Herstellung von Flüssiglacken im Betrieb

Vom Rezept zum Ansatz

Grundlage ist das Fertigungsrezept (siehe L-56). Die Komponenten werden nach Rezept eingewogen bzw. dosiert; Reihenfolge und Mengen sind festgelegt. Ein sauberer, dokumentierter Ansatz ist die Basis für einen reproduzierbaren Lack von Charge zu Charge.

Mahlgutansatz und Dispergieren

Zunächst wird ein Teil des Bindemittels bzw. Lösemittels mit den Pigmenten und Füllstoffen sowie dem Netz- und Dispergiermittel zum Mahlgut (Millbase) angesetzt und im Dissolver vordispergiert. Anschließend wird in Perlmühle, Rührwerksmühle oder Dreiwalzwerk feindispergiert, bis die Zielkörnigkeit erreicht ist — kontrolliert mit dem Grindometer (siehe L-53, L-149). Die richtige Mahlgutkonzentration ist kein fester Prozentwert, sondern systemspezifisch: Ein höherer Feststoffanteil überträgt die Scherkräfte besser und schließt pro Durchgang mehr Pigment auf; ein zu dickes Mahlgut erschwert dagegen Umwälzung, Wärmeabfuhr und Benetzung. Das Optimum wird für Pigment, Bindemittel und Gerät im Versuch ermittelt (siehe L-53).

Erst Zielkörnigkeit, dann auflacken

Die geforderte Feinheit wird im konzentrierten Mahlgut erreicht — dort stimmen Scherwirkung und Energieeintrag. Beim Auflacken ändern sich Feststoffgehalt, Bindemittel- und Lösemittelanteil und damit die Viskosität; ein Nachdispergieren ist danach meist deutlich schwieriger. Deshalb gilt als Laboranten-Grundregel: erst die geforderte Dispergierfeinheit erreichen, dann Let-down.
Der Grindometerwert ist dabei die Produktionsentscheidung — liegt er über dem Sollwert, wird weiterdispergiert statt aufgelackt. Er ist eine schnelle Betriebsprüfung auf grobe Agglomerate und Stippen: kein Maß für die Primärteilchengröße und kein universeller Wert, sondern immer produkt- und systemspezifisch spezifiziert. Reicht die Routineprüfung zur Ursachenklärung nicht aus, folgt die mikroskopische Analytik — REM und TEM zeigen Agglomeratstruktur und Primärteilchen hochauflösend (siehe L-53). Sie sind Werkzeuge für Entwicklung, Rohstoffcharakterisierung und Fehleranalyse, keine Routine-Freigabeprüfung jeder Charge.

Auflacken und Einstellen

Nach dem Dispergieren wird mit dem restlichen Bindemittel, Lösemitteln und Additiven „aufgelackt“ (Let-down/Komplettierung). Danach wird eingestellt: die Viskosität durch Verdünnen, der Festkörpergehalt und der Farbton durch Nuancieren gegen einen Standard. Beim Verdünnen bleibt die Festkörpermasse konstant, nur die Gesamtmasse steigt: Aus Festkörpermasse geteilt durch Zielfestkörper ergibt sich die Ziel-Gesamtmasse, die Differenz zur Ausgangsmasse ist die Lösemittelzugabe. Wann ein Additiv zugegeben wird, richtet sich nach seiner Funktion und nicht nach einer pauschalen Regel: Netz- und Dispergiermittel müssen bereits im Mahlgut wirken; Entschäumer und Rheologieadditive werden je nach System anteilig auf Mahlgut und Let-down verteilt; verlaufs-, licht- und oberflächenaktive Additive würden die Mahlung stören oder in ihr geschädigt werden und kommen deshalb erst beim Auflacken hinzu.

Filtrieren, Abfüllen und Freigabe

• Filtrieren — Grobteile, Stippen und Verunreinigungen entfernen.
• Produktionsbegleitende Prüfung — Körnigkeit, Viskosität, Farbton/Deckvermögen, Dichte und Festkörper, bei Wasserlacken auch pH und Leitfähigkeit.
• Freigabe nach Spezifikation, dann Abfüllen und Kennzeichnen (Charge, Sicherheitsdatenblatt).
• Rückstellmuster ziehen — für spätere Reklamations- und Schadensklärung.

Umwelt und Sicherheit

Lösemitteldämpfe absaugen; in explosionsgefährdeten Bereichen Ex-Schutz, Erdung und Zündquellenverbot beachten. Pigment- und Füllstoffstäube beim Einwiegen meiden (Absaugung). Reinigungslösemittel möglichst im Kreislauf führen; nicht wiederverwendbare Reste entsprechend ihrer Einstufung und den betrieblichen bzw. rechtlichen Vorgaben entsorgen. Geschlossene Systeme senken Emissionen und Gefährdung.

Filtertypen beim Klarfiltrieren

• Tiefenfilter (Filterbeutel, Filterschichten) — die Partikel bleiben im Inneren des Filtermaterials hängen; hohe Schmutzaufnahme, typisch für die Vorfiltration — z. B. nach der Dispergierung pigmentierter Lacke.
• Oberflächenfilter (Siebe, Membranen) — halten Teilchen ab einer definierten Größe an der Oberfläche zurück — z. B. Endfiltration von Klarlacken und Tinten mit definierter Reinheitsanforderung.
• Anschwemmfilter — eine Hilfsschicht (z. B. Kieselgur) wird aufgeschwemmt und hält feinste Trübstoffe zurück; für hohe Klarheit — z. B. bei lösemittelhaltigen Lacken und Druckfarben mit sehr hoher Transparenzanforderung.

Schonend filtrieren

Filtriert wird mit möglichst geringem Druck: Zu hoher Druck presst Partikel durch den Filter oder reißt bereits abgeschiedene wieder mit. Der Filter muss zum Produkt passen — eine zu feine Trenngrenze setzt sich zu, eine zu grobe lässt Stippen durch.

Merksatz