Dispergieren mit KDV
Grundsätzliches zum Dispergieren

Beim Pigmentpulver, der Ausgangsbasis der meisten Dispergier-Güter, haften viele Primärteilchen aneinander und bilden Agglomerate, einfache Zusammenballungen dieser Teilchen.
Die entscheidende Aufgabe einer Dispergiermaschine ist das Aufbrechen der Agglomerate und die Benetzung, also die Umhüllung jedes einzelnen Primärteilchens mit dem Bindemittelfilm
Dispergieren mit stationären Dissolvern?

Unter stationären Dissolvern versteht man allgemein Dispergiermaschinen mit fest aufgebautem Rührwerk, meist polumschaltbaren, zweistufigen Motoren und nicht höhenverstellbarer Zahnscheibe. Der Einsatz solcher Dissolver ist nach unseren Erkenntnissen keine zufriedenstellende Lösung. Zwar läßt sich bei Bedarf die Drehzahl durch Umschalten verdoppeln, der Leistungsbedarf wird sich dabei aber vervierfachen. Das ist nach unserer Meinung zu grob, da die Maschine während der meisten Zeit entweder über- oder unterbelastet läuft. Eine Abstimmung mit der Produktviskosität läßt sich nicht erreichen.
Höhenverstellbare Zahnscheiben

Eine weitere wichtige Voraussetzung ist die Höhenverstellbarkeit der Zahnscheibe. Bei Beginn des Produktionsablaufes wird die Scheibe nah über den Behälterboden gefahren, um mit der erforderlichen geringen Bindemittelmenge starten zu können. Die niedrige Anfangsdrehzahl verhindert das Hochspritzen des Bindemittels an der Behälterwandung, an der sich dann bei steigender Füllhöhe schnell und unkontrolliert Pigmente verkapseln würden und dann nicht mehr dispergiert werden. Wegen des sich ändernden Füllstandes im Behälter ist die stufenlose Höhenverstellbarkeit der Zahnscheibe eine wichtige Voraussetzung. Nur hierdurch ist eine gleichmäßige Umwälzung und damit einwandfreie Dispergierung des Produktes gewährleistet.
Die Wirtschaftlichkeit von Dissolvern im Systemvergleich
Die langjährige intensive Entwicklungsarbeit, besonders auf dem Gebiet der Drehzahlsteuerung, hat unsere Maschinen immer leistungsfähiger gemacht. Heute kann ein überraschend großer Teil der Anstrichstoffe hoher Qualität, ohne Einsatz von Perlmühlen, mit dem KREIS-DISSOLVER® produziert werden. Selbst dann, wenn besonders schwer dispergierbare Pigmente noch den Einsatz anderer Reibmaschinen erfordern, ist eine optimale Vordispergierung, auch aus wirtschaftlichen Gründen, unerläßlich. Ein ungenügend vordispergiertes Produkt erfordert nicht nur längere Laufzeiten auf anderen Systemen, sondern es wird darüber hinaus vom Abrieb der Mahlkörper usw. qualitätsmindernd verunreinigt. Daraus ergibt sich, daß Versäumnisse oder Fehler bei der Vordispergierung nachher von anderen Reibsystemen niemals wieder ausgeglichen werden können. Obwohl die Menge der aufzuwendenden Energie für einen abgeschlossenen Dispergiervorgang in etwa bei allen in Frage kommenden Systemen gleich ist, kann die Wirtschaftlichkeit sehr unterschiedlich sein.
Dissolverbetrieb und Energiebedarf

Nach unseren Erkenntnissen ist bei optimaler Mahlgutzusammensetzung die Menge der einzusetzenden elektrischen Energie, die beim Betrieb von Dissolvern in Reibungswärme umgesetzt wird, für den Dispergiergrad, d. h. die Feinheit des Produktes, ausschlaggebend. Leistungsstarke Antriebe haben deshalb einen entsprechenden Stromverbrauch.Bei der Berechnung des Energiebedarfes kommt es aber wesentlich darauf an, wie die Leistung während des Produktionsprozesses eingesetzt wird. Aufgrund der kurzen Dispergierzeit und der Tatsache, daß die volle Antriebsleistung nur in der eigentlichen Dispergierphase benötigt wird, sind die Stromkosten relativ gering. So braucht ein 110-kW-Dissolver für eine 2000-kg-Charge während der Chargenzeit von nur 15 Min. weniger als 30 kW. Bei einem Grundpreis von EUR 0,13/kWh ergibt das für 2000 kg des Produktes etwa EUR 3,90, für jedes Kilogramm deutlich weniger als einen halben Cent. Ganz abgesehen von der gesteigerten Produktqualität.
Produkterwärmung beim Einsatz von Dissolvern

Beim Produktionsablauf mit Dissolvern muß man davon ausgehen, daß die elektrische Energie durch Teilchenreibung zwangsweise zur Produkterwärmung führt. Eine Begleiterscheinung, die für den optimalen Dispergierprozeß sogar nützlich ist, weil das Fließverhalten des Mahlgutes positiv beeinflußt wird. Versuche bei der Herstellung von Weißlack aus Titandioxyd-Pigmenten ergaben bei einer Temperatur von 70°C eine wesentlich bessere Feinheit und damit höheren Weißheitsgrad und Glanz, als beim Vergleich mit nur 60°C Dispergiertemperatur. Durch die bessere Teilchenbenetzung wird neben einer Einsparung von Pigmenten nicht nur die Farbstärkeentwicklung, sondern auch die Lagerstabilität positiv beeinflußt. Die Erfahrung hat gezeigt, daß die kritischen Temperatur-Obergrenzen der meisten Produkte deutlich über den betrieblichen Richtwerten für Dissolvereinsatz liegen.
Die Form von Dispergier-Werkzeugen

Eine wichtige Voraussetzung für die Erfüllung der Dispergieraufgabe ist eine gleichmäßige Produktumwälzung bis in die Randzonen des Mischbehälters. Dabei ist es nach unseren Erkenntnissen nicht entscheidend, welche Form von Rührscheiben, Zahnformen usw. eingesetzt werden. Es ist sogar denkbar, daß bei entsprechend großem Durchmesser mit völlig glatten Scheiben ein einwandfreies Ergebnis erreicht wird. In der Praxis haben glatte Scheiben allerdings den Nachteil, daß bei der Pigmentzugabe der Kontakt zum Mischgut nicht immer gesichert ist.
Hochviskose Pasten
Die gesteigerten Qualitätsansprüche an die heutigen Produkte erfordern für die Fertigung immer optimalere Einrichtungen. Selbst Pasten und hochviskose Produkte bis über 500.000 cP, die heute noch vielfach mit Knetern oder Planetenrührern hergestellt werden, können mit unserem KREIS-DISSOLVER® nicht nur wirtschaftlicher, sondern auch in wesentlich besserer Qualität gefertigt werden. Sogar für die Herstellung von hochwertigen Polyester-Karosserie-Spachteln, auch glasfasergefüllter Sonderqualitäten, wird der
KREIS-DISSOLVER® mit viskositätsabhängiger Drehzahlsteuerung wegen des überzeugenden Erfolges eingesetzt. Auch hierbei nimmt die bessere Dispergierung einen positiven Einfluß auf die Lagerstabilität.
Herstellung von Druckfarben

Auch bei der Dispergierung von Buntpigmenten für Offsetdruckfarben ergeben sich durch den Einsatz des KREIS-DISSOLVER®s wesentliche wirtschaftliche Vorteile. Bei einer Mahlgutzusammensetzung mit hoher Pigmentkonzentration (je nach Art der eingesetzten Pigmente zwischen 27 und 38%) kann bei Beachtung unserer Rezepturvorschläge bereits mit nur einer Passage über die Dreiwalze ein Produkt höchster Qualität erzielt werden.
Einsatz von Behälterwandabstreifern

Optimale Dispergierergebnisse werden durch gleichmäßige, rollende Produktumwälzung erzielt. Neben anderen konstruktiven Maßnahmen können Behälterwandabstreifer bei der Herstellung extrem thixotroper Produkte und beim Vermischen von fertig dispergierten Produkten und Farbtönen nützlich sein.


