[发明专利]调整搅拌机构参数同时的涂料组合物制备

说明书

本发明涉及一种制备可用于汽车工业的涂料组合物或其前体的方法，所述方法包括至少步骤(1)，即在使用重量计量系统时借助至少一个计量阀将制备涂料组合物或其前体所需的所有组分称入适用于称量它们的容器中。称入所述容器的组分在进行步骤(1)的全程中借助搅拌机构混合并在进行步骤(1)的全程中根据在所述容器内由混合产生的涡流不断调整搅拌机构的旋转速度和/或周向速度，借助摄像机光学检测所述涡流。

本发明涉及一种制备可用于汽车工业的涂料组合物或其前体的方法,所述方法包括至少步骤(1)，即在使用重量计量系统时借助至少一个计量阀将制备涂料组合物或其前体所需的所有组分称入适用于称量它们的容器中，称入所述容器的组分在进行步骤(1)的全程中借助搅拌机构混合并在所述容器内进行根据由混合产生的涡流不断调整搅拌机构的旋转速度和/或周向速度，借助摄像机光学检测所述涡流。

现有技术

现今，可用于汽车工业的涂料组合物在(大)工业规模下使用合适的计量系统制备，但其迄今通常还没有自动化。

原因是必须在搅拌的同时加入用于制备此类组合物的各个组分。在许多这样的涂料组合物，例如水性漆的制备中，由于在计量过程中发生的粘度变化，需要连续混合用于制备的组分，特别是每当既使用亲水组分又使用疏水组分时。否则在最坏的情况下，个别组分可能在它们加入时损失，例如在将亲水组分混入疏水混合物时。因此不仅在加入所有组分后需要借助搅拌进行连续混合，而且在它们每次加入时都需要，从而在加入组分，即计量时确保或保持所得混合物(如液体)的表面上的所需流型。表面上的这种所需流型被描述为涡流，并且也在文献中和对本领域技术人员而言以甜甜圈效应(donut effect)的概念为人所知。

用于制备涂料组合物的工业计量系统通常基于重量分析程序，即通过测定要制备的组合物的重量进行组分的计量。但这方面的问题在于，在这种重量计量的情况下，通常至少不可能在加入各个组分时全程借助搅拌进行混合。特别地，由于搅拌流及其对称重的组分的干扰效应，在各个组分的精细重量计量过程中通常不可能搅拌，否则会在加入它们时发生计量错误。因此，至少在精细计量过程中，也就是计量的最后阶段必须暂停搅拌，直至实现所需重量添加，但是由于上文已经描述的原因，这是不利的，特别确切地说，无论何时制备水性漆，例如水性漆的制备仅在实验室如研究和开发实验室内或在小规模生产过程中以1至1000kg的较小规模进行。

如果要避免在组分添加过程中的计量中断，具体目标配制剂的各具体配方的相关工艺参数(尤其包括考虑所用的组分数、它们的量和它们的添加顺序)必须在搅拌同时的计量过程中预先获知，并对各个配方确定，以确保在计量过程中的合适搅拌和充分的流型。这样的工艺参数是例如，搅拌器在计量到其中的容器内的高度。其它特别相关的工艺参数是所用搅拌机构的旋转速度和/或周向速度的选择。在计量期间，例如，这些参数通常取决于填充料位，特别取决于为了制备目标配制剂而计量到其中的容器内的混合物的粘度。

但是，这种程序的一个缺点在于，对于具体目标配制剂的各具体配方，必须预先获知相关工艺参数，如旋转速度和周向速度的上述参数，因此必须在每种情况下人工实验测定，这需要花费大量时间和工作并且也限制了工艺工程自动化的期望目标。另一方面，在计量期间不可能(再)改变旋转速度和周向速度，以致例如，如果分别预先确定的工艺参数在生产过程中终究证实不合适，不可能对这些参数的所需降低或提高作出响应。但是由于原材料批次内的波动或温度影响(夏季、冬季操作)，在实践中经常要在生产过程中调整这些参数。

因此需要一种制备涂料组合物或其前体的方法，其可借助其制备所需的组分的重量计量进行，但同时允许在制备中始终不间断混合，包括在各个组分的计量过程中，并且甚至在计量期间也确保在改变用于混合的搅拌机构的相关搅拌参数方面的足够灵活性，在每种情况下没有冒着发生计量误差的风险。同时，该方法也意在从工作安全的角度满足工业中遇到的要求。

问题