Ruß in Lösemitteln dispergieren
Rußdispersionen für definierte Produkteigenschaften
Ruß (Carbon Black) verleiht Druckfarben, Lacken und Beschichtungen ihre schwarze Farbe und kann in geeigneten Formulierungen elektrische Leitfähigkeit erzeugen. Ausschlaggebend sind Rußtyp, Benetzung, Dispergierzustand und Stabilisierung in der flüssigen Phase.
Cavitron Rotor-Stator-Systeme benetzen und deagglomerieren Ruß im Produktstrom. Sie können als Vordispergierstufe vor einer Feinmahlung oder, bei entsprechendem Qualitätsziel, als maßgebliche Dispergierstufe eingesetzt werden. Die erforderliche Prozessfolge ergibt sich aus der konkreten Formulierung.
Agglomerate aufbrechen, Funktion erhalten
Ruß besteht aus fest miteinander verwachsenen Primärpartikeln, die Aggregate bilden. Diese lagern sich zu größeren Agglomeraten zusammen. Beim Dispergieren werden vor allem Agglomerate abgebaut und die freigelegten Oberflächen benetzt. Eine generelle Zerlegung der Aggregate in einzelne Primärpartikel ist kein sinnvoller Leistungsmaßstab.
- Benetzung und Stabilisierung: Flüssigphase, Bindemittel und Dispergieradditive müssen zum Ruß passen, damit die Verteilung nach der Bearbeitung erhalten bleibt.
- Viskosität: Rußoberfläche, Struktur und Konzentration beeinflussen Fließverhalten und Förderbarkeit erheblich.
- Funktionsziel: Farbtiefe, Glanz und Farbstärke erfordern andere Prüfungen als der Aufbau eines leitfähigen Netzwerks.
- Temperatur und Stoffhandhabung: Energieeintrag, Lösemittel und staubende Rohstoffe bestimmen Anforderungen an Kühlung, Dosierung und Schutzkonzept.
Gezielte Dispergierung im Rotor-Stator-System
Das benetzte Rußgemisch wird durch die aktive Bearbeitungszone geführt. Scherung und turbulente Strömung bauen Agglomerate ab und verteilen den Ruß in der Flüssigphase. Rotor-Stator-Ausführung, Drehzahl und Durchsatz werden auf die Viskosität und die gewünschte Dispergierwirkung abgestimmt.
Die Einbindung kann kontinuierlich oder in einem Behälterkreislauf erfolgen. Rohstoffzugabe, Förderung und Wärmeabfuhr sind Teil der Anlagenplanung. Eine Pulvereinsaugung ist eine gesondert auszulegende Funktion der Zuführung.
Ob eine zusätzliche Perlmühle oder andere Feinmahlstufe erforderlich ist, wird anhand der Zielqualität geprüft. Ein einzelner Durchlauf ersetzt eine Feinmahlung nicht grundsätzlich. Geschlossene Verarbeitung sowie Werkstoff-, Dichtungs- und gegebenenfalls Explosionsschutzanforderungen werden für das eingesetzte Lösemittel festgelegt.
Übersicht Kundenvorteile
1
Gezielte Benetzung und Deagglomeration
2
Definierte Qualität für die Folgestufe
3
Abgestimmter Energieeintrag
4
Geschlossene Inline-Bearbeitung
5
Auslegung nach Funktion und Rezeptur
Nutzen für Ihre Produktion
Benetzung und Deagglomeration verbinden: Intensive Bearbeitung schafft eine gleichmäßigere Dispersion als Ausgangspunkt für die weitere Verarbeitung.
Folgestufen definiert beschicken: Eine reproduzierbare Vordispersion kann nachgeschaltete Mahlprozesse entlasten. Der Nutzen wird über Durchsatz, Qualität und spezifischen Energiebedarf der gesamten Linie bewertet.
Energie zielgerichtet einsetzen: Die Abstimmung von Werkzeug, Drehzahl und Durchsatz begrenzt unnötige Bearbeitung und unterstützt eine passende Temperaturführung.
Geschlossen integrieren: Inline-Bearbeitung ermöglicht die Einbindung in eine geschlossene Produktführung. Emissionsminderung setzt eine entsprechend ausgelegte Zugabe, Abdichtung und Entlüftung voraus.
Auf die Funktion auslegen: Die Auswahl orientiert sich an Pigmentwirkung oder Leitfähigkeit sowie an Verarbeitbarkeit und Lagerverhalten der Formulierung.
Auslegung und Qualitätsnachweis
Benötigt werden Rußtyp und Lieferform, Lösemittel- und Bindemittelsystem, Additive, Feststoffgehalt, Viskosität bei Prozesstemperatur und gewünschter Durchsatz. Auch die zulässige Temperatur und die vorhandene Förder- und Kühltechnik sind relevant.
Als Abnahmekriterien eignen sich je nach Anwendung Agglomeratfeinheit, Farbstärke, Glanz, elektrische Eigenschaften, Viskosität und Lagerstabilität. Maschinenleistung und Prozessfolge werden anhand dieser Ziele festgelegt.
Die konkreten Betriebsgrenzen hängen von Maschinenausführung und Medien ab. Die Baureihenübersicht finden Sie im Cavitron-Datenblatt.
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