Farben-, Tinten- und Coatingsindustrie

Die Haupteigenschaften der Materialien, auf die es in der Farb- und Coatingsindustrie ankommt, hängen entscheidend von der Partikelgröße und den rheologischen Eigenschaften ab. Als Beispiele wären Ausflockung, Farbtonabweichungen und Färbekraft, Deckfähigkeit und Transparenz, Dispergierfähigkeit, Stabilität, Glanz, Mattigkeit und Erscheinungsbild, Viskosität und wasserabweisendes Verhalten des Films zu nennen.

Andere Eigenschaften im Bereich Pulverlacke sind die Fließfähigkeit und Fragen der Materialhandhabung. Die Partikelgrößenbestimmung und die Bestimmung der rheologischen Parameter sind daher ein wichtiges Element der Charakterisierung von Pigmenten, Füllstoffen und Additiven, die in trockenem und nassem Zustand eingesetzt werden.

Die Partikelanalysegeräte von Malvern Instruments und die Bohlin Rheometer können für die Charakterisierung dieser großen Vielfalt unterschiedlicher Systeme eingesetzt werden:

• Systeme auf Lösungsmittel- oder Wasserbasis
• Trockenpulver (Pigmente, Füllstoffe, Trockenfarben)
• Suspensionen (Fertigbeschichtungen)
• Emulsionen (Flüssig-in-Flüssig-Systeme)

Nanomaterialien und Dispersionsstabilität

Zur Untersuchung der langfristigen Stabilität wässriger und organischer Systeme eignet sich die Zetasizer Serie von Malvern Instruments, da das Zetapotenzial u. a. Rückschlüsse auf die Suspensionsstabilität zulässt.
Sowohl Bohlin Rheometer als auch Viskosimeter können eingesetzt werden um die Fließeigenschaften der Materialien zu bestimmen und somit Stabilitätsaussagen zu machen.

Materialien mit Partikeln im Nanobereich (im typischen Fall 100 % < 100 nm) können mit Malvern Geräten gemessen werden, die mit der dynamischen Lichtstreuung (DLS) arbeiten, d. h. mit dem Zetasizer Nano S, während die größeren herkömmlichen Pigmente und Füllstoffe einfach mit den Standard-Laserbeugungsgeräten (Mastersizer 2000) mit einer geeigneten Dispergiereinheit für nasse oder trockene Proben bestimmt werden können. Die Bohlin Rheometer Gemin und CVO können eingesetzt werden, um die Fließeigenschaften des Materials unter einer Vielzahl Prozessbedingungen und unter Anwendungsbedingungen zu ermitteln.

Die Messungen können zur Beurteilung der Dispergierung und Stabilität von Pigmenten herangezogen werden (z. B. alle kleinen trockenen Materialien sind agglomeriert). Dies gibt wichtige Hinweise auf das Verhalten eines Materials in der Anlage des Kunden und liefert darüber hinaus die zu erwartenden Bewertungskriterien für die Qualitätskontrolle.

Typische Materialien in diesem Bereich sind Titandioxid, Calciumcarbonat, Kohleschwarz, Metallflocken, glimmerhaltige Pigmente sowie anorganische und organische Farbpigmente.

Titandioxid wird immer mit Materialien wie Silika, Aluminiumoxid und Zirkon beschichtet, um die fotokatalytische Zersetzung des organischen Kontaktmaterials zu verhindern. Das Zetapotenzial in Abhängigkeit vom pH-Wert solcher Systeme sowie die Partikelgröße werden routinemäßig gemessen. Titandioxid kann in Abhängigkeit von der Partikelgröße nahezu opak (optimale Partikelgröße etwa 250 - 350 nm) oder nahezu transparent (30 - 50 nm) hergestellt werden.

Powder coatings are a challenge in terms of coatings technology and particle size is crucial in the economics of application. The goal of thin films giving excellent protection to the substrate underneath is clearly directly influenced by the ability to make materials of a defined distribution but with the desired flow and application properties as measured with a Malvern rheometer.

Pulverlacke stellen hinsichtlich der Beschichtungstechnologie eine Herausforderung dar. Die Partikelgröße ist hierbei für die Wirtschaftlichkeit der Anwendung entscheidend. Das Ziel der Filmbeschichtung, ein optimaler Schutz des darunter befindlichen Substrats, wird direkt davon beeinflusst, Materialien mit der erforderlich Partikelgrößenverteilung und gleichzeitig der gewünschten Fließfähigkeit und Anwendungseigenschaften herzustellen, wie sie mit den Bohlin Rheometern gemessen wurden.

Ob Sie nun mit der Entwicklung neuer Produkte oder mit der Qualitätssicherung und -kontrolle betraut sind, Malvern Instruments bietet eine breite Palette an Lösungen und Support für die Partikelcharakterisierung und Rheologie, die Ihnen zur Wahrung oder sogar zum Ausbau Ihres Wettbewerbsvorteils verhelfen können.