一种用于高固含铝颜料的制备装置及制备方法与流程

本发明涉及高固含铝颜料制备，尤其涉及一种用于高固含铝颜料的制备装置及制备方法。

背景技术：

1、铝银浆是一种重要的金属颜料，因其具有高明亮的金属光泽被广泛应用于涂料工业、印刷油墨工业和塑料工业领域，目前，我国每年的铝银浆产销量大概在5万吨左右，其中国外进口及其物料占有8000吨。

2、油墨铝银是铝颜料的一种，主要是将浆状的铝银浆固态化、条状化，使之更加适应终端产品的应用。

3、现有技术中高固含铝颜料的制备仍存在一些不足：

4、现有高固含铝颜料（铝银条和铝银粉）生产主要通过真空高温烘烤实现，烘箱高温（100摄氏度）烘烤，铝颜料的铝与水分在高温下反应，使有效成分损失；

5、在现有技术中高固含铝颜料的高温烘烤需要较长时间，长时间保持高温烘烤状态对电能造成极大的浪费。

6、针对上述问题，本发明文件提出了一种用于高固含铝颜料的制备装置及制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有的高固含铝颜料真空高温烘烤造成有效成分损失，长时间保持高温烘烤状态对电能造成极大的浪费的缺点，而提出的一种用于高固含铝颜料的制备装置及制备方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种用于高固含铝颜料的制备装置，包括工作台，所述工作台的顶部固定有支撑柱，所述支撑柱的顶部固定有顶板；

4、套环，其套设在支撑柱的外壁，所述套环的外壁固定有多个连接臂，多个所述连接臂的顶部均固定有封闭盘，多个所述封闭盘的顶部均设有放置盒，且放置盒用于盛放高固含铝颜料；

5、冷冻箱和真空干燥箱，两者均固定在顶板的底部，并均与封闭盘配合，冷冻箱用于对放置盒内盛放的高固含铝颜料进行冷冻，真空干燥箱用于对放置盒内盛放的高固含铝颜料进行真空干燥；

6、两个输送带，均设置在工作台的顶部，分别用于对放置盒进行上料和下料，且两个输送带、冷冻箱和真空干燥箱形成上料、冷冻、干燥以及下料工序；

7、送料结构，其包括套在支撑柱上的升降环，由气缸控制其升降，升降环与套环转动连接并控制套环的升降，支撑柱设有竖槽和斜槽，竖槽内固定有斜面板，其将导向杆引入斜槽，用于将放置盒依次向四个工序输送；

8、安装结构，设置在封闭盘和放置盒内，用于将封闭盘和放置盒进行安装、拆卸；

9、破碎结构，其包括密封滑动贯穿真空干燥箱的第二滑动杆，其内端连有卡套，外端连有限位板，第二滑动杆上套有第三弹簧，放置盒中滑动贯穿有铁质的第一滑动杆，与卡套配合，用于将放置盒内冷冻状态的高固含铝颜料破碎。

10、在一种可能的设计中，所述冷冻箱内固定有空心圆环管，所述空心圆环管内固定有多个喷头，所述空心圆环管的一侧设有注料管，且注料管的一端延伸至真空干燥箱的外侧并与外界的制冷设备相连通，通过注料管、空心圆环管和喷头的配合能够对位于真空干燥箱内的高固含铝颜料进行冷冻。

11、在一种可能的设计中，所述顶板的顶部固定有真空泵和冷凝器，所述冷凝器、真空泵均通过管道与真空干燥箱相连通，真空泵用于将真空干燥箱抽至真空状态，冷凝器用于将真空状态下蒸发的水汽进行冷凝。

12、在一种可能的设计中，升降环滑动套设在支撑柱外壁，多个气缸与所述顶板的底部固定连接，多个所述气缸的输出端均与升降环的顶部固定连接，所述升降环的底部与套环的顶部转动连接，所述升降环的底部固定有多个斜撑，多个所述斜撑相互靠近的一端均与套环的外壁滑动连接，斜撑用于对套环进行支撑，多个竖槽和斜槽设置在所述支撑柱的外壁，且竖槽、斜槽的数量至少为4个，所述斜槽的顶端与底端分别与相邻的两个竖槽相连通，所述套环内设有多个圆槽，且圆槽的数量至少为4个，所述圆槽内滑动连接有与竖槽、斜槽滑动配合的导向杆，所述导向杆的一端固定有第二弹簧，且第二弹簧的一端与圆槽的一侧内壁固定连接。

13、在一种可能的设计中，斜面板的数量至少为4个，斜面板与斜槽的顶端相配合，所述斜面板的斜面朝下，用于使导向杆能够沿着竖槽上移；当套环沿着竖槽下移时，在斜面板的引导下进入斜槽中，能够使套环转动90°，完成放置盒的输送，当套环上移时，斜面板斜面与导向杆配合能够使导向杆收缩至圆槽内，进而使套环将封闭盘输送至冷冻箱和真空干燥箱内用以完成冷冻和干燥作业。

14、在一种可能的设计中，所述安装结构包括放置盒底部固定连接的两个l型板，所述封闭盘的顶部设有与l型板相配合的两个卡槽，两个所述卡槽的底部内壁均滑动贯穿有滑杆，所述滑杆的外壁套设有第一弹簧，所述第一弹簧的底端与滑杆的外壁固定连接，所述第一弹簧的顶端与封闭盘的底部固定连接，所述滑杆的顶部滑动连接有用于对l型板进行卡制的卡板，且卡板位于卡槽内，所述卡槽相互远离的两侧内壁均设有滑槽，两个所述滑槽内均滑动连接有销杆，两个所述销杆相互靠近的一端分别与卡板的两侧固定连接，通过滑槽与销杆的配合以及第一弹簧的配合下能够使卡板对l型板进行卡制，所述工作台的顶部固定有两组竖直构件，且两组竖直构件分别与两个输送带相配合，两组竖直构件用于在套环下移时对滑杆进行挤压，且竖直构件由两个竖杆组成，且竖杆与滑杆相配合；当套环在导向杆的作用下移动至竖槽底端时，竖杆刚好将滑杆向上挤压，卡板解除对l型板的卡制，便于将封闭盘和放置盒进行拆卸，当套环上移时，解除竖杆对滑杆的挤压，滑杆在第一弹簧的弹力作用下下移，卡板再次完成对l型板的卡制。

15、在一种可能的设计中，多个所述第二滑动杆相互靠近的一端均延伸至真空干燥箱内，所述第三弹簧的一端与真空干燥箱的外壁固定连接，第三弹簧的另一端与相应的限位板固定连接，第一滑动杆为多个，多个所述第一滑动杆的一端延伸至放置盒内并均固定有l型夹板，且l型夹板滑动设置在放置盒内，所述卡套的一侧内壁设有磁铁，且磁铁与第一滑动杆之间产生磁吸力，用于在第二滑动杆向外侧移动时控制l型夹板和第一滑动杆复位；在真空干燥箱内部真空作用下，真空干燥箱内部、外壁存在压力差，第二滑动杆推动第一滑动杆和l型夹板移动，将高固含铝颜料挤碎，用于使高固含铝颜料内部的水分能够快速升华干燥。

16、在一种可能的设计中，所述冷冻箱和真空干燥箱的内壁均固定有密封圈，且密封圈与封闭盘配合用于增加封闭盘与冷冻箱、封闭盘与真空干燥箱之间的密封性，所述封闭盘的顶部设有加热片和温度传感器，加热片用于对放置盒加热，温度传感器用于实时监控放置盒的温度，所述放置盒为高导热材料，是金刚石、石墨、筒、高导热硅胶、发泡陶瓷板中的任意一个。

17、在一种可能的设计中，所述真空干燥箱的外壁滑动套设有斜面环套，且斜面环套的内壁与限位板相配合，所述真空干燥箱的一侧通过基座转动连接有齿轮，所述斜面环套的一侧固定有第一齿条，所述顶板的底部固定有固定杆，所述固定杆的外壁滑动套设有承重块，所述承重块的一侧固定有第二齿条，且第二齿条与连接臂的顶部相配合，所述第二齿条与第一齿条相互靠近的一侧均与齿轮相啮合，通过第二齿条的升降能够控制斜面环套的升降，所述固定杆的外壁套设有与承重块底部固定连接的拉簧，且拉簧的底端与固定杆的外壁固定连接；连接臂在沿着竖槽轨迹上移至真空干燥箱内时，连接臂推动第二齿条上移，在齿轮的作用下推动第一齿条和斜面环套下移，斜面环套的内壁推动限位板和第二滑动杆向内部移动，第二滑动杆通过第一滑动杆推动l型夹板向内部移动，l型夹板能够将放置盒内冷冻的高固含铝颜料挤碎，加速后期高固含铝颜料的干燥。

18、本技术中，一种用于高固含铝颜料的制备装置的制备方法，包括以下步骤：

19、s1、准备阶段：设有四个工序，依次分别为上料、冷冻、干燥以及下料，其中两个输送带分别对应上料和下料工位，冷冻箱和真空干燥箱分别对应冷冻、干燥工序，通过其中一个输送带将盛放有高固含铝颜料的放置盒放置在封闭盘上，此时导向杆位于斜槽与竖槽底部交汇位置处，而竖杆推动滑杆和卡板上移，卡板在滑槽和销杆的作用下斜向上移动，放置盒底部的l型板能够插入卡槽内，当气缸的输出轴带动套环和连接臂沿着竖槽轨迹上移时，导向杆在斜面板斜面的作用下收缩至圆槽内，直至导向杆越过斜面板，并在竖槽与导向杆的配合下沿着竖槽上移，滑杆在第一弹簧的弹力下下移，卡板能够与l型板相卡扣，完成封闭盘的固定；

20、s2、固定与封闭：利用气缸再次推动升降环下移，升降环推动套环和连接臂下移，导向杆在斜面板的引导下进入相应的斜槽内，此时连接臂和套环在导向杆、斜槽的作用下旋转下移，且旋转的角度为90°，直至导向杆再次进入竖槽的底部，此时工作人员能够再次完成相应的封闭盘和放置盒的安装；

21、s3、冷冻处理：利用气缸带动升降环上移，盛放高固含铝颜料的放置盒进入冷冻箱内，此时封闭盘与密封圈配合封闭冷冻箱，通过注料管向空心圆环管内注入制冷剂，喷头将制冷剂注入冷冻箱内，对放置盒内的高固含铝颜料进行冷冻；

22、s4、干燥与破碎：冷冻结束后气缸推动连接臂和封闭盘沿着竖槽、斜槽和竖槽的轨迹移动进入真空干燥箱内，且封闭盘进入真空干燥箱内对真空干燥箱封闭时，第一滑动杆与卡套同轴心，且连接臂在沿着竖槽轨迹上移至真空干燥箱内时，第二滑动杆通过第一滑动杆推动l型夹板向内部移动，l型夹板能够将放置盒内冷冻的高固含铝颜料挤碎，便于后期高固含铝颜料的干燥，通过真空泵将真空干燥箱内部抽至真空，物料中的水分则可从水不经过液相而直接升华为水汽，接着加热片启动，并将热量传输至放置盒上，且放置盒为高导热材料，因此放置盒能够对其中的高固含铝颜料进行加热，使其内部的水分直接升华成水汽，从而使高固含铝颜料得到干燥；

23、s5、温度调控：将放置盒加热至30～35℃，直至物料温度与搁板温度重合达到干燥为止；

24、s6、下料与输送：当放置盒内高固含铝颜料干燥完毕后，再次驱动升降环下移，直至将放置盒移动至另一个输送带上，而相应的竖杆能够挤压滑杆，此时能够将放置盒从封闭盘上取下并放置在输送带上，用于将高固含铝颜料进行输送。

25、有益效果

26、本发明中，所述真空干燥箱的外壁滑动套设有斜面环套，所述真空干燥箱的一侧通过基座转动连接有齿轮，所述斜面环套的一侧固定有第一齿条，所述承重块的一侧固定有第二齿条；连接臂推动第二齿条上移，在齿轮的作用下推动第一齿条和斜面环套下移，斜面环套的内壁推动限位板和第二滑动杆向内部移动，第二滑动杆通过第一滑动杆推动l型夹板向内部移动，l型夹板能够将放置盒内；冷冻的高固含铝颜料挤碎，加速后期高固含铝颜料的干燥；

27、本发明中，所述冷冻箱内固定有空心圆环管，所述空心圆环管内固定有多个喷头，所述顶板的顶部固定有真空泵和冷凝器；通过注料管、空心圆环管和喷头的配合能够对位于真空干燥箱内的高固含铝颜料进行冷冻，真空泵用于将真空干燥箱抽至真空状态，冷凝器用于将真空状态下蒸发的水汽进行冷凝，通过冷冻以及真空能够之间将高固含铝颜料中水分升华成水蒸气，完成干燥，干燥后的物料保持原来的化学组成和物理性质，热量消耗比其他干燥方法少，降低能源消耗；

28、本发明中，所述放置盒的底部固定连接有两个l型板，所述滑杆的顶部滑动连接有卡板，所述卡槽相互远离的两侧内壁均设有滑槽，两个所述滑槽内均滑动连接有销杆，两个所述销杆相互靠近的一端分别与卡板的两侧固定连接；竖杆将滑杆向上挤压，卡板解除对l型板的卡制，便于将封闭盘和放置盒进行拆卸，当套环上移时，解除竖杆对滑杆的挤压，滑杆在第一弹簧的弹力作用下下移，卡板再次完成对l型板的卡制，轻松完成放置盒的安装、拆卸，提高上料、下料的效率；

29、本发明中，所述支撑柱的外壁设有多个竖槽和斜槽，所述套环内设有多个圆槽，所述圆槽内滑动连接有与竖槽、斜槽滑动配合的导向杆；通过套环的升降以及导向杆、竖槽和斜槽的配合能够控制套环依次将放置盒输送至四个工序处，自动完成高固含铝颜料冷冻与干燥，自动化程度较高，极大提升高固含铝颜料干燥效率。

30、本发明中，通过冷冻以及真空加热的方法能够有效的完成干燥作业，且干燥过程中物料保持原来的化学组成和物理性质，热量消耗比其他干燥方法少，降低能源消耗，此外通过气缸带动升降环的升降能够依次完成上料、冷冻、干燥以及下料作业，自动化程度较高，极大提升高固含铝颜料干燥效率。