Entschäumung / Entlüftung - Bernd Schwegmann GmbH & Co. KG
Entschäumung / Entlüftung - Bernd Schwegmann GmbH & Co. KG
Entschäumung / Entlüftung - Bernd Schwegmann GmbH & Co. KG
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
<strong>Entschäumung</strong> / <strong>Entlüftung</strong><br />
Bei der Herstellung und Applikation von Lacksystemen ist Schaum ein unerwünschter Nebeneffekt.<br />
Schaum führt zu Verlängerungen der Produktionszeiten, Ungleichmäßigkeiten bei der Abfüllung von<br />
Gebinden und zu Oberflächendefekten in der ausgehärteten Beschichtung wie Krater, Nadelstiche,<br />
Glanzverlust, Schleierbildung etc.<br />
In reinen Flüssigkeiten (z. B. Wasser) ist Schaum nicht stabil.<br />
Schaum wird erst durch die Anwesenheit von grenzflächenaktiven Substanzen (Tenside z. B. von<br />
Dispergier-, Verlaufmitteln o. ä.) stabilisiert. Diese beeinflussen zwar andere wichtige Eigenschaften des<br />
Lackes positiv, führen aber zu den eben erwähnten Nebeneffekten.<br />
Grenzflächenaktive Substanzen migrieren an die Grenzfläche Flüssigkeit/Luft und bilden dort sog.<br />
Mizellen. Diese bilden eine Art Haut an den Grenzflächen wodurch die Luftblase stabilisiert wird (Beispiel:<br />
Seifenblasen). Eine Erklärung dafür ist, dass zwischen den Tensidschichten – aufgrund der zwischen<br />
diesen auftretenden Abstoßungskräften - eine Flüssigkeitsschicht festgehalten wird, die durch die<br />
Tenside zu beiden Seiten geschützt ist.<br />
Während also nicht stabilisierte Gasblasen in einer reinen Flüssigkeit zur Oberfläche aufsteigen<br />
(Stoke’sches Gesetz), dort „austrocknen“ (Flüssigkeit wird aus der Lamelle abgeführt), aufreißen und<br />
zerplatzen, bleiben tensidisch stabilisierte Blasen auch an der Oberfläche bestehen.<br />
Ursachen für die Entstehung von Schaum sind Einarbeitung und Verteilung von Luft/Gas:<br />
• während der Lackproduktion (Rührer, Dissolver)<br />
• während der Applikation<br />
• durch chemische Reaktion (z. B. NCO, H2O)<br />
• bei Applikation auf porösen Untergründen (Holz)<br />
Die vorstehenden Angaben basieren auf unseren derzeitigen Kenntnissen und Erfahrungen. Eine verbindliche Zusicherung<br />
bestimmter Eigenschaften oder der Eignung für bestimmte Einsatzzwecke ist in unseren Informationen nicht zu sehen.<br />
Schutzrechte sind gegebenenfalls zu beachten. Sicherheitshinweise entnehmen Sie bitte unserem Sicherheitsdatenblatt. 04/2012<br />
<strong>Bernd</strong> <strong>Schwegmann</strong> <strong>GmbH</strong> & <strong>Co</strong>. <strong>KG</strong> · Wernher-von-Braun-Str. 14 · 53501 Grafschaft-Gelsdorf · Germany<br />
Tel.: +49 (0) 2225 9226-0 · Fax +49 (0) 2225 9226-33 · E-Mail: info@<strong>Schwegmann</strong>Net.de · www.<strong>Schwegmann</strong>Net.de
Schaumarten<br />
Je nach Verhalten der Schaumblasen unterscheidet man zunächst zwischen Makro- und Mikroschaum.<br />
• Makroschaum steigt zur Oberfläche auf und bildet dort Kugel und<br />
Polyederschaum.<br />
• Mikroschaum besteht aus so kleinen Blasen, dass diese nicht zur<br />
Oberfläche aufsteigen, sondern in der Flüssigkeit verbleiben.<br />
Zur Vermeidung bzw. Zerstörung von Schaum werden Entschäumer und Entlüfter eingesetzt.<br />
Entschäumer zerstören den Schaum an der Oberfläche, während Entlüfter die Aufstiegsgeschwindigkeit<br />
der Gasblasen im Lackfilm beschleunigen. In der Praxis lässt sich diese Unterscheidung allerdings meist<br />
nicht konsequent durchhalten und es ist oft auch nicht möglich, die Wirksamkeit von Additiven allein als<br />
Entschäumer bzw. Entlüfter zu klassifizieren. In beiden Zusammenhängen wird daher in der Regel<br />
allgemein von Entschäumern gesprochen.<br />
Um wirksam zu sein, müssen Entschäumer eine niedrige Oberflächenspannung aufweisen. Sie dürfen<br />
sich nicht im System lösen, sollten aber dispergierbar sein und eine hohe Spreitungsaktivität besitzen. Ist<br />
der Entschäumer zu unverträglich, verursacht er Oberflächendefekte. Das bedeutet, schon geringe<br />
Veränderungen im System können dazu führen, dass der Entschäumer nicht mehr wirksam ist.<br />
Häufig eingesetzte Wirkstoffklassen sind<br />
• aromatische und aliphatische Mineralöle<br />
• Silikonöle<br />
• organisch modifizierte Polysiloxane<br />
• Fettsäurederivate<br />
• spezielle Polymere<br />
• Kombinationen der genannten Wirkstoffklassen<br />
Zur Verstärkung der Entschäumerwirkung werden zusätzlich oft feindisperse, hydrophobe Feststoffe<br />
zugesetzt:<br />
• Kieselsäuren<br />
• Wachse<br />
• Harnstoffe<br />
• Metallseifen<br />
Die Eigenschaften der aufgeführten Produktklassen lassen sich grob in folgender Tabelle<br />
zusammenfassen:<br />
Silikonöl Modifiziertes Mineralöl Speziell<br />
Polysiloxan<br />
silikonfrei<br />
Wirksamkeit sehr gut sehr gut gut gut<br />
Kraterfreiheit s. schlecht gut mäßig sehr gut<br />
Trübungsfreiheit schlecht mäßig schlecht gut<br />
Überlackierbarkeit schlecht gut mäßig sehr gut<br />
Die vorstehenden Angaben basieren auf unseren derzeitigen Kenntnissen und Erfahrungen. Eine verbindliche Zusicherung<br />
bestimmter Eigenschaften oder der Eignung für bestimmte Einsatzzwecke ist in unseren Informationen nicht zu sehen.<br />
Schutzrechte sind gegebenenfalls zu beachten. Sicherheitshinweise entnehmen Sie bitte unserem Sicherheitsdatenblatt. 04/2012<br />
<strong>Bernd</strong> <strong>Schwegmann</strong> <strong>GmbH</strong> & <strong>Co</strong>. <strong>KG</strong> · Wernher-von-Braun-Str. 14 · 53501 Grafschaft-Gelsdorf · Germany<br />
Tel.: +49 (0) 2225 9226-0 · Fax +49 (0) 2225 9226-33 · E-Mail: info@<strong>Schwegmann</strong>Net.de · www.<strong>Schwegmann</strong>Net.de
Besonders bei wässrigen Systemen sind Entschäumer stets ein Diskussionsstoff:<br />
Sie sollen wirksam und verträglich in möglichst vielen verschiedenen Systemen sein.<br />
Vielfach wird kundenseitig unterschieden in "wirksam, aber schlecht verträglich" und "verträglich, aber<br />
wenig wirksam". Ersteres gilt für silikonhaltige, letzteres für silikonfreie Entschäumer.<br />
Sicherlich ist dies eine pauschalisierte und so nicht zutreffende Beurteilung. Gleichwohl ist diese Aussage<br />
tendenziell nicht völlig falsch. Während silikonhaltige (bzw. siloxanhaltige) Entschäumer oft den Schaum<br />
in kürzester Zeit brechen, erzeugen sie aber in vielen Fällen Unverträglichkeiten, die sich z. B. in<br />
Oberflächendefekten o. ä. manifestieren. Dies lässt sich prinzipiell auch aus der vorstehenden Tabelle<br />
ableiten.<br />
Silikonfreie Entschäumer sind dagegen in der Wirkungsgeschwindigkeit meist langsamer, zerstören aber<br />
den Schaum vielfach ebenso zuverlässig und längerfristig.<br />
Auf Grund der einfacheren Verwendung und des universellen Einsatzgebietes bietet die Firma<br />
<strong>Schwegmann</strong> in der Mehrzahl silikonfreie Entschäumer an. Bei der Entwicklung werden geltende /<br />
geplante Richtlinien berücksichtigt.<br />
Mit neuen VOC-freien/armen Entschäumern soll diese Linie nun fortgesetzt und gleichzeitig auch der<br />
VOC-Richtlinie genüge getan werden. Besonderer Wert wurde darauf gelegt, Produkte mit einer<br />
schnellen, schaumzerstörenden Wirkung und breiter Verträglichkeit zu entwickeln. Die wirksamen<br />
Bestandteile sind aliphatische Kohlenwasserstoffe, <strong>Co</strong>polymere, verschiedene niedermolekulare Tenside<br />
und ihre Mischungen, die die gewünschten Eigenschaften ergeben.<br />
Die neuen VOC-freien/armen Entschäumern sind SCHWEGO ® foam 6303, 6354, 6356, 6377 und 6388.<br />
Diese sind die Pendants zu den bewährten BLISTER FREE-Typen. Im Vergleich dazu sind diese neuen<br />
Entschäumer nicht nur VOC-frei/arm, sondern es konnte darüber hinaus die Wirksamkeit gesteigert<br />
werden.<br />
Zusätzlich sind mit SCHWEGO ® foam 6360 und 6361 mitvernetzende UV-Additive erhältlich.<br />
Wie die nachfolgenden Graphiken zeigen, konnte in den exemplarisch aufgeführten Bindemitteln die<br />
Wirksamkeit VOC- und silikonhaltiger marktüblicher Produkte erreicht bzw. übertroffen werden.<br />
Testmethoden zur Beurteilung von Entschäumern:<br />
Dichtemessung: In einen Lack wird mit Entschäumerzusatz unter definierten Bedingungen Luft<br />
eindispergiert. Direkt danach wird z. B. mittels Pyknometer die Dichte des Systems gemessen. Je<br />
niedriger der Wert, desto besser die Entschäumerwirkung.<br />
Verträglichkeitstest: Die aufgeschäumte Probe wird auf eine - auf einer schiefen Ebene aufgebrachte -<br />
Folie (z. B. Deckfähigkeitsprüfkarte) gegossen und der getrocknete Film im Hinblick auf Oberflächendefekte<br />
beurteilt. Außerdem kann so die entlüftende Wirkung eines Entschäumers geprüft werden.<br />
Volumentest: Es wird unter definierten Bedingungen Luft in das zu entschäumende System eingetragen<br />
(Rühren, Schütteln) und das resultierende Gesamtvolumen inklusive Schaum bestimmt. Desweiteren wird<br />
die zeitabhängige Schaumabnahme beobachtet. Mit diesem Test wird der Polyederschaum, also der<br />
Makroschaum, bestimmt und es kann eine Aussage über das Entschäumerverhalten in der fertigen<br />
Lackformulierung gemacht werden.<br />
Die vorstehenden Angaben basieren auf unseren derzeitigen Kenntnissen und Erfahrungen. Eine verbindliche Zusicherung<br />
bestimmter Eigenschaften oder der Eignung für bestimmte Einsatzzwecke ist in unseren Informationen nicht zu sehen.<br />
Schutzrechte sind gegebenenfalls zu beachten. Sicherheitshinweise entnehmen Sie bitte unserem Sicherheitsdatenblatt. 04/2012<br />
<strong>Bernd</strong> <strong>Schwegmann</strong> <strong>GmbH</strong> & <strong>Co</strong>. <strong>KG</strong> · Wernher-von-Braun-Str. 14 · 53501 Grafschaft-Gelsdorf · Germany<br />
Tel.: +49 (0) 2225 9226-0 · Fax +49 (0) 2225 9226-33 · E-Mail: info@<strong>Schwegmann</strong>Net.de · www.<strong>Schwegmann</strong>Net.de
Luft [%]<br />
Luft [%]<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
5<br />
0<br />
Blindprobe<br />
Blindprobe<br />
BLISTER FREE 3<br />
BLISTER FREE 3<br />
SCHWEGO ® foam 6303<br />
SCHWEGO ® foam 6303<br />
BLISTER FREE 45<br />
BLISTER FREE 45<br />
SCHWEGO ® foam 6351<br />
SCHWEGO ® foam 6351<br />
BLISTER FREE 54<br />
BLISTER FREE 54<br />
Vergleich verschiedener Entschäumer im Bindemittel:<br />
Alkydal F681 (Langölalkyd);<br />
Dosierung: 0,5%<br />
SCHWEGO ® foam 6354<br />
BLISTER FREE 55<br />
BLISTER FREE 56<br />
SCHWEGO ® foam 6356<br />
BLISTER FREE 66<br />
BLISTER FREE 75<br />
SCHWEGO ® foam 6375<br />
Vergleich verschiedener Entschäumer im Bindemittel:<br />
Setal 1151 X51 (Polyisocyanat / Acrylat);<br />
Dosierung: 0,5%<br />
SCHWEGO ® foam 6354<br />
BLISTER FREE 55<br />
BLISTER FREE 56<br />
grün: VOC-frei<br />
grün: VOC-frei<br />
SCHWEGO ® foam 6356<br />
BLISTER FREE 66<br />
BLISTER FREE 75<br />
SCHWEGO ® foam 6375<br />
Die vorstehenden Angaben basieren auf unseren derzeitigen Kenntnissen und Erfahrungen. Eine verbindliche Zusicherung<br />
bestimmter Eigenschaften oder der Eignung für bestimmte Einsatzzwecke ist in unseren Informationen nicht zu sehen.<br />
Schutzrechte sind gegebenenfalls zu beachten. Sicherheitshinweise entnehmen Sie bitte unserem Sicherheitsdatenblatt. 04/2012<br />
BLISTER FREE 77<br />
BLISTER FREE 77<br />
<strong>Bernd</strong> <strong>Schwegmann</strong> <strong>GmbH</strong> & <strong>Co</strong>. <strong>KG</strong> · Wernher-von-Braun-Str. 14 · 53501 Grafschaft-Gelsdorf · Germany<br />
Tel.: +49 (0) 2225 9226-0 · Fax +49 (0) 2225 9226-33 · E-Mail: info@<strong>Schwegmann</strong>Net.de · www.<strong>Schwegmann</strong>Net.de<br />
SCHWEGO ® foam 6377<br />
SCHWEGO ® foam 6377<br />
BLISTER FREE 88<br />
BLISTER FREE 88<br />
SCHWEGO ® foam 6388<br />
SCHWEGO ® foam 6388<br />
MITTEL S<br />
MITTEL S<br />
Wettbewerber 1<br />
Wettbewerber 1<br />
Wettbewerber 2<br />
Wettbewerber 2<br />
Wettbewerber 3<br />
Wettbewerber 3<br />
Wettbewerber 4<br />
Wettbewerber 4<br />
Wettbewerber 5<br />
Wettbewerber 5<br />
Wettbewerber 6<br />
Wettbewerber 6<br />
Wettbewerber 7<br />
Wettbewerber 7<br />
Wettbewerber 8<br />
Wettbewerber 8<br />
Wettbewerber 9<br />
Wettbewerber 9
Unsere Entschäumer im Überblick:<br />
Entschäumer Entlüfter Silikonfrei<br />
Für<br />
wässrige<br />
Systeme<br />
Für<br />
lösemittelhaltige<br />
Systeme<br />
BLISTER FREE 3 X X X X XX<br />
BLISTER FREE 45 X X X XX<br />
Für<br />
lösemittelfreie<br />
Systeme<br />
BLISTER FREE 54 X X XX XX<br />
BLISTER FREE 55 X X X XX<br />
Für<br />
UV-Lacke<br />
BLISTER FREE 56 X X X XX X X X<br />
BLISTER FREE 66 X XX<br />
BLISTER FREE 75 X X X XX<br />
BLISTER FREE 77 X X XX XX X<br />
BLISTER FREE 88 X XX<br />
SCHWEGO ® foam<br />
6303<br />
SCHWEGO ® foam<br />
6325<br />
SCHWEGO ® foam<br />
6343<br />
SCHWEGO ® foam<br />
6351<br />
SCHWEGO ® foam<br />
6354<br />
SCHWEGO ® foam<br />
6356<br />
SCHWEGO ® foam<br />
6360<br />
SCHWEGO ® foam<br />
6361<br />
SCHWEGO ® foam<br />
6375<br />
SCHWEGO ® foam<br />
6377<br />
SCHWEGO ® foam<br />
6388<br />
SCHWEGO ® foam<br />
8013<br />
SCHWEGO ® foam<br />
8325<br />
SCHWEGO ® foam<br />
8333<br />
SCHWEGO ® foam<br />
8336<br />
X X X XX XX<br />
X X XX XX<br />
X X XX X<br />
X X X XX X X<br />
X X XX X X<br />
X X X XX X<br />
X X XX XX XX<br />
X X XX XX XX<br />
X X XX XX<br />
X X X XX X<br />
X X XX<br />
X X XX XX X<br />
X X XX XX<br />
X X X XX XX<br />
X XX XX XX<br />
MITTEL S X X XX<br />
Die vorstehenden Angaben basieren auf unseren derzeitigen Kenntnissen und Erfahrungen. Eine verbindliche Zusicherung<br />
bestimmter Eigenschaften oder der Eignung für bestimmte Einsatzzwecke ist in unseren Informationen nicht zu sehen.<br />
Schutzrechte sind gegebenenfalls zu beachten. Sicherheitshinweise entnehmen Sie bitte unserem Sicherheitsdatenblatt. 04/2012<br />
<strong>Bernd</strong> <strong>Schwegmann</strong> <strong>GmbH</strong> & <strong>Co</strong>. <strong>KG</strong> · Wernher-von-Braun-Str. 14 · 53501 Grafschaft-Gelsdorf · Germany<br />
Tel.: +49 (0) 2225 9226-0 · Fax +49 (0) 2225 9226-33 · E-Mail: info@<strong>Schwegmann</strong>Net.de · www.<strong>Schwegmann</strong>Net.de