，以使生产环境干净整洁，不会产生对危害操作人员健康的粉尘。
本发明通过在线监测白度，并且白色颜料进行二次混合，各个批次产品的白度基本保持一致；可使生产质量可控，产能增大。
图1为本发明生产白度可控的干混饰面砂浆装置一种实施例示意 图2为本发明生产白度可控的干混饰面砂浆装置第二种实施例示意 图3为本发明生产白度可控的干混饰面砂浆装置第三种实施例示意 图4为本发明实施例中，不同基础组分白度B2与所需白色颜料重量W关系曲线。
具体实施例方式经过广泛深入的研究，通过大量的实验测试工作，本发明对现有的白度可控的干混饰面砂浆生产工艺进行改进，提供了一种白度可控的干混饰面砂浆的生产装置以及使用所述装置生产白色砂浆的方法。首先，获得从不同砂浆基础组分与骨料混合物白度B2调整到设计产品白度&所需要加入的白色的颜料的重量W，测得一系列数据后，建立各种砂浆基础组分与骨料混合白度B2与所要加入的白色颜料重量W之间的关系图或/和表。以关系曲线图为例，以B2为横坐标、W为纵坐标绘图，进行线性拟合后得到曲线图。在生产过程中，先将除白色颜料之外的砂浆基础组分与骨料计量混合，测定白度，然后根据上述图或/和表确定所需要加入的白色颜料的重量，加入白色颜料混合，制得白色砂浆。 或者，还可以根据需要，向得到的白色砂浆中加入其它颜色的颜料混合，得到彩色砂浆。 下面以设计产品白度B1=SCK白色颜料为钛白粉为例，通过具体实施例，对本发明所述方法进行详细的介绍和描述。设计产品白度为Β1=80时，不同基础组分白度B2与所需白色颜料重量W关系曲线如图4所示。实施例1
砂浆基础组分包括水泥、可再分散乳胶粉、粉状碳酸钙、减水剂，按照表I中的重量配t匕，凝胶材料计量设备10称取20kg水泥和6kg可再分散乳胶粉、填料计量设备11称取66. 5kg碳酸钙(粒径为300目)、添加剂计量设备12称取O. 5kg减水剂、骨料计量装置13称取7kg石英砂(粒径3_)，并送入第一混合装置2进行混合。表1，实施例1中砂浆基础组分与骨料物料重量配比(单位kg)
权利要求
1.一种生产白度可控的干混饰面砂浆的装置，其特征在于，包括 a)第一计量装置、骨料计量装置和白色颜料计量装置，第一计量装置包括胶凝材料计量设备、填料计量设备和添加剂计量设备； b)第一混合装置，第一混合装置进料口连接第一计量装置和骨料计量装置；第二混合装置，第二混合装置进料口连接白色颜料计量装置； c)物料输送系统，物料输送系统将第一混合装置的混合物送入第二混合物装置；并且物料输送系统设有白度检测装置，或者设有取样口，用于白度检测的取样。
2.根据权利要求1所述的生产白度可控的干混饰面砂浆的装置，其特征在于，包括 a)第一计量装置、骨料计量装置和白色颜料计量装置，第一计量装置包括胶凝材料计量设备、填料计量设备和添加剂计量设备； b)第一混合装置，第一混合装置进料口连接第一计量装置和骨料计量装置；第二混合装置，第二混合装置进料口连接白色颜料计量装置； c)第一物料输送系统，将第一混合装置的混合物送入第二混合物装置；并且物料输送系统设有白度检测装置，或者设有取样口，用于白度检测的取样； d)第二物料输送系统，将第二混合装置中的混合物送回第一混合设备。
3.根据权利要求2所述的生产白度可控的干混饰面砂浆的装置，其特征在于，包括 a)第一计量装置、骨料计量装置和白色颜料计量装置，第一计量装置包括胶凝材料计量设备、填料计量设备和添加剂计量设备； b)第一混合装置，第一混合装置进料口连接第一计量装置和骨料计量装置；第二混合装置，第二混合装置进料口连接白色颜料计量装置； c)第一物料输送系统，将第一混合装置的混合物送入第二混合物装置；并且物料输送系统设有第一白度检测装置，或者设有第一取样口，用于白度检测的取样； d)第二物料输送系统，将第二混合装置中的混合物送回第一混合设备；在第二混合装置还设有第二白度检测装置，或者设有第二取样口，用于白度检测的取样。
4.根据权利要求1所述的生产白度可控的干混饰面砂浆的装置，其特征在于，所述白度检测装置连接外部显示器。
5.根据权利要求1所述的生产白度可控的干混饰面砂浆的装置，其特征在于，所述白度检测装置连接一个处理器，处理器控制白色颜料计量装置的计量取料。
6.一种使用权利要求1所述的装置生产白度可控的干混饰面砂浆的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤 步骤1，以所设计的白色砂浆的白度为B1，测定不含白色颜料的情况下，不同的砂浆基础组分与骨料混合物形成的砂浆白度B2 ;测定在B2调整至B1时，砂浆基础组分与骨料混合物中所需要加入的白色颜料的重量W ;制作B2与W的关系图或/和表格，所述砂浆基础组分包括无机和/或有机胶凝材料、填料和添加剂； 步骤2，第一计量装置包括胶凝材料计量设备、填料计量设备和添加剂计量设备分别计量称取无机和/或有机胶凝材料、填料和添加剂，并送入第一混合装置进行混合；骨料计量装置计量称取骨料，并送入第一混合装置进行混合； 步骤3，将步骤2中的混合物通过物料输送系统送入第二混合装置，在物料输送系统检测混合物的白度，得到混合物的白度B3 ;步骤4，根据步骤I中所制定的B2与W的关系图或/和表格，找出由B3调整至B1所需要加入的白色颜料的重量Wt ； 步骤5，白色颜料计量装置计量称取Wt重量的白色颜料，送入第二混合装置，与步骤3中送入的混合物进行混合，得到所需白度的白色砂浆。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤3中所述的白度检测选自 1)在第一物料输送系统安装白度检测装置，自动检测混合物的白度；或者 2)在第一物料输送系统安装取样口，取样后在独立的白度检测装置进行白度的检测。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，步骤包括 步骤1，以所设计的白色砂浆的白度为B1，测定不含白色颜料的情况下，不同的砂浆基础组分与骨料混合形成的砂浆白度B2 ;测定在B2调整至B1时，砂浆基础组分与骨料混合物中所需要加入的白色颜料的重量W ;制作B2与W的关系图或/和表格； 步骤2，第一计量装置包括胶凝材料计量设备、填料计量设备和添加剂计量设备分别计量称取无机和/或有机胶凝材料、填料和添加剂，并送入第一混合装置进行混合；骨料计量装置计量称取骨料送入第一混合装置进行混合； 步骤3，将步骤2中的混合物通过第一物料输送系统送入第二混合装置，在第一物料输送系统检测混合物的白度，得到混合物的白度B3 ; 步骤4，根据步骤I中所制定的B2与W的关系图或/和表格，找出由B3调整至B1所需要加入的白色颜料的重量Wt ； 步骤5，白色颜料计量装置计量称取Wt重量的白色颜料，送入第二混合装置，与步骤3中送入的混合物进行混合； 步骤6，检测第二混合装置中混合得到的物料的白度，符合设计白度，得到所需白度的白色砂浆；将不符合设计白度的混合物通过第二物料输送系统送回第一混合装置。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤6中所述的白度检测选自 1)在第二混合装置安装白度检测装置，自动检测混合物的白度；或者 2)在第二混合装置安装取样口，取样后在独立的白度检测装置进行白度的检测。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述白度检测装置将检测数据传送给处理器，处理器根据所制定的B2与W的关系数据，控制白色颜料计量装置的计量取料。
全文摘要
本发明提供一种生产白度可控的干混饰面砂浆的装置、以及使用所述装置生产白度可控的干混饰面砂浆的方法所述装置包括a)第一计量装置、骨料计量装置和白色颜料计量装置；b)第一混合装置进料口连接第一计量装置和骨料计量装置；第二混合装置进料口连接白色颜料计量装置；c)物料输送系统，物料输送系统将第一混合装置的混合物送入第二混合物装置；并且物料输送系统设有白度检测装置，或者设有取样口，用于白度检测的取样。本发明所提供的生产白度可控的干混饰面砂浆的装置，可以是全封闭系统。本发明通过在线监测白度，并且白色颜料进行二次混合，各个批次产品的白度基本保持一致；可使生产质量可控，产能增大。
文档编号C04B28/08GK103029216SQ201210561270
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月21日 优先权日2012年12月21日
发明者郭四龙 申请人:上海墙特节能材料有限公司