Körnigkeit und Teilchengrößenmessung

Körnigkeit — Grindometer

Das Grindometer nach DIN EN ISO 1524 hat eine keilförmig auslaufende Rille. Eine Rakel zieht die Probe aus; an der Stelle, an der zuerst Körner oder Streifen auftreten, liest man die maximale Teilchengröße auf einer µm- bzw. Hegman-Skala ab. Das ist eine einfache und schnelle Betriebsmethode zur Kontrolle des Ausreibegrades.

Richtig abgelesen wird der Wert dort, wo eine zusammenhängende Streifenbildung beginnt — nicht beim ersten Einzelkorn, das auch ein Schmutzpartikel sein kann. Der Wert ist eine Obergrenze, keine Verteilung: Er sagt nichts darüber, wie viele Teilchen dieser Größe vorliegen. Bei plättchenförmigen Pigmenten (Aluminium, Perlglanz) ist die Methode nur eingeschränkt aussagefähig, weil sich die Plättchen in der Rille ausrichten. Die Anwendung auf Druckfarben ist in L-142 beschrieben.

Moderne Verfahren

• Laserbeugung — erfasst Teilchengrößenverteilungen über einen breiten Messbereich, sofern Brechungsindex, Dispergierung und Messmodell passend gewählt sind.
• dynamische Lichtstreuung / Photonenkorrelationsspektroskopie (PCS) — für sehr feine Teilchen (nm bis µm) aus der Brownschen Bewegung.
• Elektronenmikroskopie (TEM) — zeigt Form und Größe direkt und erlaubt die Identifizierung.
• Coulter-Verfahren — zählt Teilchen und misst ihre Größe über die Widerstandsänderung in einer Kapillare.

Flockulation

Flockulation ist die unerwünschte Zusammenlagerung bereits dispergierter Teilchen — durch Van-der-Waals-, Wasserstoffbrücken- oder ionische Wechselwirkungen. Folgen sind Farbschwächung und ein verändertes Aussehen. Gezielte Ausschwimm- oder Flockulationseffekte (etwa für Struktur- oder Effektlacke) sind bewusste Sonderfälle.

Bedeutung

Teilchengröße und Agglomerationszustand beeinflussen Deckvermögen, Farbstärke, Glanz und Lagerstabilität; zusätzlich wirken Pigmenttyp, Brechungsindex, Oberfläche und Formulierung. Zu grobe Teilchen oder Agglomerate stören besonders bei hochglänzenden Decklacken. Daher ist die Teilchengröße eine zentrale Prüfgröße direkt nach dem Dispergieren. Aus der Teilchengröße folgt die spezifische Oberfläche: Für kugelige, nichtporöse Teilchen gilt näherungsweise Sₘ = 6 / (ρ · d) — mit ρ in g/cm³ und d in µm ergibt sich Sₘ in m²/g (siehe L-44, L-45). Je feiner das Pigment, desto größer die Oberfläche und desto mehr Bindemittel und Netzmittel braucht die Benetzung.

Umwelt und Sicherheit

Pigment- und Füllstoffstäube nicht einatmen — Nassdispergierung bevorzugen, Absaugung nutzen. Messgeräte mit möglichst wenig Lösemittel reinigen und Reste als Sonderabfall entsorgen.

Merksatz