Was ein Dispergiermittel eigentlich leistet: Die drei Arbeitsschritte, mit denen aus „Pulver" ein „verarbeitbares Material" wird

Wird Pulver dem Harz zugesetzt, verteilt es sich nicht von selbst. Pigmentpartikel neigen von Natur aus zur Agglomeration: Die Primärpartikel versuchen bei jedem Schritt – Synthese, Filtration, Verdichtung, Trocknung, Transport – sich erneut zusammenzuballen; gibt man sie in die Schmelze, lassen sie die Grenzflächenspannung einander abstoßen und voneinander wegdücken. Das Ergebnis: Dasselbe Pulver, einmal im Rohzustand und einmal im behandelten Zustand dem Kunststoff zugegeben, liefert kein gleiches Erzeugnis.

Das regelt das Dispergiermittel. Im Handbuch wird der Superdispergator wie folgt definiert: ein Hilfsstoff, der die Dispergiereigenschaften fester oder flüssiger Materialien verbessert und steigert. Auf derselben Seite ist auch erläutert, warum er wirkt – ein wasserunlösliches Öl dispergiert unter Hochscherrührung in sehr feine Tröpfchen, trennt sich nach dem Rühren durch die Grenzflächenspannung rasch wieder; mit Superdispergator bildet sich beim Rühren eine stabile Emulsion. Seine Hauptwirkung ist die Senkung der Grenzflächenspannung zwischen Flüssig-Flüssig und Fest-Flüssig, weshalb der Superdispergator zugleich ein Tensid ist. Um diese Klasse geht es hier – die Beispiele im Handbuch sind vor allem R1800-S (Superdispergator für Gummi und Kunststoff) und R1800-SK (für Weißmasterbatches). Das klingt wie eine Definition, dahinter steht aber eine ganze Arbeitsteilung.

Die sechs Klassen des Superdispergators

Die im Handbuch verzeichneten Typen umfassen anionisch, kationisch, nichtionisch, amphoter, polymeren Typ sowie den Superdispergator-Typ; der anionische Typ wird am häufigsten eingesetzt (das Handbuch nennt die Dimension dieser Einteilung nicht). Am Beispiel R1800-S lauten die physikalisch-chemischen Kenndaten: Dichte 1.190g/cm³, Viskosität 980-3600mPa·s, Flammpunkt 285℃, Aminwert ≤ 9mgKOH/g, Dispergier grad III; bei R1800-S und R1800-SK steht in der Spalte Zusatzmenge jeweils „0,5 %–1 % des endgültigen Kunststofferzeugnisses", wobei R1800-S zusätzlich eine Tabelle nach Pulverfeinheit (Mesh) beilegt (siehe unten); im Abschnitt R1800-SH nennt das Handbuch diese Angabe nicht.

Schon die sechs Bezeichnungen deuten auf Ioneneigenschaften und Strukturunterschiede hin, doch das Handbuch erläutert ihre molekularen Merkmale nicht im Einzelnen; für den Anwender nützlicher ist eine andere Dimension – wann und in welchem Schritt es wirkt. Derselbe Hilfsstoff kann die Arbeit bereits in der Pulveraufbereitung erledigen oder erst beim Extrudieren durch Scherung. Erst wer das unterscheidet, weiß, in welchem Schritt er zuzugeben ist.

Hinzuzufügen: Das Handbuch liefert lediglich die Klassennamen sowie den Satz „der anionische Typ wird am häufigsten eingesetzt". Die molekulare Struktur und Wirkungsmechanik von anionisch, kationisch, nichtionisch, amphoter und polymerem Typ (außer dem bereits behandelten Superdispergator-Typ) gibt das Handbuch nicht an, und dieser Text ergänzt sie nicht.

Die zweiteilige Struktur des Superdispergators: Verankerung + Solvatation

Die Beschreibung des Superdispergators R1800-S im Handbuch lautet wörtlich: Er ist im Wesentlichen ein spezieller polymerer, multifunktioneller, benetzender und umhüllender Dispersionshilfsstoff, der aus Hüllbildner und Dispergiermittel in exaktem Mischverhältnis unter Hochtemperatur- und Hochdruckbedingungen erzeugt wird; die Molekülstruktur gliedert sich in zwei Teile, einen Ankergruppen-Teil und eine Solvatationskette.

Diese beiden Teile übernehmen je eine Funktion:

Die Ankergruppen adsorbieren fest an der Oberfläche von Pigmenten und Pulvern. Am Beispiel R1800-SK schreibt das Handbuch: Diese polaren Gruppen (–COOH) werden durch Ionenbindungen, Wasserstoffbrückenbindungen und Van-der-Waals-Kräfte fest an der Pigmentoberfläche adsorbiert und verhindern so das Desorbieren von R1800-SK.

Die Solvatationskette löst sich rasch im Dispersionsmedium und besitzt gute Verträglichkeit mit ihm. (Dieser Satz steht im Abschnitt R1800-S des Handbuches; in der theoretischen Analyse zu R1800-SK wird dasselbe Wort als „Lösungskette (Dispersion)" geführt und ausgeführt, dass dieser Teil die Stabilität des dispergierten Pigments im Lösemittel unmittelbar bestimmt.)

Das Ergebnis ist eine Hüllschicht bestimmter Dicke auf der Pigmentpartikeloberfläche, wobei die Solvatationsketten im Dispergiermittel relativ gestreckt vorliegen. Nähern sich die mit Dispergiermittel belegten Pigmentpartikel, federn sie durch die Abstoßung der Adsorptionsschicht voneinander ab, was eine stabile Dispersion der Pigmentpartikel im Medium bewirkt.

Anschaulich gesagt: Die Verankerung sorgt dafür, dass es „Halt findet", die Lösung dafür, dass es „sich einmischt". Nach der im Handbuch beschriebenen Synergie scheinen beide Strukturteile gemeinsam zu wirken, doch das Handbuch erklärt nicht ausdrücklich, dass keiner ohne den anderen auskommt.

Die drei Arbeitsschritte: Benetzung → Feinzerteilung → Stabilisierung

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Die Einteilung des Dispersionsprozesses im Handbuch umfasst drei Schritte: Benetzung, Feinzerteilung (Dispersion), Stabilisierung nach der Feinzerteilung (Umhüllung).

Benetzung

Das Dispersionsmedium muss zunächst die Luft an der Pulveroberfläche verdrängen. Das Pulver ist trocken, das Medium ist feucht; die Grenzflächenspannung drückt die Flüssigkeit beiseite und bildet Tröpfchen, das Pulver ist dann noch „trocken". Daher verkraftet ein Ölsystem umso schlechter, je feiner das Pulver und je höher dessen Ölzahl ist – eine größere spezifische Oberfläche bedeutet mehr zu benetzende Grenzfläche. (Das Handbuch führt zudem den allgemeinen Befund: Je feiner das Pulver, desto höher Glanz und Sättigung der Oberfläche; das betrifft jedoch die Downstream-Wirkung nach der Umhüllung und dient hier nur als Hintergrund.)

Feinzerteilung

Durch Scherung werden die Agglomerate zwischen den Primärpartikeln aufgelöst. Dieser Schritt liegt vor allem beim Equipment; das Handbuch schreibt, dass Extruderschnecken verschiedener Hersteller in Plastifiziervermögen und Dispersionsmischvermögen differieren und der Unterschied im Plastifiziervermögen zwischen Doppelschnecken- und Einschnecken-Granulieranlage „sehr groß" sei. Das Handbuch liefert keine einheitliche Prozesstabelle; zu hohe oder zu niedrige Schmelzetemperatur verschlechtern die Dispersion, was sich nur im Probebetrieb herausfinden lässt.

Stabilisierung (Umhüllung): Nach dem Auflösen muss verhindert werden, dass sich die Teilchen wieder zusammenfinden. Das Handbuch schreibt: Das Dispergiermittel adsorbiert rasch an der Oberfläche von Pigmenten und Pulvern und bildet eine Schutzschicht (Umhüllung), die die Pigment- und Pulverpartikel umschließt; zugleich füllt es die Gitterfehler der Partikel auf und passiviert die zur Aggregation neigenden aktiven Stellen an deren Oberfläche, wodurch eine weitere Aggregation wirksam verhindert wird.

Der dritte Schritt wird am häufigsten übersehen, ist aber der Punkt, an dem sich das Dispergiermittel von gewöhnlichen Schmierstoffen unterscheidet. Stearinsäure, Polyethylenwachs und ähnliche Stoffe lassen das Pulver zwar „nicht zusammenkleben", doch sie wirken nur durch Umschließung: Sie hüllen das Pulver ein, damit sich die Teilchen nicht nähern. Ob das Pulver im Medium überhaupt aufgeht und ob die Grenzflächenspannung sinkt, ist ihnen gleichgültig – im Handbuch heißt es wörtlich, sie hätten „im Grunde keine Dispergierwirkung". Mit ihnen behandeltes Pulver neigt nach Verdichtung oder Trocknung meist weiterhin stark zur Rückagglomeration.

Wie das Dispergiermittel das Pulververhalten verändert

Im Pulveraufbereitungsschritt schreibt das Handbuch: Superdispergator und Pigmente, Füllstoffe sowie weitere Materialien werden nach Rezeptur gemischt; da der Superdispergator das Pulver beim Kontakt benetzt und bei Temperaturabfall eine Hüllschicht bildet, wird die Agglomeration des Pigment-Füllstoffpulvers verhindert.

Im Dispersionsschritt vermerkt das Handbuch: Wegen der guten Verträglichkeit des Superdispergators mit dem Harz wird das umhüllte Pigment-Füllstoffpulver fest mit dem umgebenden Harz verbunden, und die von außen zugeführte Scherung wird an das Harz weitergegeben, wodurch sich Pigment und Füllstoff gleichmäßig im Harz verteilen.

Dies ist die Trennlinie zwischen Superdispergator und gewöhnlichen Wachs-Hilfsstoffen, und das Handbuch beschreibt den Unterschied sehr deutlich. Zum Wachs-Typ heißt es unmissverständlich: Stearinsäure, Polyethylenwachs und dergleichen „haben im Grunde keine Dispergierwirkung"; ihre vermeintliche Dispersion beschränkt sich auf das Umschließen des Pulvers; der Superdispergator setzt auf Struktur – Verankerung plus Lösung –, die den Partikeln Abstand hält und zugleich eine verträgliche Verbindung zwischen Partikel und Harz schafft.

Das Handbuch vermerkt zudem eine leicht zu übersehende Downstream-Wirkung: Da die Pulveroberfläche eine Hüllschicht trägt, sinken Ölzahl und Reibungskoeffizient erheblich, und zudem gilt allgemein: Je feiner das Pulver, desto höher Glanz und Sättigung der Oberfläche.

Die Kennzahlen: Deckkraft, Färbekraft, Dispergiervermögen

Ob die Dispersion gelungen ist, lässt sich nicht allein am „Fehlen von Agglomeraten" ablesen, sondern muss an messbaren Kenngrößen festgemacht werden. Das Handbuch definiert diese drei Kennzahlen und ihre Messverfahren vollständig.

Deckkraft bezeichnet die Fähigkeit des Pigments, den Unterton des zu färbenden Materials zu verdecken. Das Handbuch gibt an zwei Stellen dasselbe Messverfahren an: Im Kapitel Titandioxid zu R1800-SK heißt es: „Aus mit unterschiedlichen Superdispergatorgehalten vorbehandeltem Titandioxid werden Masterbatches hergestellt, dann zu Folie geblasen, und die Transmission der Folie wird in den optischen Dichtewert bei Standardfoliendicke (0,02 mm) umgerechnet"; im Kapitel Ruß zu R1800-SH wird das Titandioxid durch Ruß ersetzt, sonst identisch. Je größer der optische Dichtewert, desto höher die Deckkraft. Das Handbuch führt zudem aus: Je gleichmäßiger das Pigment dispergiert und je feiner die Partikel, desto größer der optische Dichtewert.

Färbekraft bezeichnet die Fähigkeit des Pigments, Farbe zu verleihen. Das Handbuch führt dazu aus: Die Färbekraft von Titandioxid in Kunststoff wird vor allem über Helligkeit und Weißgrad der Probe charakterisiert; das Kapitel R1800-SK liefert Daten zu Helligkeit, Tambo-Weißgrad und Gelbgrad der Masterbatches unter verschiedenen Vorbehandlungsbedingungen, während es im Kapitel Ruß zu R1800-SH umgekehrt heißt: Die Färbekraft von Ruß wird über den Schwärzungsgrad charakterisiert, je höher die Schwärzung, desto höher die Färbekraft; gemessen wird der Schwärzungsgrad am Farbmuster mit dem Farbdifferenzmessgerät.

Dispergiervermögen bezeichnet die Fähigkeit des Pigments, sich im gefärbten Medium zu verteilen. Das Handbuch vermerkt als Messverfahren: qualitativ durch Beobachtung und Fotografie mit dem Phasenkontrast- oder Elektronenmikroskop, quantitativ durch Bestimmung der Korngrößenverteilung.

Mehr ist nicht besser: Die Parabel

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Das ist der am wenigsten intuitive, aber wertvollste Punkt zum Dispergiermittel. Das Handbuch liefert im Kapitel R1800-SK eine vollständige Messreihe: Die empfohlene Prozessbedingung für die Oberflächenbehandlung ist pH 6,8, 70℃; die Versuchsdurchführung bestand darin, Titandioxid und R1800-SK in den Hochgeschwindigkeitsmischer zu geben, bei etwa 100℃ LLDPE218W zuzusetzen, dann zu granulieren, zu extrudieren und Folie zu blasen, wobei nur der Gradient des Superdispergatorgehalts variiert wurde – 0, 0,5 %, 1,0 %, 1,2 %, 1,6 %, 1,8 %, 2,0 % –, und optischer Dichtewert sowie Farbton der Folie gemessen wurden. Die im Kapitel R1800-SK angegebene Versuchsrezeptur lautet: Titandioxid R298 69,5 g, R1800-SK 0,5 g, LLDPE218W 30 g, zunächst Hochgeschwindigkeitsmischung dann Granulierung, anschließend Extrusion und Folienblasen.

Bei 1,6 % Zusatz erreicht der optische Dichtewert der Folie mit 0,386 sein Maximum, ebenso Weißgrad und Helligkeit ihr Höchst und der Gelbgrad sein Minimum. Die obige Tabelle stammt aus dem Titandioxid-Versuch zu R1800-SK. Die physikalisch-chemischen Kenndaten Dichte 1.190g/cm³, Viskosität 980-3600mPa·s, Flammpunkt 285℃, Dispergier grad III sind in beiden Unterlagen zu R1800-S und R1800-SK gleich notiert; dennoch handelt es sich um verschiedene Typen – R1800-S richtet sich an Farbmasterbatches für Gummi und Kunststoff sowie ölhaltige Lack- und Druckfarben, R1800-SK ist die darauf aufbauende, mit Esterfunktionalitäten versehene Variante, von der das Handbuch vermerkt, sie steigere die Vergilbungsbeständigkeit und Wetterfestigkeit in Kunststofferzeugnissen und diene vor allem Weißmasterbatches für Gummi und Kunststoff; sie darf nicht als dasselbe Produkt betrachtet werden.

Warum? Das Handbuch erklärt: Die eingesetzte Menge des Superdispergators hängt mit der spezifischen Oberfläche des Pigments zusammen. Zunächst adsorbieren mit steigender Dosierung immer mehr Ankergruppen an der Pigmentoberfläche; bei 1,6 % ist die Sättigung erreicht und der optische Dichtewert maximal. Bei weiterer Erhöhung entsteht durch die Wechselwirkung zwischen den Superdispergatormolekülen „Brückenflokkulation" – die Pigmentpartikel flocken durch die Verschlingung der Lösungsketten des Superdispergators aus, weshalb der optische Dichtewert wieder sinkt.

Das heißt: Sobald sich die Lösungsketten miteinander verschlungen haben und Brückenflokkulation erzeugen, werden die Partikel zurück in die Agglomeration gezogen. Bis zur Sättigung der Verankerungsseite ist jede Erhöhung vorteilhaft; jenseits des Sättigungspunkts überwiegt die Verschlingung der Lösungsketten. Diese Kurve erklärt, warum „etwas mehr kann nicht schaden" bei der Dispersion falsch ist.

Zu beachten: Diese Kurve wurde unter der Bedingung Titandioxid + LLDPE218W + pH 6,8 + 70℃ aufgenommen. Das Handbuch liefert keine entsprechenden Kurven für andere Pigmente, andere Harze oder andere pH-Bedingungen; eine Übertragung auf andere Systeme ist unzulässig.

Das Dispergiermittel und die übrigen Rezepturbestandteile

Das Dispergiermittel ist keine isolierte Größe; sein Effekt hängt von den Eigenschaften, Mengen und Kosten der übrigen Rohstoffe in der Rezeptur ab.

Der Grundstoff bestimmt Verarbeitungstemperatur, Schmelzeviskosität und Schmelzefließfähigkeit und gibt damit den Typ und die Dosierung des Superdispergators vor; in der Zusatzmenge-Spalte von R1800-S und R1800-SK steht jeweils 0,5 %–1 % des endgültigen Kunststofferzeugnisses, wobei R1800-S zusätzlich eine nach Pulverfeinheit (Mesh) abstufbare Tabelle beilegt.

Die Menge des Farbmittels ist entscheidend. Das Handbuch schreibt: Je nach Pigmentsorte, Feinheit und Ölzahl unterscheidet sich die zuzusetzende Menge des Dispergiermittels.

Der Füllstoffanteil: Steigt er, verlangsamt sich die Plastifizierung, die Schmelzefestigkeit und der Schmelzedruck sinken, und das Pulver in der Schmelze lässt sich schwer verteilen, was zu Kristallpunkten führt – Füllstoffmasterbatches oder andere mit Füllstoff versetzte Masterbatches benötigen Dispergiermittel, um die Verteilung des Füllstoffs im Kunststoff zu verbessern, Kristallpunkte zu senken und das Fließverhalten des Materials in der Schnecke zu steigern.

Das Schmiersystem muss auf das Dispergiermittel abgestimmt sein. Das Handbuch vermerkt, dass Innen- und Außenschmierung in der Rezeptur ausgeglichen sein müssen: Zu wenig Innenschmierung lässt das Masterbatch leicht schlecht dispergieren und erzeugt Kristallpunkte; zu viel Innenschmierung senkt die Schmelzefestigkeit und begünstigt Festigkeitsverlust des Erzeugnisses. Zu wenig Außenschmierung führt zu hoher Temperatur im Sammelkern, Überplastifizierung, schlechtem Austrag, höherem Maschinenstrom, rauer Partikeloberfläche und Vergilbung; zu viel Außenschmierung bewirkt starke Ausblühung.

Diese vier bilden eine aufeinander abgestimmte Einheit: So gut das Dispergiermittel auch ist, gegen ein nicht passendes Schmiersystem kommt es nicht an.

Was der Superdispergator noch leistet, abgesehen von der Dispersion

Im Funktionskatalog zu R1800-S listet das Handbuch mehr als nur Dispersion auf: Dispersionsumhüllung, Schmierung und Entformung, Zähigkeits- und Glanzsteigerung, Gleit- und Antiblockmittel, Ersatz für Maleinsäureanhydrid-Pfropfung, Einstellbarkeit der Fließgeschwindigkeit des Erzeugnisses, Steigerung von Schlagzähigkeit und Reißfestigkeit. Mit anderen Worten: Es ist ein multifunktioneller Hilfsstoff, bei dem die Dispersion im Vordergrund steht und weitere Aufgaben miterledigt werden – weshalb der in der Rezeptur vorzusehende Anteil oft nicht allein nach dem Dispersionsergebnis bemessen werden darf.

Das Handbuch führt zudem ein Verträglichkeitskriterium namens Trägheit an: Es reagiert nicht mit anderen Hilfsstoffen, und bei korrekter Anwendung hat es keine Nebenwirkungen auf die ursprünglichen Harzeigenschaften (Schmelzindex, Viskosität, Schmelzpunkt/Erweichungspunkt, Spannung/Dehnung, Härte/Weichheit, Lichtbeständigkeit, Schlagfestigkeit, Biegebeständigkeit, Alterungsbeständigkeit, Kälteflexibilität). Beim Umgang mit Kaolin vermerkt das Handbuch zudem einen Zusatzeffekt: Ein Zusatz von 2 Promille steigert die Isoliereigenschaften.

In der Praxis: So wendet man es an

Jede Zelle = ein Wert (Einheit %); dunklere Farbe = größerer Wert; Zeilen können direkt über Spalten hinweg verglichen werden.

800 Mesh1250 Mesh1500 Mesh3000 MeshCalciumcarbon…0.20.30.350.5Talkum0.320.380.471Kaolin0.30.350.450.80.2%1%Relative Größe in derselben Tabelle (Einheit vereinheitlicht %) · Farbtiefe stellt keine Tabellenvergleichbarkeit dar

• 800 Mesh
• 1250 Mesh
• 1500 Mesh
• 3000 Mesh
• Calciumcarbon…
• Relative Größe in derselben Tabelle (Einheit vereinheitlicht %) · Farbtiefe stellt keine Tabellenvergleichbarkeit dar

• Calciumcarbonat0.2–0.5 %
• Talkum0.32–1 %
• Kaolin0.3–0.8 %

Diagrammdaten (Quelltext wortgetreu)

Zeile	800 Mesh	1250 Mesh	1500 Mesh	3000 Mesh
Calciumcarbonat	0.2 %	0.3 %	0.35 %	0.5 %
Talkum	0.32 %	0.38 %	0.47 %	1 %
Kaolin	0.3 %	0.35 %	0.45 %	0.8 %

QuelltextSkala 0.2–1 %

Zunächst die harten Kenndaten aus dem Handbuch: Die Dichte von R1800-S beträgt 1.190g/cm³, die Viskosität 980-3600mPa·s, der Flammpunkt 285℃, der Dispergier grad III. Dass die Viskosität in den Bereich 980-3600mPa·s fällt, ist ein bei der Auswahl abzugleichender Parameter; der Flammpunkt 285℃ zählt zu den physikalisch-chemischen Kenndaten im Handbuch; die tatsächliche Verarbeitungsschmelzetemperatur richtet sich nach dem Prozess.

Die Dosierung ist nach Pulverfeinheit (Mesh) und Ölzahl festzulegen, nicht nach Gefühl. Die drei Tabellen im Handbuch sehen so aus:

Pulver	800 Mesh	1250 Mesh	1500 Mesh	3000 Mesh
Calciumcarbonat	0.2%	0.3%	0.35%	0.5%
Talkum	0.32%	0.38%	0.47%	1%
Kaolin	0.3%	0.35%	0.45%	0.8%

Bei organischen und anorganischen Pigmenten (Ruß, Titandioxid, Ultramarinblau, Chromgelb u. a.) vermerkt das Handbuch einen Zusatz von etwa 0,3 %–1,2 %, anzupassen nach der konkreten Rezeptur. In derselben Tabelle steigt Calciumcarbonat von 0,2 % bei 800 Mesh auf 0,5 % bei 3000 Mesh, Talkum von 0,32 % bei 800 Mesh auf 1 % bei 3000 Mesh, Kaolin von 0,3 % bei 800 Mesh auf 0,8 % bei 3000 Mesh – die unterschiedlichen Steigungen dieser drei Linien sind der direkte Ausdruck der differierenden Ölzahlen.

Je höher die Mesh-Zahl, desto größer der Zusatz – je feiner das Pulver, desto größer die spezifische Oberfläche und desto mehr zu überziehende Grenzfläche. In den Handbuch-Werten liegt Calciumcarbonat bei 800 Mesh bei 0,2 %, bei 3000 Mesh bei 0,5 %; Talkum bei 800 Mesh bei 0,32 %, bei 3000 Mesh bei 1 %; Kaolin bei 800 Mesh bei 0,3 %, bei 3000 Mesh bei 0,8 %. Das ist dieselbe Sache wie der Sättigungspunkt bei 1,6 % von einer anderen Seite betrachtet. Das Handbuch vermerkt zudem: Ein Kaolinanteil bis 2 Promille steigert zusätzlich die Isoliereigenschaften; solche Zusatzeffekte sind im Allgemeinen am konkreten System zu verifizieren.

Was dieser Text für Sie nicht entschieden hat

Einige Punkte liefern keine Daten im Handbuch, und dieser Text verallgemeinert sie nicht:

Einheitliches Kriterium für den Dispergier grad: Das Handbuch gibt zwar qualitative (mikroskopische Beobachtung und Fotografie) und quantitative (Korngrößenverteilung) Messverfahren an, nennt aber keinen einheitlichen Grenzwert für die Gut-Befundung und keine Umrechnung zwischen Mesh-Zahl und Dispergier grad.

Prozessfenster und Abstimmung der Hilfsstoffe: Das Handbuch klärt die Dosierbereiche der einzelnen Typen, nennt aber die tatsächlich optimale Menge unter verschiedenen Anlagen und Schneckenkonfigurationen nicht.

Vollständiges Bild der übrigen Dispersionssysteme: Von den sechs im Handbuch genannten Klassen nennt es nur die Klassennamen und den Satz „der anionische Typ wird am häufigsten eingesetzt"; molekulare Struktur und Wirkungsmechanik der einzelnen Klassen bleiben unausgeführt.

Einzelaufzählung zu Lagerung und Unverträglichkeiten: Für R1800-S vermerkt das Handbuch zwei Verbotsfälle – Verwendung in kaltbehandeltem Pulver untersagt, Verwendung in wasserbasierten Lacken und wasserbasierten Druckfarben untersagt; die konkreten Klauseln dieser Beschränkungen für andere Typen nennt das Handbuch jedoch nicht im Einzelnen.

Diese Lücken schließt man in der Regel durch Kleinstversuche und die technischen Unterlagen des Lieferanten; meist ist zunächst ein Kleinstversuch zur Bestätigung erforderlich, bevor die Produktion hochskaliert wird.

Häufige Irrtümer

„Dispergiermittel und Hüllbildner sind dasselbe." Am Beispiel R1800-S: Es ist ein integriertes Produkt, bei dem Dispergiermittel und Hüllbildner in exaktem Mischverhältnis unter Hochtemperatur- und Hochdruckbedingungen erzeugt werden, weshalb es beide Fähigkeiten zugleich besitzt; doch die verfahrenstechnisch getrennt ausgeführte Pulveraufbereitung (Umhüllung) und der Dispersionsschritt bleiben dennoch zwei verschiedene Dinge.

„Je mehr zugesetzt, desto besser die Dispersion." Die obige Parabel hat das bereits widerlegt.

„Gute Dispersion bedeutet nur schöne Farbe." Dispersion ist ein Verarbeitungsproblem, nicht nur ein optisches: Kristallpunkte, Koksabsatz an der Düse, Fadenbruch, Anstieg des Schmelzedrucks sind allesamt Downstream-Folgen schlechter Dispersion. Im Abschnitt zum Fadenbruch bei Flachgarn führt das Handbuch als Ursachen an: schlechte Dispersion des Farbmasterbatches, zu große Pigmentpartikel im Masterbatch-Granulat, mangelnde Verträglichkeit von Träger und Harz.

„Lunker und Farbpunkte heißen, das Dispergiermittel reicht nicht." Eine Randbemerkung: Eine unebene Masterbatch-Oberfläche hat auch andere Ursachen – zu hohe oder zu niedrige Extrusionstemperatur bzw. Düsentemperatur, zu hartes Pigment selbst, unpassende Schmierbehandlung. Das Dispergiermittel löst nur einen Teil davon; was sich durch Temperaturänderung lösen lässt, sollte man nicht mit Hilfsstoffzusatz erkaufen.

Zusammenfassung in einem Satz

Was ein Dispergiermittel leistet, lässt sich in drei Schritte zerlegen – Benetzung, Feinzerteilung, Stabilisierung –, und der unterscheidende Teil ist der dritte: Auf der Partikeloberfläche entsteht eine Hülle mit Verankerungs- und Solvatationsende, die die Partikel voneinander abfedert; überschreitet die Dosierung den Adsorptionssättigungspunkt, tritt Brückenflokkulation ein und die Wirkung kehrt sich um. Ob ein Dispergiermittel gut ist, bemisst sich also daran, wie weit es den optischen Dichtewert bei Ihrem Pulver, bei Ihrem Pigment und auf Ihrer Anlage treibt – nicht daran, wie viel Sie zugesetzt haben.