Пристрій та спосіб для змішування рідкої фарби, а також спосіб забарвлення пластмас рідкою фарбою

1. Змішувач рідких фарб, який має а) змішувальну трубу (1) з вихідним отвором (2) у її кінці, б) встановлений у змішувальній трубі з можливістю обертання навколо її поздовжньої осі змішувальний орган (3) із принаймні двома змішувальними елементами (3а, 3b), та в) принаймні два вхідні отвори (4, 5), призначені для подачі через них рідких фарб (6, 7), який відрізняється тим, що одна частина змішувальних елементів при односпрямованому обертанні змішувального органа переміщує вміст змішувача в напрямку вихідного отвору, а інша їх частина переміщує вміст змішувача у протилежному напрямку, та вхідні отвори (4, 5) розташовані у стінці змішувальної труби між її кінцями у зоні змішувального органа і при русі змішувального органа (3) принаймні один його змішувальний елемент (3а, 3b) проходить на відстані менш ніж 1 мм, насамперед менш ніж 0,5 мм, від кожного вхідного отвору. 2. Змішувач за п. 1, який відрізняється тим, що змішувальна труба (1) має циліндричну форму. 3. Змішувач за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що змішувальні елементи (3а, 3b) змішувального органа (3) виконані у вигляді гвинтових спіралей з 2 (19) 1 3 90025 4 11. Спосіб змішування рідких фарб, який відріз18. Спосіб за будь-яким з пп. 11-17, який відрізняняється тим, що в змішувачі за будь-яким з пп. 1ється тим, що для зміни однієї фарби на іншу 10 змішують принаймні дві рідкі фарби, які подаа) припиняють подачу рідких фарб (6, 7) у змішують у змішувач через призначені для цього вхідні вач, отвори (4, 5), обертаючи при цьому змішувальний б) змішувальну трубу (1) спорожняють шляхом її орган (3) навколо поздовжньої осі змішувальної продування стисненим повітрям (11), труби й відбираючи змішану рідку фарбу (12) зі в) змішувальну трубу заповнюють промивною різмішувача через вихідний отвір (2) наприкінці змідиною (10) і приводять у рух змішувальний орган шувальної труби. (3), 12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що г) змішувальну трубу (1) спорожняють шляхом її змішувальний орган (3) приводять в обертання продування стисненим повітрям (11), навколо поздовжньої осі змішувальної труби (1). д) відновляють подачу рідких фарб (6, 7) при ін13. Спосіб за п. 11 або 12, який відрізняється шому їх співвідношенні. 19. Спосіб за будь-яким з пп. 11-17, який відрізнятим, що в процесі змішування рідких фарб протиється тим, що використовують змішувач із двома лежний відносно вихідного отвору (2) кінець змішувальної труби (1) залишається закритим. змішувальними трубами (1), в одну із яких пода14. Спосіб за будь-яким з пп. 11-13, який відрізняють принаймні дві рідкі фарби (6, 7), тоді як в іншій ється тим, що принаймні одну з рідких фарб (6, 7) змішувальній трубі для зміни однієї фарби на іншу подають у змішувач у тактовому режимі, у якому виконують наступні стадії: співвідношення між середньою тривалістю знахоа) змішувальну трубу спорожняють шляхом її продження рідкої фарби, що змішується, у змішувачі й дування стисненим повітрям (11), тривалістю одного періоду змішування рідкої фарб) змішувальну трубу заповнюють промивною ріби в змішувачі перевищує 5:1, переважно перевидиною (10) та приводять у рух змішувальний орган щує 10:1. (3) та 15. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що в) змішувальну трубу спорожняють шляхом її пропринаймні одну з рідких фарб (6, 7) подають у дування стисненим повітрям (11). 20. Спосіб забарвлення пластмас, який відрізнязмішувач помпою із приводом від крокового двигується тим, що способом за будь-яким з пп. 16-19 на. 16. Спосіб за будь-яким з пп. 11-15, який відрізнязмішують принаймні дві рідкі фарби (6, 7) і змішану ється тим, що рідкі фарби (6, 7) подають у змішурідку фарбу (12) безпосередньо подають у машивач із їх об'ємним дозуванням. ну для переробки пластмас. 17. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що 21. Спосіб за п. 20, який відрізняється тим, що об'ємне дозування рідких фарб (6, 7) забезпечуоб'ємним дозуванням рідких фарб (6, 7) керує мають шляхом їх примусової подачі в змішувач, пешина для переробки пластмас. реважно двопоршневими помпами (13, 14). Даний винахід стосується змішувача для приготування рідких фарб та способу змішування рідких фарб, який здійснюється з його використанням, придатного для подачі рідких фарб у необхідних, дозованих кількостях у машини для переробки пластмас. При переробці пластмас у вигляді їх розплавів пластмасу звичайно забарвлюють із використанням так називаних маточних сумішей. Маточні суміші являють собою пластмасові грануляти з високим вмістом барвників, які додають у пластмасу для її забарвлення при її переробці у вигляді розплаву. Недолік, пов'язаний із застосуванням подібних маточних сумішей, полягає в необхідності приготовляти для кожного типу пластмаси й для кожного кольору фарби окрему маточну суміш і зберігати її на складі для використання при переробці пластмаси. При цьому швидка зміна однієї фарби на іншу або швидка заміна одного колірного тону на іншій неможливі через необхідність щораз приготовляти нову маточну суміш. Для забарвлення пластмас замість маточних сумішей можна також використовувати рідкі фарби, які або подають у машину для переробки пластмас разом з не пофарбованим пластмасовим гранулятом, або змішують у машині для переробки пластмас із вже розплавленою пластмасою. При забарвленні пластмас цими способами використовують рідку фарбу, яку приготовляють змішуванням відповідних компонентів у необхідних для одержання необхідного колірного тону пропорціях, через що для забарвлення пластмаси в кожний необхідний колір необхідно приготовляти та зберігати на складі відповідну рідку фарбу. У цьому випадку швидка зміна однієї фарби на іншу або швидка заміна одного колірного тону на інший також неможливі через необхідність щораз приготовляти нову рідку фарбу. В WO 02/087849 було запропоновано окремо подавати декілька рідких фарб у машину для переробки пластмас і виготовляти пластмаси різних колірних тонів шляхом регульованої відповідно до заданої рецептури подачі окремих рідких фарб у необхідних, дозованих кількостях. Однак недолік цього способу полягає в тому, що у випадку рецептур зі співвідношеннями, які значно відрізняються між собою між окремими рідкими фарбами в їх сумішах у багатьох машинах для переробки пластмас не забезпечується достатньо однорідне змішування рідких фарб із пластмасою, через що 5 90025 6 одержувані вироби мають нерівномірне забарврозташовані форсунки або сопла для примішуванлення. ня одного текучого середовища до потоку, що руВраховуючи сказане вище, існує потреба в хається по трубі, іншого текучого середовища. змішувачі та способі змішування, які дозволяли б Відповідно до цієї публікації подібний змішувач приготовляти з окремих рідких фарб навіть при повинен мати високу ефективність змішування, передбачених рецептурою значних розходженнях коли до потоку одного текучого середовища, що у відносному вмісті рідких фарб у їх суміші одноріпроходить в великих об'ємах по змішувальній трудно змішані рідкі фарби для забарвлення пластбі, домішується інше текуче середовище, яке помас безпосередньо перед початком процесу передається через сопла в стінці змішувальної труби, в робки пластмаси відповідно до потреб у них невеликих кількостях. машини для переробки пластмас. Змішувач повиВ EP 0090257 описаний змішувач для виготонен при цьому забезпечувати надійне змішування влення багатокомпонентних пластмас, який має навіть тиксотропних рідких фарб, які починають змішувальну камеру з поршнем, що обертається у текти лише після досягнення визначеного, прикланій, між бічною поверхнею якого та стінкою змішуденого до них зсувного зусилля. вальної камери утворюється щілина, у якій ствоВ WO 99/34905 описаний змішувач для одеррюється зсувне зусилля. Окремі компоненти дозужання пігментованих лакофарбових матеріалів, у ються в цю щілину в радіальному напрямку й якому окремі рідкі фарби й один або декілька освиходять зі змішувача через розташований напроновних лакових компонентів у дозованих кількости поршня вихідний отвір. Подібний змішувач затях подають у загальну камеру змішувача й змібезпечує ламінарну течію рідких матеріалів у зашують в наступному турбінному змішувачі, після значеній щілині й не має ніяких пристроїв, які чого одержану суміш вивантажують зі змішувача. переміщали б матеріали, що знаходяться у щілині, Однак для змішування рідких фарб із різною в'язу напрямку від вихідного отвору. кістю та густиною без додавання основного лакоЗадачу із забезпеченням рівномірного змішувого компонента в більших кількостях, що необхідвання рідких фарб навіть при відносних кількостях но для забарвлення пластмас, такий змішувач окремих рідких фарб, які значно відрізняються між мало придатний, оскільки в іншому випадку суміш собою, і при різних їх реологічних властивостях рідких фарб залишається неповною. дозволяють вирішити пропонований у винаході В US 3664638 описані статичні змішувачі, які змішувач і здійснюваний з його допомогою спосіб призначені для змішування рідин і в яких в трубі змішування рідких фарб. послідовно розташовано декілька гвинтових зміВідповідно до цього, об'єкта винаходу є змішушувальних елементів з правим та лівим напрямвач рідких фарб, який має змішувальну трубу з ком гвинтової лінії, що поперемінно чергуються. вихідним отвором у її кінці, встановлений у змішуСтатичні змішувачі цього конструктивного типу вальній трубі з можливістю обертання навколо її відомі спеціалістам у даній галузі за назвою "гвинпоздовжньої осі змішувальний орган із принаймні тові змішувачі" або як змішувачі "Kenics" і звичайдвома змішувальними елементами, одна частина но використовуються для змішування реакційнозяких при односпрямованому обертанні змішувальдатних компонентів при виготовленні ного органа переміщає вміст змішувача в напрямдвокомпонентних пластмас або двокомпонентних ку вихідного отвору, а інша їх частина переміщає клеїв. вміст змішувача в протилежному напрямку, і приДля виготовлення двокомпонентних пластмас наймні два вхідних отвори, призначених для подавикористовують також динамічні змішувачі, у яких чі через них рідких фарб і розташованих в стінці у змішувальній трубі обертаються відомі за застозмішувальної труби між її кінцями в зоні змішувасуванням у гвинтових змішувачах змішувальні льного органа. елементи. У таких змішувачах обидва компоненти, Об'єктом винаходу є далі спосіб змішування які змішуються, як і в статичних змішувачах, подарідких фарб, який полягає в тому, що в пропоноють у змішувальну трубу в осьовому напрямку ваному у винаході змішувачі змішують принаймні через один її кінець. дві рідкі фарби, які подають у змішувач через приОднак відомі статичні гвинтові змішувачі та значені для цього вхідні отвори, обертаючи при змішувачі з обертовим гвинтовим змішувальним цьому змішувальний орган навколо поздовжньої елементом з осьовою подачею компонентів не осі змішувальної труби й відбираючи змішану рідку придатні для змішування рідких фарб із різними фарбу зі змішувача через вихідний отвір наприкінреологічними властивостями, використовуваних ці змішувальної труби. для забарвлення пластмас при співвідношеннях Об'єктом винаходу є, крім того, спосіб забарвокремих рідких фарб, які значно відрізняються між лення пластмас, який полягає в тому, що пропонособою у суміші. При змішуванні між собою рідких ваним у винаході способом змішування рідких фарб із різною в'язкістю відбувається, наприклад, фарб змішують принаймні дві рідкі фарби при їх нерівномірне примішування більш в'язкого компооб'ємному дозуванні і змішану рідку фарбу безпонента, що приводить до одержання сумішей з несередньо подають у машину для переробки пласрівномірним колірним тоном. Аналогічні проблеми тмас. виникають і при використанні рідких фарб різної Під рідкими фарбами відповідно до винаходу густини або рідких фарб, одна або декілька з яких маються на увазі текучі склади або композиції, які мають тиксотропні властивості. містять один або декілька пігментів у дисперговаВ JP-A 3-60727 описаний статичний змішувач, ному вигляді і/або одну або декілька фарб у розякий за своєю конструкцією відповідає гвинтовим чиненому вигляді. Рідкі фарби можуть мати рідку змішувачам і в якому в стінці змішувальної труби або пастоподібну консистенцію, і до них належать 7 90025 8 також тиксотропні композиції, які починають текти водити його в обертовий рух. Для змішувального лише при впливі на них зсувного зусилля, що пеоргана, декілька зі змішувальних елементів якого ревищує їх межу текучості. Вміст пігментів у рідких закінчується поблизу стінки змішувальної труби й фарбах у кращому варіанті досягає 10мас.%, надля приведення якого в рух використовується вал, самперед 5мас.%. вісь якого збігається з поздовжньою віссю змішуПропонований у винаході змішувач має змішувальної труби, немає необхідності передбачати вальну трубу з вихідним отвором на її кінці для додаткові опори в змішувальній трубі. відбору змішаної рідкої фарби. Змішувальну трубу Крім цього пропонований у винаході змішувач краще виконувати такою, що закривається на час має принаймні два вхідних отвори, призначених змішування на її протилежному відносно вихідного для подачі через них рідких фарб і розташованих отвору кінці, щоб змішана в змішувальній трубі на стінці змішувальної труби між її кінцями в зоні рідка фарба могла виходити з неї тільки через змішувального органа. Відповідно до цього рідкі вихідний отвір. У вихідному отворі при необхідносфарби подаються в змішувальну трубу в радіальті можна додатково встановити регулювальний ному напрямку через вхідні отвори на її стінці, а не клапан постійного тиску, який виключає витікання в осьовому напрямку наприкінці змішувальної трузмішаної рідкої фарби з вихідного отвору на час, би. При цьому вхідні отвори для подачі рідких протягом якого в змішувач не подаються будь-які фарб переважно розташовувати на такому віддарідкі фарби. Змішувальна труба в кращому варіанленні від вихідного отвору, щоб довжина розташоті має круглий поперечний переріз і може мати ваної між вхідними отворами та вихідним отвором циліндричну або конічну форму, а найбільш краще наприкінці змішувальної труби ділянки змішувальвиконувати її циліндричної форми. ного органа становила принаймні 60%, найбільш Розташований у змішувальній трубі змішувакраще більш ніж 80%, від всієї її довжини. Вхідні льний орган встановлений у ній з можливістю обеотвори для подачі рідких фарб переважно розтартання навколо неї поздовжньої осі. Змішувальний шовувати в одній-трьох площинах, найбільш краорган має при цьому принаймні два змішувальних ще тільки в одній площині, перпендикулярній позелементи, одна частина яких при односпрямовадовжній осі змішувальної труби. Вхідні отвори ному обертанні змішувального органа переміщує додатково можна оснастити запірними або зворовміст змішувача в напрямку вихідного отвору, а тними клапанами щоб уникнути зворотного перетіінша їх частина переміщує вміст змішувача в прокання змішаної рідкої фарби зі змішувача в труботилежному напрямку. Завдяки такому різному проводи, що ведуть до вхідних отворів. впливу змішувальних елементів на вміст змішуваВхідні отвори для подачі рідких фарб та зміча в ньому в результаті завихрення виникає ефект шувальний орган краще розташовувати таким чизворотного змішування його вмісту. Змішувальні ном, щоб при русі змішувального органа принаймелементи краще виконувати таких розмірів, щоб за ні один його змішувальний елемент проходив на один оберт змішувального органа змішувальні малій відстані, переважно на відстані менш ніж елементи при своєму русі "оббігали" або перекри1мм, насамперед менш ніж 0,5мм, від кожного вхівали принаймні 80%, найбільш краще принаймні дного отвору. При дотриманні цієї умови у вхідних 90%, площі поперечного перерізу змішувальної отворах для подачі рідких фарб створюється висотруби. При таких розмірах в змішувальних елемеке зсувне зусилля й підвищується ефективність нтах забезпечується перемішування за всім попеперемішування рідких фарб. речним перерізом змішувальної труби. ЗмішуваПропонований у винаході змішувач, крім того, льний орган краще виконувати змінним, може мати ще один або декілька додаткових вхіднасамперед з можливістю його вилучення зі зміних отворів для подачі через них промивної рідини шувальної труби без розбирання. і/або стисненого повітря, переважно й промивної Змішувальні елементи змішувального органа рідини, й стисненого повітря, для можливості спокраще виконувати у вигляді гвинтових спіралей із рожнювання та очищення змішувача при зміні фаправим та лівим напрямком (підйомом) гвинтової рби. Додатково змішувач може також мати ще ліні, який чередується, аналогічно відомим змішуодин або декілька вихідних отворів, які забезпечувальним елементам гвинтових змішувачів. Однак ють можливість спорожнювання змішувальної труможна використовувати й змішувальні елементи би незалежно від вихідного отвору на її кінці. Вхідіншої форми, як, наприклад, у мішалок з нахилені отвори для подачі промивної рідини і/або ними у взаємно протилежні боки лопатями. Змішустисненого повітря й додаткові вихідні отвори при вальний орган переважно повинен мати принаймні їх наявності краще орієнтувати в радіальному на5, найбільш краще принаймні 9, змішувальних прямку при їх розташуванні поблизу кінця змішуелементів з різним впливом кожним з них на вміст вальної труби або в осьовому напрямку при їх роззмішувача. ташуванні наприкінці змішувальної труби. Змішувальний орган можна приводити в рух Пропонований у винаході спосіб змішування будь-яким способом. Переважно ж приводити змірідких фарб здійснюють у пропонованому у винашувальний орган у рух двигуном. У найбільш краході змішувачі. При цьому рідкі фарби подають у щому варіанті змішувальний орган приводять у рух змішувач через призначені для цього вхідні отвовалом, вісь якого збігається з поздовжньою віссю ри, обертаючи при цьому змішувальний орган назмішувальної труби і який у свою чергу приводитьвколо поздовжньої осі змішувальної труби та відся в обертання з боку протилежного відносно вихібираючи змішану рідку фарбу зі змішувача через дного отвору кінця змішувальної труби. Змішувавихідний отвір наприкінці змішувальної труби. У льний орган може приводитися приводом у процесі змішування рідких фарб всі отвори, за коливальний або обертовий рух, а переважно привинятком вхідних отворів для подачі рідких фарб 9 90025 10 та вихідного отвору наприкінці змішувальної труби, відтворюваного, однакового складу й виключити переважно повинні залишатися закритими, щоб можливі зміни кольорів або колірного тону змішаподані через вхідні отвори рідкі фарби могли після ної рідкої фарби внаслідок коливань у процесі реїх змішування виходити зі змішувальної труби гулювання дозованої подачі рідких фарб, які змітільки через вихідний отвір на її кінці. При цьому шуються. Крім цього об'ємне дозування рідких закритим у процесі змішування рідких фарб повифарб дозволяє з високою точністю регулювати нен залишатися насамперед протилежний відноскількісну витрату рідкої фарби, що виходить зі но вихідного отвору кінець змішувальної труби. змішувача, яку завдяки цьому можна відразу ж При подачі рідких фарб у змішувач змішувальпісля її змішування пропонованим у винаході споний орган можна приводити в коливальний або собом безпосередньо дозувати в машину для пеобертовий рух, а переважно приводити його в реробки пластмас. При цьому змішану рідку фарбу обертовий рух. Змішувальний орган найбільш можна в безперервному режимі дозувати в машикраще приводити в обертання з в основному посну для переробки пластмас безперервної дії, таку, тійною частотою. В принципі ж швидкість руху наприклад, як екструдер. Так само змішану рідку змішувального органа можна варіювати в широких фарбу можна також у безперервному режимі дозумежах залежно від властивостей рідких фарб, які вати в машину для переробки пластмас періодичзмішуються. Швидкість руху змішувального органа ної дії, таку, наприклад, як машина для лиття під повинна бути принаймні настільки високою, щоб тиском. забезпечувалося рівномірне перемішування рідких У кращому варіанті об'ємним дозуванням рідфарб. Верхня межа швидкості руху змішувального ких фарб у пропонований у винаході змішувач кеоргана обмежується лише величиною, при якій рує машина для переробки пластмас, що дозволяє починає проявлятися ефект кавітації поблизу змібезпосередньо дозувати в неї змішану рідку фаршувальних елементів. У тому випадку, коли в змібу, не передбачаючи проміжну ємність. Цей варішувачі присутній також газ, наприклад, повітря, ант із керуванням дозованою подачею рідких фарб змішувальний орган краще приводити у рух з неу пропонований у винаході змішувач із боку машивисокою швидкістю, щоб уникнути домішування ни для переробки пластмас найбільш краще викогазу до суміші рідких фарб і утворення в ній вклюристовувати для дозування змішаної рідкої фарби чень у вигляді газових пузирів. в машини для переробки пластмас періодичної дії, Пропонований у винаході спосіб змішування такі, наприклад, як машини для лиття під тиском. рідких фарб краще здійснювати в безперервному Безпосереднє дозування змішаної пропоноваабо безперервному режимі. При здійсненні пропоним у винаході способом рідкої фарби в машину нованого у винаході способу в безперервному редля переробки пластмас забезпечує можливість жимі рідкі фарби подають у змішувач у заданих швидкої зміни однієї фарби на іншу або швидкої об'ємних співвідношеннях, відбираючи в результазаміни одного колірного тону на інший при переті з виходу змішувача безперервний потік змішаної робці пластмаси без необхідності попереднього рідкої фарби. При здійсненні ж пропонованого у приготування для цього змішаної фарби або замівинаході способу в безперервному режимі в кожни ємності з однією фарбою на ємність із іншою ному циклі подача в змішувач рідких фарб у задафарбою на машині для переробки пластмас. них об'ємних співвідношеннях протягом першого Для дозування рідких фарб найбільш краще часового інтервалу чергується з відсутністю їх повикористовувати помпи із примусовою подачею та дачі в змішувач протягом наступного другого часоіз приводом від крокових двигунів. Перевага подівого інтервалу. У безперервному режимі змішану бних помп перед помпами з безперервним приворідку фарбу відбирають зі змішувача тільки протядом від двигуна зі змінною частотою обертання гом першого, але не другого часового інтервалу. полягає в можливості високоточного регулювання Рідкі фарби краще подавати через призначені швидкості дозування в істотно більш широких медля цього вхідні отвори шляхом об'ємного дозужах і в можливості підтримки постійної відрегульовання (дозування за об'ємом). При цьому рідкі фаваної швидкості дозування. На відміну від двигуна рби подають із заданою об'ємною витратою та із зі змінною частотою обертання, який дозволяє заданим об'ємним співвідношенням, що визначазмінювати швидкість дозування в діапазоні зі співється рецептурою фарби необхідних кольорів. Для відношенням між мінімальною та максимальною подібного об'ємного дозування рідких фарб краще швидкостями дозування, що звичайно не перевивикористовувати помпи із примусовою подачею, щує 1:100, привід від крокових двигунів дозволяє примусове перекачування якими рідини забезперегулювати швидкість дозування в діапазоні зі чується за рахунок здійснення їх робочим органом співвідношенням між мінімальною та максимальабо робочими органами механічного руху. Як приною швидкостями дозування, що перевищує клад придатних для застосування в зазначених 1:1000. Відповідно до цього співвідношення між цілях помп із примусовою подачею можна назвати рідкими фарбами в їх суміші, а тим самим і колірні поршневі помпи, роторні помпи та шестеренні тони або градації колірних тонів одержуваних зміпомпи. Для дозування рідких фарб краще викорисшаних фарб можна варіювати в більш широких товувати двопоршневі помпи, у яких по черзі один межах. Для дозування рідких фарб найбільш приіз двох поршнів нагнітає рідку фарбу, а інший пордатні автоматичні поршневі бюретки з електромешень у цей час всмоктує фарбу, що забезпечує ханічним приводом від крокових двигунів. дозування рідкої фарби з постійною об'ємною виПри змішуванні рідкої фарби пропонованим у тратою. Використання помп із примусовою подавинаході способом вихідні рідкі фарби можна почею для об'ємного дозування рідких фарб дозводавати через призначені для цього вхідні отвори в ляє одержувати змішану рідку фарбу постійно безперервному або тактовому (імпульсному) ре 11 90025 12 жимі. Завдяки зворотному змішуванню, що відбуодержання фактично необхідної суміші рідких вається в змішувальній трубі пропонованого у вифарб, ведучий до цього вхідного отвору підвідний наході змішувача, у ньому навіть при тактовій потрубопровід, призначений для подачі по ньому дачі однієї або декількох рідких фарб можна рідкої фарби, бажано принаймні частково заповдомогтися рівномірного їх перемішування без конювати змішаною рідкою фарбою зі змішувальної ливань складу змішаної фарби у часі за умови, що труби після початку подачі в неї рідких фарб. Для співвідношення між середньою тривалістю знахоцього використовуваний для подачі рідкої фарби дження рідкої фарби, що змішується, у змішувачі й до цього вхідного отвору помпу краще короткочастривалістю одного періоду змішування рідкої фарно перемикати на режим перекачування у зворотби в змішувачі перевищує 5:1, переважно перевиному напрямку. Принаймні часткове заповнення щує 10:1. Під тривалістю одного періоду при цьому трубопроводу, який підводиться вже змішаною відповідно до винаходу мається на увазі інтервал рідкою фарбою дозволяє уникнути забруднення часу, який складається із тривалості однієї окремої фактично змішаною рідкою фарбою небажаною стадії подачі рідких фарб у змішувач та тривалості рідкою фарбою з фактично не використовуваного паузи між двома такими стадіями подачі рідких вхідного отвору. В іншому варіанті підвідні трубопфарб у змішувач. Завдяки можливості подачі рідроводи, які ведуть до вхідних отворів, що фактичких фарб у змішувач у тактовому режимі пропононо не використовуються, можна також принаймні ваним у винаході способом можна відтворено частково заповнювати промивною рідиною в проодержувати також змішані фарби з співвідношенцесі промивання змішувача. ням використовуваних вихідних рідких фарб без При змішуванні рідких фарб пропонованим у коливань, що значно відрізняється, при цьому ковинаході способом на додаток до принаймні двох льори одержуваної змішаної рідкої фарби. рідких фарб у змішувач через розташовані на стіДля зміни однієї фарби на іншу при змішуванні нці змішувальної труби вхідні отвори можна також рідких фарб пропонованим у винаході способом подавати додаткові текучі компоненти або склади. процес змішування краще переривати й очищати При приготуванні призначених для забарвлення змішувач шляхом його промивання промивною пластмас рідких фарб до них можна також домірідиною з метою максимально швидкого одержаншувати, наприклад, УФ-стабілізатори, антиоксиданя змішаної рідкої фарби іншого й гомогенного нти, антипірени, пластифікатори або добавки, які складу та мінімізації кількості відходів, які утворюпідвищують ударну в'язкість й таким шляхом ввоються при зміні однієї фарби на іншу. Для цього дити їх у пластмасу спільно зі змішаною рідкою спочатку припиняють подачу рідких фарб у змішуфарбою. вач і його змішувальну трубу спорожняють шляхом На Фіг.1 схематично показаний виконаний за її продування стисненим повітрям. Далі змішувакращим варіантом пропонований у винаході змільну трубу принаймні однократно заповнюють шувач зі змішувальними елементами у вигляді промивною рідиною й приводять у рух змішувальгвинтових спіралей, з додатковими вхідними отвоний орган для змивання промивною рідиною з його рами для подачі через них промивної рідини й поверхонь та зі стінок змішувальної труби залишстисненого повітря, а також із системою об'ємного ків змішаної рідкої фарби. Потім змішувальну трудозування рідких фарб із двопоршневими помпабу знову спорожняють шляхом її продування стисми. неним повітрям і після цього відновляють подачу На Фіг.2 у графічному вигляді показана витрарідких фарб при іншому їх співвідношенні. При та рідких фарб у функції часу t при роботі змішудозуванні змішаної рідкої фарби в процесі її приговача в безперервному режимі з безперервним тування пропонованим у винаході способом бездозуванням у нього першої рідкої фарби з витрапосередньо в машину для переробки пластмас тою F1 і з тактовим (імпульсним) дозуванням у ньовміст змішувальної труби, вилучений з неї в прого другої рідкої фарби з витратою F2 і тривалістю цесі її очищення стисненим повітрям, і першу породного періоду t1. цію змішаної рідкої фарби зі зміненим співвідноНа Фіг.3 у графічному вигляді показана витрашенням використаних для її одержання вихідних та рідких фарб у функції часу t при роботі змішурідких фарб доцільно направляти в окремий збірвача в безперервному режимі з безперервним ник і лише після цього починати дозування змішадозуванням у нього першої рідкої фарби з витраної рідкої фарби безпосередньо в машину для тою F1 із тактовим (імпульсним) дозуванням у ньопереробки пластмас. Як промивну рідину в принго другої рідкої фарби з витратою F2. При роботі ципі можна використовувати будь-яку рідину, здазмішувача в безперервному режимі дозування тну розчиняти або диспергувати компоненти рідкої обох рідких фарб у змішувач відбувається протяфарби. гом першого часового інтервалу t2 і переривається При промиванні змішувача переважно, щоб на другий часовий інтервал t3. наприкінці процесу промивання промивною рідиНa Фіг.4 показаний виконаний за кращим варіною були заповнені всі трубопроводи, які сполуантом пропонований у винаході змішувач із двома чаються з змішувальною трубою. Дотримання цієї змішувальними трубами. умови дозволяє уникнути утворення газових проУ показаному на Фіг.1 варіанті змішувач мас бок у підвідних трубопроводах, і тим самим одерциліндричну змішувальну трубу 1 з вихідним отвожати на виході змішувача після поновлення прором 2 на її нижньому кінці. У змішувальній трубі 1 цесу змішування більш рівномірний потік змішаної розташований встановлений з можливістю оберрідкої фарби. тання навколо її поздовжньої осі змішувальний У тому випадку, коли через один із вхідних орган 3, який приводиться у рух через вал 8 від отворів не потрібно подавати рідку фарбу для двигуна. Змішувальний орган 3 мас в цілому п'ять 13 90025 14 змішувальних елементів 3а, 3b у вигляді гвинтових випускаючи повітря зі змішувальної труби 1 через спіралей з правим та лівим напрямком (підйомом) не показаний на кресленні вентиляційний або прогвинтової лінії, які поперемінно чергуються, які за дувний отвір на верхньому кінці змішувальної труодин оберт змішувального органа 3 при своєму би 1. Після закінчення приблизно 30с, протягом русі "оббігають" або перекривають принаймні 80% яких змішувальний орган 3 продовжують приводиплощі поперечного перерізу змішувальної труби 1. ти в обертання, через додатковий вхідний отвір 9 у При односпрямованому обертанні змішувального змішувач подають стиснене повітря 11 і через клаоргана 3 перша частина змішувальних елементів пан 15 видаляють вміст змішувальної труби 1, 3а переміщує вміст змішувача в напрямку вихідноякий у вигляді потоку 16 відходів направляють у го отвору, а друга частина змішувальних елемензбірник. Такий процес промивання й продування тів 3b переміщує вміст змішувача в протилежному змішувальної труби потім повторюють ще двічі. напрямку. Змішувач мас також два вхідних отвори Після цього зменшують частоту обертання змішу4, 5, призначених для подачі рідких фарб 6, 7 і вального органа 3 і в змішувач починають дозуварозташованих між кінцями змішувальної труби 1 ти рідкі фарби 6, 7 при новому їх співвідношенні, на її стінці в зоні змішувального органа 3 у площиспочатку залишаючи при цьому клапан 15 відкрині, перпендикулярній поздовжній осі змішувальної тим для випускання через нього перших порцій труби 1, і на такому віддаленні від вихідного отвозмішаної рідкої фарби у вигляді потоку 16 відходів ру наприкінці змішувальної труби, що довжина у збірник. Після подачі в змішувач рідких фарб 6, 7 розташованої між вхідними отворами 4, 5 і вихіду кількості, яка відповідає місткості змішувальної ним отвором 2 наприкінці змішувальні труби 1 дітруби 1, і витиснення з неї тим самим повітря часлянки змішувального органа 3 перевищує 60% від тоту обертання змішувального органа 3 знову підвсієї її довжини. Вхідні отвори 4, 5 для подачі чевищують до початкової величини. Після подачі в рез них рідких фарб 6, 7 і змішувальний орган 3 змішувач рідких фарб 6, 7 у кількості, яка у два-три розташовані при цьому таким чином, що при оберрази перевищує місткість змішувальної труби 1, танні змішувального органа його змішувальний клапан 15 перемикають у положення, у якому віделемент 3b проходить на відстані менш ніж 0,5мм новляється подача через нього змішаної рідкої від кожного вхідного отвору 4, 5. Змішувач має, фарби 12 у машину для переробки пластмас. крім того, додатковий вхідний отвір 9 для подачі У показаному на Фіг.4 варіанті змішувач має через нього промивної рідини 10 і стисненого повідві змішувальні труби 1, кожна з яких має по вихітря 11. дному отвору 2, по змішувальному органу 3 і по У найбільш кращому варіанті здійснення продва вхідних отвори 4, 5. У змішувальні труби через понованого у винаході способу в змішувальну трувхідні отвори 4, 5 подають рідкі фарби 6, 7 двопобу 1 двопоршневими помпами 13, 14 через вхідні ршневими помпами 13, 14, у кожній з яких їх поротвори 4, 5 подають дві рідкі фарби 6, 7, приводяшні можуть приводитися в дію незалежно один від чи при цьому змішувальний орган 3 в обертання одного й кожний із двох поршнів кожної з яких монавколо поздовжньої осі змішувальної труби 1. же незалежно від іншого поршня подавати через Дальній від вихідного отвору 2 кінець змішувальної відповідним чином розташовані клапани рідку фатруби 1 і додатковий вхідний отвір 9 залишаються рбу в дозованих кількостях у кожну із двох змішупри цьому закритими, і тому вся подана через вхівальних труб. Обидві змішувальні труби з'єднані дні отвори 4, 5 кількість рідких фарб 6, 7 виходить між собою виконаним у вигляді чотириходового зі змішувача через вихідний отвір 2 і клапан 15 у клапана клапаном 15 таким чином, що на вибір вигляді змішаної рідкої фарби 12. Двопоршневі одна зі змішувальних труб з'єднується трубопропомпи 13, 14 приводяться при цьому в дію кроководом із пристроєм, у який дозується змішана рідвими двигунами, що забезпечує можливість подачі ка фарба 12, а інша змішувальна труба в цей же рідких фарб 6, 7 у змішувач у тактовому режимі час з'єднана зі збірником, у який подасться потік при співвідношенні між тривалістю одного періоду 16 відходів. Разом із вхідними отворами 9 для позмішування рідкої фарби в змішувачі та середдачі через них промивної рідини 10, змішувач у ньою тривалістю знаходження рідкої фарби, що кращому варіанті має також клапани 17, через які змішується, у змішувачі більш ніж 1:10. Змішану промивну рідину 10 або стиснене повітря 11 можрідку фарбу 12 подають безпосередньо в машину на також подавати через вихідний отвір 2 у змішудля переробки пластмас, яка при цьому керує вальну трубу 3, і додаткові вихідні отвори 18 для об'ємним дозуванням рідких фарб 6, 7 у змішувач. випускання потоків 19 відходів з дальнього від Для зміни однієї фарби на іншу показаний на вихідного отвору 2 кінця змішувальної труби 3. Фіг.1 змішувач піддають очищенню, для чого в Наявність подібних додаткових клапанів 17 і вихінайбільш кращому варіанті спочатку припиняють дних отворів 18 дозволяє промивати і/або продудозування в ньому рідких фарб 6, 7 і закривають вати змішувальну трубу в обох напрямках і тим клапан 15, через який змішана рідка фарба 12 самим підвищити ефективність її очищення при подається в машину для переробки пластмас. Позміні однієї фарби на іншу. тім через додатковий вхідний отвір 9 у змішувач У змішувачі, виконаному за кращим, показаподають стиснене повітря 11 і через клапан 15 ним на Фіг.4 варіантом, при зміні однієї фарби на видаляють вміст змішувальної труби 1, який у виіншу можна в другій змішувальній трубі попередгляді потоку 16 відходів направляють у збірник. ньо приготовляти рідку фарбу звихідних рідких Після цього змішувальну трубу 1 при закритому фарб із новим, зміненим співвідношенням між никлапані 15 повністю заповнюють через додатковий ми в їх суміші й одночасно із цим дозувати з первхідний отвір 9 промивною рідиною 10, приводячи шої змішувальної труби в машину для переробки при цьому змішувальний орган 3 в обертання й пластмас змішану рідку фарбу ще з попереднім 15 90025 16 співвідношенням між вихідними рідкими фарбами рби в першу змішувальну трубу, потім всі помпи в їх суміші. Подібний підхід дозволяє скоротити перемикають на дозовану подачу рідких фарб у тривалість простою змішувача при зміні однієї фапершу змішувальну трубу тими їх поршнями, просрби на іншу, оскільки для такої зміни фарб необтори перед якими заповнені рідкими фарбами, хідно лише промити або замінити трубопровід, далі рідкою фарбою заповнюють також простір який веде від клапана 15 до пристрою, у який по перед другим поршнем, який не використовується цьому трубопроводу подається змішана рідка фау даний момент для дозованої подачі рідкої фарби рба 12, тоді як очищення змішувальної труби можв першу змішувальну трубу, і після цього починана виконувати без переривання процесу дозуванють подачу рідких фарб у другу змішувальну труня рідкої фарби. У той час, коли в першу бу. Подібний підхід дозволяє звичайно завершити змішувальну трубу дозують рідкі фарби 6, 7 із ще подачу рідких фарб у другу змішувальну трубу до попереднім співвідношенням між ними, а через того моменту, коли для дозування рідких фарб у клапан 15 відбирають змішану рідку фарбу з попепершу змішувальну трубу буде потрібно перемиреднім співвідношенням у ній між вихідними рідкання між поршнями однієї двопоршневої помпи. кими фарбами, другу змішувальну трубу описаним Приклади вище шляхом промивають/продувають і спорожЕксперименти проводили в показаному на няють за допомогою промивної рідини 10 і стиснеФіг.1 змішувачі зі змішувальною трубою 1, яка маного повітря 11. Поряд з подачею в змішувальну ла внутрішній діаметр 8,3мм і довжину 10см. Змітрубу промивної рідини та стисненого повітря чешувальна труба мала два розташованих на відсрез вхідний отвір 9 та з неї спорожнюванням через тані 8см від вихідного отвору 2 вхідні отвори 4, 5 клапан 15, її краще також додатково промивадіаметром по 1,5мм. Як змішувальний орган 3 вити/продувати в протилежному напрямку шляхом користовували гвинтовий змішувач типу MR 08-12 подачі промивної рідини та стисненого повітря діаметром 8мм і довжиною 93мм фірми Міхрас з через клапан 17 і спорожнювання через вихідний 12-а змішувальними елементами у вигляді гвинтоотвір 18. Потім у другу змішувальну трубу описавих спіралей з правим та лівим напрямком гвинтоним вище шляхом відновлюють подачу рідких вої лінії, який поперемінно чергується. Змішувальфарб 6, 7 з новим співвідношенням між ними, тоді ний орган приводили в обертання двигуном зі як у першу змішувальну трубу продовжують дозушвидкістю 1500об/хв. Для дозування рідких фарб вати рідкі фарби з попереднім співвідношенням як поршневі помпи 13, 14 використовували автоміж ними. Із цією метою обидва поршні двопоршматичні поршневі бюретки моделі PSD/8 фірми невої помпи 13, 14 приводять у дію у такому реHamilton. жимі, у якому один з поршнів подає в першу зміПриклад 1 шувальну трубу рідку фарбу відповідно до Через два різних вхідних отвори 4, 5 у змішупопереднього співвідношення між рідкими фарбавач у безперервному режимі в радіальному нами, що змішуються, а інший поршень подає в друпрямку подавали червону та білу рідкі фарби гу змішувальну трубу рідку фарбу відповідно до Polytrend 700 фірми Colortrend у співвідношенні нового співвідношення між рідкими фарбами, що 10:9 при загальній об'ємній витраті 1,8мл/хв. Тризмішуються. У тому випадку, коли в ході цього валість часового інтервалу подачі рідких фарб у процесу простір перед одним з поршнів, які подазмішувач і тривалість паузи в подачі рідких фарб у ють рідкі фарби в першу змішувальну трубу, необзмішувач становили по 10с. Для оцінки якості зміхідно заповнити наступною порцією рідкої фарби, шування окремі краплі змішаної рідкої фарби, яка подачу рідких фарб у другу змішувальну трубу відбирається з вихідного отвору 2, розподіляли переривають, для забезпечення безперервного тонким шаром по предметному склу для дослідозування рідкої фарби в першу змішувальну кадження під мікроскопом і аналізували візуально. У меру подачу в неї рідкої фарби перемикають на змішаній рідкій фарбі не було виявлено ніяких неподачу другим поршнем із ще заповненим рідкою однорідностей або коливань колірного тону. фарбою простором перед ним, заповнюють рідкою Приклад 2 (порівняльний) фарбою простір перед першим поршнем і далі У цьому прикладі працювали аналогічно приквідновляють подачу рідкої фарби в другу змішуваладу 1 за винятком того, що обидві рідкі фарби льну трубу, забезпечуючи таким шляхом безпереподавали в змішувач не в радіальному напрямку рвне дозування рідкої фарби в першу змішувальну через вхідні отвори 4, 5, а в осьовому напрямку трубу. У кращому варіанті перед подачею рідкої через вхідні отвори на протилежному відносно фарби в другу змішувальну трубу в кожній із двовихідного отвору 2 кінці змішувальної труби. Зміпоршневих помп рідкою фарбою заповнюють прошана рідка фарба мала чітко помітну різнотонстір перед тим поршнем, який у даний момент не ність. використовується для дозованої подачі рідкої фа 17 90025 18 19 Комп’ютерна верстка В. Мацело 90025 Підписне 20 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601