[发明专利]在混合和根据填充料位调整搅拌体的高度的同时借助重量计量制备涂料组合物的方法

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，其中称入所述容器的组分在进行步骤(1)的全程中借助至少一个搅拌元件混合并在进行步骤(1)的过程中根据各自料位(Fs)不断调整所述至少一个搅拌元件的位置，其中各自料位(Fs)由称入所述容器的组分的量和数目预先确定且所述至少一个搅拌元件的位置对应于从容器底部计算的搅拌元件在容器内的高度(Rh)。

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)的全程中借助至少一个搅拌体混合并在进行步骤(1)的全程中根据所述容器内的各自填充料位(filling level)不断调整所述至少一个搅拌体的位置，各自填充料位由称入所述容器的组分的量和数目预先确定且所述至少一个搅拌体的位置对应于从容器底部计算的搅拌体在容器内的高度。

现有技术

现今，可用于汽车工业的涂料组合物在大多数情况下人工制备，包括在(大)工业规模下和在先前开发阶段的过程中在实验室规模下都如此。

如今仍为惯例的这种人工程序归因于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，从而在此期间全程确保恒定涡流——由于在混合过程中的甜甜圈效应(donut effect)。

对于部分工艺，例如对于颜料浆的添加，有时也使用自动化计量系统制备这些涂料组合物。无论是人工还是借助计量系统以自动化方式进行计量，制备通常都基于重量分析程序，即通过称重，即通过测定用于制备的混合容器内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，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，因为搅拌运动干扰称重或干扰秤信号。因此，至少在计量的最后阶段必须停止搅拌，但是由于上文已经描述的原因，由于在要制备的组合物内发生粘度变化，这是不利的，无论何时制备水性漆，特别确切地说，例如水性漆的制备仅在研究和开发实验室内以较小规模进行。

此外，当制备这样的组合物时(其必须在搅拌的同时进行)，无论是借助计量系统以自动化方式还是人工进行计量，必须预先尝试和测试并确定具体目标配制剂的具体配方所用的各组分在计量过程中的所有相关搅拌参数，以有可能在计量过程中也进行搅拌。这样的相关搅拌参数是搅拌机构所用的搅拌体在液柱中的垂直位置的指示，其在计量期间取决于为了制备目标配制剂而计量到其中的容器内的填充料位。但是，这种程序的一个缺点在于，如上文提到，对于具体目标配制剂的各具体配方，必须预先获知这样的相关搅拌参数，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。绝对搅拌参数的必要的预先确定和规范还导致它们必须在每种情况下针对每一批量或样品量重新确定和规定。例如，对于10升的目标最终样品量或1000升的批量，必须预先确定在单个计量定位(positions)过程中搅拌器的所需高度。但是，由于对目标配制剂的目标量的要求不同，这些订单(order)量也发生波动，例如在实验室中3、5或7升或在生产中100升或500升。这导致对于各个可能的批量或样品量，必须确定和已知工艺参数，特别是搅拌参数并且必须随后在订单准备中更新。不可能即刻响应所需的新订单量，自此相关工艺参数对修改的配方而言不再是正确的，因此可发生计量误差，或无法确保搅拌的操作安全性。因此，迄今的情况是车漆制备中的自动化程度仍在很低的水平并以人工程序为主，因为在生产中不需要绝对指示并且通常有可能凭经验值对仅一般性的生产指令作出响应。但是这方面的问题在于对自动化(通过例如使用计量系统)的要求有限，并且在标准化方面受到限制，因为搅拌过程的实际工艺参数，如搅拌器的高度或旋转速度没有记录，即没有绝对的设定点/实际值、规范值或其记载。