[发明专利]使液体均质化的方法及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及在容器中使液体，尤其是用于涂料的着色剂，均质化的方法。本发明进一步涉及一种用于分配液体的组件，其包括容器和泵，并涉及包括多个这样的组件的设备。

背景技术

悬浮在液体中的颗粒的布朗运动（Brownian motion）并不足以克服重力，并且这样的颗粒倾向于从液体中沉淀出来并且凝聚。涂料行业已经花费了上百年来努力解决这个问题。在这个行业中始终广泛认为，为了使用着色剂分配器成功地施加有色的着色剂，分散剂（dispersion）必须进行搅拌。这种需求对分配器的生产厂商提出了严格的要求，尤其是在着色剂含有填充量较高的颜料的时候。

EP 2 198 950涉及一种用于分配多种流体的设备（由该出版物的附图中编号1指示），其包括支持件，诸如转盘（turntable）（2）或线性台、安装在支持件（2）上用于存放流体上的多个容器（4）、连接到各个容器（4）的泵（4）、用于按顺序地操作泵（3）的公共致动器（31）、可转动地安装在容器（4）内部并从容器（4）延伸的搅拌元件，以及，用于使搅拌元件转动的驱动机构（21）。其中，一方面支持件（2）和另一方面的致动器（31）和驱动机构（21）可相对于彼此运动。驱动机构（21）包括可在至少第一、用于接合搅拌元件（20）的延伸位置（图2B），和第二，缩回位置（图2A）之间运动的突出物（26）。

WO 2008/110606涉及罐组件，其包括具有被连接至底部的圆柱形外壁的环形外壳（21），该底部继而被连接至起到立管作用的圆柱形内壁。底部包括被连接至泵的出口（29）。中空搅动器轴（21）在内部立管上滑动，并且包括多个向外延伸的叶片（32），用于搅拌或“搅动”流体。

EP 1 908 510涉及一种用于混合流体，尤其是涂料和漆的装置。该出版物的附图示出了包括搅拌元件的存储罐（2）。GB 1,004,721也揭示了搅拌装置。

实践中，搅拌器容易污染，着色剂会变干，并且随时间推移会在搅拌器上形成着色剂薄层。当多个干燥层剥离并落入着色剂中时，干燥层可能严重导致污染。这样甚至可能导致下游泵的堵塞或涂料的污染。

另一个缺点是，搅拌器不可避免地导致着色剂与着色器上方的大气发生很多相互作用，这会导致容剂蒸发和氧化。

本发明的目的是提供在容器中使液体，尤其是用于涂料的着色剂，均质化的方法，该方法无需搅拌器。

发明内容

本发明涉及在容器中使液体，尤其是涂料的着色剂，均质化的方法，其包括以下步骤：从该容器中抽出液体，并然后使液体返回容器。

这些措施被发现即使是在没有使用搅拌器的时候也会实现有效的混合。

在一个实施例中，将液体以第一流动速度（S1）从容器中抽出，并然后以高于第一流动速度（S1）的第二流动速度（S2）返回容器中。

在另一个实施例中，液体的一部分，优选地为大部分，在具有轴向分量的方向上返回，优选地沿容器的中心轴返回。

在进一步的实施例中，返回的液体的流动速度超过0.2A*(V^1/2)/M，其中，M为所取出的液体体积相对于容器的最大容积的百分比，V是容器中液体柱的高度（取出前）相对于容器高度的百分比，而且A是粘度校正，并且在0,6至1,4的范围内，优选地在从0,8至1,2的范围内。在又另一个实施例中，容器中内容物的至少5%，优选地至少10%，的量从容器中被抽出并返回容器，典型地不超过该容器内容物的50%。

在一个实施例中，液体经由一个或多个喷嘴返回容器，并且喷嘴处的雷诺数超过1000，优选地超过2000，即：

ρVLC/μ=Re=>1000，优选地>2000。

其中，ρ为液体密度，V为液体的喷嘴出口速度，L为喷嘴直径，μ为液体粘性，并且C为罐特性，该罐特性的值在从1至5的范围内，优选地为1.6。

由于在雷诺数超过1000的情况下，在喷嘴处的高能量散布，喷射将导致湍流，其伴随产生尺寸范围大的漩涡。大规模的漩涡被认为能负责俘获来自周围的流体，并将其夹带到流中，导致材料的彻底混合。

进一步地，液体优选地在范围从2至10巴，更特定地在3至8巴，更特定地在4至6巴的压力下返回。