Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Www. dorfner.com 1 Wohlklang kommt vom Zusammenspiel – neue Strategien zur Optimierung von Dispersionsfarben Beschichtungen und Bauchemie 27.11.2013 Dr.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Www. dorfner.com 1 Wohlklang kommt vom Zusammenspiel – neue Strategien zur Optimierung von Dispersionsfarben Beschichtungen und Bauchemie 27.11.2013 Dr."—  Präsentation transkript:

1 www. dorfner.com 1 Wohlklang kommt vom Zusammenspiel – neue Strategien zur Optimierung von Dispersionsfarben Beschichtungen und Bauchemie Dr. Oliver Kaltenecker

2 www. dorfner.com 2 Dorfner = Kaolin und Kristallquarze Papier Glas & Keramik Verbundwerkstoffe Dispersionsfarben Baustoffe, Fußboden & Wand Dorfner bedient ausgewählte Branchen mit veredelten Industriemineralien Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

3 www. dorfner.com 3 Die Werkzeugbox: Herstellung und Auswahl funktioneller Füllstoffe auf Basis kalzinierter Kaoline Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

4 www. dorfner.com 4 selektiver Abbau Gewinnung von Industriemineralen Glück gehabt ! Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

5 www. dorfner.com 5 Industrieminerale selektiver Abbau Trennung der Produktströme Reinigung Klassierung Kunde Füllstoff nach Spezifikation Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

6 www. dorfner.com 6 Kaoline aus Hirschau - REM-Aufnahme Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

7 www. dorfner.com 7 Eigenschaften nativer Kaoline Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie Native Kaoline sind hydratisierte Aluminiumsilikate Relativ weich (Mohshärte 2,5) Volumenänderung unter Wassereinfluss Nicht für Fassadenfarben geeignet Nur bedingt für Innenfarben geeignet (Glanz)

8 www. dorfner.com 8 Monofunktionale Füllstoffe Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie Füllstoffe, die durch klassische Aufbereitungstechnik veredelt wurden sind meist monofunktional

9 www. dorfner.com 9 Die Werkzeuge Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

10 www. dorfner.com 10 Funktionalität Refinerals Wertschöpfung selektiver Abbau Trennung der Produktströme Reinigung Klassierung Veredelung Kunde Dorfner betreibt einen hohen Aufwand, um einen Beitrag zur Wertschöpfung bei seinen Kunden zu leisten! Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

11 www. dorfner.com 11 Thermische Veredelung von Kaolin 1.Kontrollierte Prozesse2.Physikalische Veredelung nativer Kaolin (gereinigt + klassiert) Kalzinierte Kaoline mit - definierter Struktur und Morphologie - homogener Oberflächenchemie - kontrollierter Teilchengröße in schmaler Verteilung - Spezifikationen kontrollierte Ofenfahrt Temperatur (hydrothermal) H2OH2O Verweilzeit Phasenumwandlung Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

12 www. dorfner.com 12 Einfluss des Feedmaterials Ziel: Steigerung des Weißgrades von ca. 80 auf 90 oder mehr, Einstellung der Partikelstruktur und Oberfläche Mineralogische Verunreinigungen (z.B. Glimmer) führen bei der Temperaturbehandlung zu Verfärbungen, beeinflussen aber auch die Struktur der entstehenden Partikel Korngröße beeinflusst das spätere Einsatzgebiet (primäre od. sekundäre Lagerstätte) Jede Lagerstätte besitzt einen Fingerabdruck der auch im veredelten Endprodukt zu erkennen ist Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

13 www. dorfner.com 13 Einfluss des thermischen Prozesses Ziel: Partikelform und -oberfläche Selektionsprozesse und Materialvorbereitung beeinflusst weiteres Verhalten im Prozess Über das Temperaturprofil können gezielt Oberflächen und Strukturen erzeugt werden Texturierte Plättchen popcorn-ähnliche Partikel Vermeidung oder Erzeugung von Agglomeraten und Strukturen Auslegung der Produktionsanlage beeinflusst die Eigenschaften des Endproduktes, deshalb ist es entscheidend, für welche Industrie das Aggregat optimiert ist Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

14 www. dorfner.com 14 Moderne Produktionsanlagen Die neue Anlage bei Dorfner zur Veredelung von Kaolinen setzt in punkto Qualität und Produktivität neue Maßstäbe Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

15 www. dorfner.com 15 Moderne Produktionsanlagen Die zweite Anlage sorgt für Redundanz, Flexibilität und Liefersicherheit Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

16 www. dorfner.com 16 Gemeinsame Eigenschaften von kalzinierten Kaolinen 1/2 Oberflächenladung Weißgrad Härte gute Einbindung in die Polymermatrix sehr gute Benetzbarkeit gute isolierende Eigenschaften Verbesserung der Lagerstabilität gut in bestehende Abtönsysteme integrierbar hoher Weißgrad in der Farbe bleibt erhalten widerstandsfähig gegenüber mechanischer Belastung gute Scheuerwerte Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

17 www. dorfner.com 17 Gemeinsame Eigenschaften von kalzinierten Kaolinen 2/2 widersteht härtesten Witterungsbedingungen widersteht auch aggressiven Reinigungsmitteln chemisches Verhalten Wasseraufnahme positiver Einfluss auf die Offenzeit der Farbe sehr gut für Fassadenbereiche Plättchenform verbessert die Rissanfälligkeit Einfluss auf Rheologie und Applikationsverhalten Mikrobiologie geringe Anzahl koloniebildender Einheiten (KBE) Qualität einheitlich hohes Qualitätsniveau Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

18 www. dorfner.com 18 Die Veredelung von Kaolin ist der Schlüssel für den Erfolg von Dorfner Kalzinaten in Ihren Bautenfarben! Die DORKAFILL ® -Produktreihe Kalzinat PRO_VOID Kalzinat X_PAND Kalzinat H Kalzinat F nativer Kaolin 1 µm 3 µm 10 µm 1 µm 2 µm Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

19 www. dorfner.com 19 Korngröße von DORKAFILL ® -Produkten d50d50 mittlere Korngröße/µm < 2 µm Kalzinat PRO_VOID Kalzinat H Kalzinat X_PAND Kalzinat F Wettbewerb Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

20 www. dorfner.com 20 Die feineren Kalzinat-Qualitäten von Dorfner überzeugen durch herausragendes Deckvermögen Deckvermögen Kontrastverhältnis (150 µm) [Y] Kalzinat PRO_VOID Kalzinat H Kalzinat X_PAND Kalzinat F Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

21 www. dorfner.com 21 Mattierungseigenschaften funktionaler Füllstoffe von Dorfner matt sehr matt 0 85° mit Kalzinierten Kaolinen von Dorfner lässt sich der optische Eindruck von Wandflächen gezielt verbessern Kalzinat PRO_VOID* Kalzinat H* Kalzinat X_PAND* Kalzinat F* * bestimmt mit den reinen Produkten mit der Standardformulierung Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

22 www. dorfner.com 22 Reflexion glänzend Mattierung und Partikelgröße matt stumpfmatt glänzend mittlerer Glanz Größe rau (texturiert) matt glatt glänzend Oberfläche Form Eigenschaften der Partikel Partikeldurchmesser (d 50 ) µm 20 großklein Plättchen eher matt Spheroid eher glänzend 100 Kalzinat F Kalzinat H Kalzinat PRO_VOID diffuse Reflexion matt Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

23 www. dorfner.com 23 Oberflächen veredelter Kaoline Oberflächenladung Kristallwasser adsorbiertes Wasser, Hydroxylgruppen nativer Kaolin: extrem hydrophil, hohe Oberflächenaktivität geringere Oberflächenladung kein Kristallwasser, weniger adsorbiertes Wasser Texturierter Kaolin: moderat hydrophil, geringere Oberflächenaktivität Veredelung Temp., H 2 O irreversibel Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

24 www. dorfner.com 24 Strukturviskosität und Rheologie 3-dimensionales Gel (schwaches Gel!) solartiger Zustand, flüssig Kraft Kaolin-Plättchen Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

25 www. dorfner.com 25 Dorfner Kalzinate und die Offenzeit – Kalzinat-Partikel bleiben nach dem Auftragen über lange Zeit beweglich –geringer Kraftaufwand beim Verschlichten geladene Kalzinat-Plättchen halten Distanz Titandioxid Untergrund t = 5 min keine Agglomeration während der Filmbildung Distanz Kalzinate von Dorfner sind Füllstoffe für die leichte Verarbeitung Wasser verdampft Wasser wird aufgesaugt Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

26 www. dorfner.com 26 Einbindung in die Polymermatrix Die Oberflächeneigenschaften der veredelten Kaoline sind optimal gestaltet für die gute Einbindung in die Polymermatrix. sehr guter Verbund, hervorragende Einbindung in Binderpolymer Polymerkette als Bindemittel ausgewogene Polarität der Oberfläche, polare und unpolare Regionen vorhanden polarunpolarpolarer Abschnitt unpolares Segment unpolare (disperse) Kräfte (van-der-Waals) polare Kräfte (Ladung, Partialladung) + Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

27 www. dorfner.com 27 d 50 ca. 5 μm d 95 ca. 15 μm Weißgrad > 90 % Ölabsorption < 65 ml/100 g Dichte ~ 2,2 g/ml DORKAFILL ® X_PAND DORKAFILL ® PRO_VOID DORKAFILL ® H DORKAFILL ® X_PAND DORKAFILL ® F Deckvermögen Mattierung Nassabriebbeständigkeit Rheologie d 50 ca. 5 μm d 95 ca. 15 μm Weißgrad > 88 % Ölabsorption < 62 ml/100 g Dichte ~ 2,4 g/ml DORKAFILL ® H d 50 ca. 3,0 μm d 95 ca. 10 µm Weißgrad > 90,8 % Ölabsorption < 63 ml/100 g Dichte~ 2,7 g/ml DORKAFILL ® F d 50 ca. 14 μm d 95 ca. 32 μm Weißgrad> 89 % Ölabsorption< 70 ml/100 g Dichte ~ 2,2 g/ml DORKAFILL ® PRO_VOID Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

28 www. dorfner.com 28 Steuerung mit Kalzinaten von Dorfner Mattierung Nassabrieb Deckvermögen/Ergiebigkeit Bindemittelverbrauch Optimierungsregler für die Formulierung von Dispersionsfarben Applikationseigenschaften Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

29 www. dorfner.com 29 Formulierungs-Strategie Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie Option 1: gleichbleibende Systemkosten und Verbesserung der Eigenschaften Option 2: reduzierte Systemkosten bei gleichen Eigenschaften Optimaler Fall: reduzierte Systemkosten und Verbesserung der Eigenschaften!

30 www. dorfner.com 30 Formulierungs-Strategie Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie Ersatz der funktionalen Füllstoffe durch multifunktionale Füllstoffe von Dorfner!

31 www. dorfner.com 31 Beispiel 1: Farbe aus dem Qualitätsmittelfeld Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

32 www. dorfner.com 32 Beispiel 1 Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie Ausgangsformulierung (vorher) Optimierte Formulierung (nachher) KLASSIFIZIERUNG NACH EN Nassabriebklasse33 Klasse für Deckvermögen22 Glanzgradstumpfmatt MESSWERTE PVK [%] Füllstoffgehalt [%]5152,9 Festkörper [%]62,261,8 Schubspannung bei s –1 [Pa] Nassabrieb [µm]4850 Ergiebigkeit [m 2 /l]88 Normfarbwert Y88,289,3 Glanz 60°/85° 2,4/3,72,3/2,6 Dichte [g/cm 3 ] 1,5641,573 82,085,4 Ergebnis: Einsparung von 20% Bindemittel u. 20% TiO 2

33 www. dorfner.com 33 Beispiel 2: Farbe aus dem qualitativ oberen Mittelfeld Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

34 www. dorfner.com 34 Beispiel 2 Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie Ausgangsformulierung (vorher) Optimierte Formulierung (nachher) KLASSIFIZIERUNG NACH EN Nassabriebklasse Klasse für Deckvermögen22 Glanzgradstumpfmatt MESSWERTE PVK [%] Füllstoffgehalt [%]34,1 Festkörper [%] 56,654,6 Schubspannung bei s –1 [Pa] Nassabrieb [µm] Ergiebigkeit [m 2 /l]77 Normfarbwert Y93,793,1 Glanz 60°/85° 2,4/3,62,3/2,3 Dichte [g/cm 3 ]1,4471, ,977,1 Ergebnis: technische Verbesserung + Einsparungen von 21% Bindemittel und 8% TiO 2

35 www. dorfner.com 35 Beispiel 3: hochwertige Farbe Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

36 www. dorfner.com 36 Beispiel 3 Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie Ausgangsformulierung (vorher) Optimierte Formulierung (nachher) KLASSIFIZIERUNG NACH EN Nassabriebklasse Klasse für Deckvermögen11 Glanzgradstumpfmatt MESSWERTE PVK [%] Füllstoffgehalt [%]25,124,8 Festkörper [%]57,357,2 Schubspannung bei s –1 [Pa] Nassabrieb [µm] Ergiebigkeit [m 2 /l]88 Normfarbwert Y91,793,7 Glanz 60°/85° 2,4/2,82,2/1,4 Dichte [g/cm 3 ]1,4611,433 67, , Ergebnis: technische Verbesserung u. Höherstufung bei gleichen Systemkosten!

37 www. dorfner.com 37 Chemisch modifiziertes Kalzinat SHO Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie Zusätzliche Funktionalitäten durch chemische Modifikation Easy dry Technologie Silikonharzfarben Lacksysteme

38 www. dorfner.com 38 Chemische Modifizierung Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie Beispiel: Hydrophobierung aktive Silanolgruppen an der Oberfläche Es werden kovalente Bindungen ausgebildet + Vorteil: Funktionalität ist nicht mobilisierbar

39 www. dorfner.com 39 Einsatz von chemisch modifiziertem Kalzinat SHO Durch den Einsatz von chemisch modifiziertem Kalzinat SHO reduziert man die Nachteile des reinen Hydrophobierungsmittels: Aufbringen einer hydrophoben Substanz auf ein leicht dispergierbaren Stoff Effiziente Verteilung im gesamten Film Kleinere Mengen an hydrophoben Anteil nötig Höhere mechanische Härte des Films durch das Kalzinat Immobilisierung des Wirkstoffes -> keine Serumbildung, keine Migration Synergien aus mehrfunktionellen Trägerstoff + Wirkstoff (1+1>2) Beschichtung Substrat Chemisch nachbehandeltes Kalzinat SHO Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie

40 www. dorfner.com 40 Kalzinat SHO Homogene Verteilung Schnellere Rücktrocknung Kalzinat SHO mineralischer Träger Hydrophobe Beschichtung Easy-Dry-Effect Substrat Beschichtung

41 www. dorfner.com 41 Zusammenfassung Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie Mit multifunktionellen kalzinierten Kaolinen von Dorfner können Dispersionsfarben kostenseitig und / oder technisch optimiert werden Entscheidend ist die Betrachtung des Gesamtsystems – ein 1:1 Austausch führt nicht zum Erfolg Durch chemische Modifikation lässt sich die Hydrophobie kalzinierter Kaoline gezielt verbessern Dadurch ergeben sich komplett neue Formulierungsmöglichkeiten und Einsatzgebiete

42 www. dorfner.com 42 Vielen Dank an das Dorfner-Farbenteam … … und für Ihre Aufmerksamkeit Dr. Oliver Kaltenecker – Beschichtungen und Bauchemie


Herunterladen ppt "Www. dorfner.com 1 Wohlklang kommt vom Zusammenspiel – neue Strategien zur Optimierung von Dispersionsfarben Beschichtungen und Bauchemie 27.11.2013 Dr."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen