5. Mechanisches Zerteilen von Agglomeraten

Jochen Winkler

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121DispergierzustandsbestimmungJochen Winkler: Dispergieren von Pigmenten und Füllstoffen© Copyright 2010 by Vincentz Network, Hannover, Germany5 Mechanisches Zerteilen von AgglomeratenDas mechanische Zerteilen der Pigmentagglomerate ist die Grundvoraussetzung des Dispergierung. Trotz seiner elementaren Bedeutung wird dieser Teilschritt häufig am wenigsten verstanden. Dabei gibt es ein einfaches Modell, welches die Voraussetzungen für eine mechanische Zerteilung beschreibt. Das Modell wird in Kapitel 5 qualitativ und quantitativ dargestellt. Außerdem werden die Besonderheiten beim Betreiben der technisch wichtigen Rührwerkskugelmühlen behandelt. Auch die Besonderheiten beim Dispergieren von nanoskaligen Pig-menten und Füllstoffen werden erklärt. 5.1 DispergierzustandsbestimmungWill man die mechanische Zerteilung der Agglomerate beim Dispergierprozess untersuchen, so ist es erforderlich, den Zerteilungszustand mit einer anwendungs-technischen Änderung der Mahlpasten in Verbindung zu bringen. Partikelgrößen-bestimmungen fallen, zumindest bei Lackuntersuchungen, aus messtechnischen Gründen aus. Sehr aufwendig sind die Bestimmungen von Partikelgrößenver-teilungen aus elektronenmikroskopischen Aufnahmen [1]. Bewährt haben sich farbmetrische Verfahren wie die Bestimmung der Farbstärke oder des Streuver-mögens nach der Kubelka-Munk-Funktion.Der Quotient aus dem Absorptionskoeffizienten K und dem Streukoeffizienten S, die so genannte Farbstärke F einer optisch deckenden Schicht, lässt sich aus der Remission βy des Farbfilters (rot, grün oder blau) mit der höchsten Absorptionnach Gleichung 5.1 berechnen. Sie stellt die Kubelka Munk Funktion dar. Gleichung 5.1 F = K = (1 – βy)2S2βyβy kann nur Werte zwischen 0 (0 % Remission) und 1 (100 % Remission) anneh-men. Die Abbildung 5.1 zeigt die Farbstärke K/S als Funktion der Remission βy.Weil es üblich ist, die Farbstärke im Remissionsbereich zwischen 0,25 und 0,8 zu bestimmen, ist nur dieser Bereich der Funktion aufgetragen. Zu kleineren Remis-sionswerten hin steigt die Funktion sehr stark an. Winkler_Dispergieren.indb 12118.10.2010 11:07:26

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121DispergierzustandsbestimmungJochen Winkler: Dispergieren von Pigmenten und Füllstoffen© Copyright 2010 by Vincentz Network, Hannover, Germany5 Mechanisches Zerteilen von AgglomeratenDas mechanische Zerteilen der Pigmentagglomerate ist die Grundvoraussetzung des Dispergierung. Trotz seiner elementaren Bedeutung wird dieser Teilschritt häufig am wenigsten verstanden. Dabei gibt es ein einfaches Modell, welches die Voraussetzungen für eine mechanische Zerteilung beschreibt. Das Modell wird in Kapitel 5 qualitativ und quantitativ dargestellt. Außerdem werden die Besonderheiten beim Betreiben der technisch wichtigen Rührwerkskugelmühlen behandelt. Auch die Besonderheiten beim Dispergieren von nanoskaligen Pig-menten und Füllstoffen werden erklärt. 5.1 DispergierzustandsbestimmungWill man die mechanische Zerteilung der Agglomerate beim Dispergierprozess untersuchen, so ist es erforderlich, den Zerteilungszustand mit einer anwendungs-technischen Änderung der Mahlpasten in Verbindung zu bringen. Partikelgrößen-bestimmungen fallen, zumindest bei Lackuntersuchungen, aus messtechnischen Gründen aus. Sehr aufwendig sind die Bestimmungen von Partikelgrößenver-teilungen aus elektronenmikroskopischen Aufnahmen [1]. Bewährt haben sich farbmetrische Verfahren wie die Bestimmung der Farbstärke oder des Streuver-mögens nach der Kubelka-Munk-Funktion.Der Quotient aus dem Absorptionskoeffizienten K und dem Streukoeffizienten S, die so genannte Farbstärke F einer optisch deckenden Schicht, lässt sich aus der Remission βy des Farbfilters (rot, grün oder blau) mit der höchsten Absorptionnach Gleichung 5.1 berechnen. Sie stellt die Kubelka Munk Funktion dar. Gleichung 5.1 F = K = (1 – βy)2S2βyβy kann nur Werte zwischen 0 (0 % Remission) und 1 (100 % Remission) anneh-men. Die Abbildung 5.1 zeigt die Farbstärke K/S als Funktion der Remission βy.Weil es üblich ist, die Farbstärke im Remissionsbereich zwischen 0,25 und 0,8 zu bestimmen, ist nur dieser Bereich der Funktion aufgetragen. Zu kleineren Remis-sionswerten hin steigt die Funktion sehr stark an. Winkler_Dispergieren.indb 12118.10.2010 11:07:26

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