Rußen in Kunststoffen - Columbian Chemicals

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9 Der Einsatz von Raven ® -Rußen in Kunststoffen DISPERGIERUNG VON RAVEN ®- RUSSEN In diesem Abschnitt werden die verschiedenen Methoden und Verfahren zur fachgerechten Dispergierung von Raven ® - Rußen für Ihre Kunststoff-Anwendungen beschrieben. Im vorangehenden Abschnitt wurde die Auswahl des richtigen Raven ® -Rußes für die jeweilige Anwendung aufgezeigt, während in diesem Abschnitt Wege zur Optimierung der Verwendung von Raven ® -Rußen detailliert erklärt werden. Die Tabelle unten gibt einen schnellen Überblick über die empfohlenen Disper-gierungsverfahren für Raven ® -Ruße, die für Kunststoff-Anwendungen eingesetzt werden. — EMPFOHLENE RUSSDISPERGIERUNGSVERFAHREN FÜR KUNSTSTOFF-ANWENDUNGEN — Dispergierungsausrüstung Medienmühlen Dreiwalzenstühle Bandmischer Trommelmischer Henschel-Mischer Einschneckenextruder Doppelschneckenextruder ineinandergreifend und nicht ineinandergreifend Kontinue-mischer Rühr- und Zerkleinerungs- Chargenmischer Zweiwalzenstühle Banbury-Mischer Anwendung Dispergierungsklassifikation Plastisole & Flüssigfarbkonzentrate Plastisole & Flüssigfarbkonzentrate Vormischen zum Mischen von Materialien ohne Fluxing Vormischung kann ausreichende Scherung bieten, um Additive auf andere Komponenten aufzuschmelzen Schmelzmischen Schmelzmischen Schmelzmischen Schmelzmischen mittlere Scherung hohe Scherung niedrige Scherung hohe Geschwindigkeit mittlere Scherung mittlere Scherung hohe Scherung hohe Scherung Vormischungsbedarf erforderlich wünschenswert Empfohlene Form des Raven® -Rußes Raven ® -Ruße für Kunststoff-Anwendungen entsprechen dem neuesten Stand der Technik. Um jedoch vollen Nutzen aus dem Potential jedes Rußes zu ziehen, sind unter anderem folgende Maßnahmen zu ergreifen: • Einmischen des Rußes in das Bindemittel • Verdrängung der im Ruß mitgeführten Luft mit dem Bindemittel (Benetzung des Pigmentes) • Reduzierung von Ruß-Makroagglomeraten zu Mikroagglomeraten oder Aggregaten durch Einsatz der Dispersionsenergie. Raven ® -Ruße bieten optimale Leistungsfähigkeit hinsichtlich Schwärze, Unterton, Farbton, Glanz, Stabilität und Rheologie, wenn diese Schritte erfolgreich ausgeführt werden. nein nein nicht notwendig, aber nützlich notwendig, aber nützlich nicht erforderlich nicht erforderlich, aber nützlich Vorzugsweise Pulver, Perlen können bei guter Vormischung verwendet werden Pulver Perlen oder Pulver Perlen oder Pulver Perlen für saubere Handhabung Perlen für saubere Handhabung Perlen für saubere Handhabung Perlen für saubere Handhabung
DISPERSIONSMESSUNG Die Kunststoffindustrie verwendet eine Vielzahl von Hilfsmitteln zur Charak-terisierung des erzielten Dispergierungsniveaus, wie zum Beispiel visuelle und/oder instrumentale Charakterisierung des Oberflächenerscheinungsbildes des Endproduktes, Siebstandzeit, Lichtmi-kroskopie und die physikalischen Eigen-schaften des Endproduktes. Korngrößenmessgeräte können zur Beurteilung der Dispergierung des Flüssigfarbkonzentra-tes verwendet werden. Oberflächenerscheinungsbild Bänder, Kabelummantelungen oder Rohrleitungen, die aus einer pigmen-tierten Verbindung extrudiert werden, können die Merkmale der Dispergierung offenbaren, wenn sie näher untersucht werden. Die Größe und Häufigkeit der auf der Oberfläche der extrudierten Verbin-dung festgestellten Fehlstellen kann das Dispergierungsniveau der Verbindung anzeigen. Ein schlechtes Oberflächenerscheinungsbild kann ein Hinweis auf potentiellen Bedarf an zusätzlichem Dispersionsaufwand zur Erzielung des gewünschten Dispergierungsniveaus sein. Zunehmende Häufigkeit und/oder Größe der Oberflächenfehlstellen zeigen ver-schlechterte Qualität an. Es ist anzumerken, daß Oberflächenfehlstellen auch durch folgende Faktoren beeinflußt werden können: Form-/Düsen-Temperatur Oberfläche und/oder Zustand der Form/Düse Harzauswahl Handhabung des Probemusters nach der Verarbeitung Beispiele für unterschiedliche Dispergierungsstufen in extrudierten Bandproben sind unten abgebildet. Die schwarzen Flecke zeigen aus der Oberfläche herausragende Stellen an. Schlecht Poor extrudierte Extruded Surface Oberfläche Verbesserung der extrudierten Oberfläche Improved Extruded Surface Die extrudierte Oberfläche kann durch Sichtkontrolle oder mit Hilfe einer Anzahl von Instrumenten beurteilt werden, die die Oberflächenfehlstellen lokalisieren und messen können. Der von Columbian entwickelte Surfanalyzer ist ein solches Instrument. Er stellt ein Profil der Probe digital dar und zeigt die Größe und Häufigkeit der Oberflächenfehlstellen an. Siebstandzeit-Eigenschaften Farbkonzentrat-Kompounder setzen gewöhnlich Siebe im Extrusionsprozeß ein, um zu verhindern, daß Fremdkörper das Endprodukt verunreinigen. Wenn Ruß nicht vollständig dispergiert, kann er sogar das gröbste Sieb verstopfen. Die sachgemäße Anwendung von Dispergierungsverfahren reduziert die Anzahl der Siebwechsel, die für das Extrudieren der Verbindung erforderlich sind, auf ein Minimum. Ein wesentlicher Faktor zur Verminderung der Siebwechsel zusätzlich zur Dispergierung ist die Reinheit des Rußes selbst. Der den Ultra ® -Process-Rußen von Columbian eigene niedrige Gehalt an Asche und Rückständen führt zu einer wesentlich längeren Siebstandzeit. Die Siebstandzeit kann durch graphische Darstellung des Extruder-Siebdruckes im Verhältnis zur Extrusionszeit oder dem Gewicht der extrudierten Verbindung charakterisiert werden. Pessure (psi) 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Der Einsatz von Raven ® -Rußen in Kunststoffen 10 Screen Pressure vs. Extrusion Time Non Ultra Black Ultra Black 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 Extrusion Time (min) Das obige Beispiel zeigt, daß ein Ultra ® -Process-Ruß eine längere Siebstandzeit als ein normaler Ruß bietet.
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