Neues Easy-to-Disperse Silica erspart Produktionsschritt in der Lackherstellung
Eine Innovation im "Aerosil" Prozess kann Lackherstellern künftig einen kompletten Produktionsschritt einsparen. Durch den Wegfall der Perlvermahlung reduzieren sich Maschinenbelegung, Zeitaufwand und Kosten.
Möglich wurde dies durch eine Innovation im Herstellprozess von „Aerosil“ Fumed Silica Produkten und dadurch geringere Partikelgrößen. So können die Arbeitsschritte Benetzung und Dispergierung, die bis dato in zwei Anlageteilen (Dissolver, Perlmühle) durchgeführt wurden, auf einen Prozessschritt im Dissolver zusammengefasst werden.
Dispergierung durch Perlmühle ist zeitaufwendig
Der Wunsch nach Reduzierung des Dispergieraufwands ist nicht neu. Die optimale Dispergierung durch eine Perlmühle ist in der Lackherstellung der technisch-herausforderndste und zeitaufwendigste Prozessschritt. Zur Beschreibung der besonderen Eigenschaften (leicht- und dissolverdispergierbar) der jetzt zur Bemusterung anstehenden Produkte wurde der Begriff „Easy-to-Disperse“ oder kurz „E2D“ geprägt.
Neues Verfahren liefert nur noch eine Fraktion
Mit „VP RS 92“ bringt Evonik eine E2D-Variante von „Aerosil R 972“ auf den Markt. Die Messung der Teilchengrößenverteilung zeigt den Unterschied zwischen den beiden Aerosil-Varianten: Während beim Standardprodukt das Partikelspektrum in zwei Fraktionen anfällt, liefert das neue Verfahren nur noch eine feine Fraktion. Durch den Wegfall der groben Partikel kann in der Lackherstellung auf die Vermahlung mit hohen Scherkräften (Beispiel: Perlmühle) verzichtet werden.
Verkürzung der Verarbeitungszeit bei verbessertem Dispergiergrad
Zur Überprüfung der Verarbeitbarkeit, der rheologischen Wirkung und der optischen Eigenschaften im Lacksystem wurde das Standardprodukt mit der traditionellen Perlvermahlung und das Versuchsprodukt nur mit dem Dissolver verarbeitet. Die Ergebnisse bei Viskosität, Glanz, Haze (Schleier) und Jetness (Farbtiefe) stimmten im Rahmen der Messgenauigkeit überein. Zusätzlich wurde eine Verkürzung der Verarbeitungszeit bei gleichzeitiger Verbesserung des Dispergiergrads erreicht. Nach der erfolgreichen Herstellung von „VP RS 92“ im Pilotmaßstab, das jetzt zur Bemusterung bereitsteht, werden weitere leicht zu dispergierende Varianten anderer „Aerosil“ Produkte entwickelt.
Keine Umformulierungen der Rezepturen notwendig
Auch die Viskositätskurven bei hoher und geringer Scherung sind im entscheidenden Bereich des Viskositätsanstiegs identisch. Hierbei zeigt sich ein Vorteil der E2D-Variante: Da die gleiche Effizienz und Optik erreicht wird, sind keine Umformulierungen existierender Rezepturen notwendig. Neue Rezepturen können nach gleichen Regeln formuliert werden, wie die bisherigen Lacke. Außerdem sind die leicht-dispergierbaren Varianten der pyrogenen Kieselsäuren chemisch identisch mit dem jeweiligen „Aerosil“. Wichtig hervorzuheben ist: Es werden keinerlei Additive verwendet, somit ist die Verträglichkeit im Lacksystem identisch mit der Verträglichkeit des bekannten Standardprodukts.
Vorteile insbesondere bei der Klarlackproduktion
Durch den Einsatz von Easy-to-Disperse Silica ergeben sich künftig kürzere Verarbeitungszeiten, kürzere Reinigungszeiten und weniger Produktverluste. Der Wegfall der Perlvermahlung reduziert außerdem Investitions- und Instandhaltungskosten. Dies gilt insbesondere für die Klarlackproduktion. Da auch Pigmenthersteller dissolver-dispergierbare Produkte anbieten, sind auch farbige Lacke formulierbar, die ohne den Einsatz einer Perlmühle hergestellt werden können. Dem Wunsch der Lackhersteller nach reduziertem Dispergieraufwand entspricht die pyrogene Kieselsäure in zweifacher Hinsicht. Denn es werden zur Verarbeitung nicht nur weniger Anlagenteile benötigt, auch der optimale Dispergierungsgrad wird deutlich schneller erreicht, was zu einer Reduzierung der Produktionskosten führt.