[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen pigmenthaltiger Produkte, insbes.
Farben, Grundierungen, Putze u. dgl., bei dem ein Pigmentkonzentrat aus einem Dosierbehälter
einer vorgegebenen Menge eines Basismaterials zugegeben und damit vermischt wird.
[0002] Derartige Verfahren werden bspw. zum Herstellen von Baustoffen in Form von Farben,
Grundierungen, Putzen u. dgl. eingesetzt. Der Farbton der Baustoffe wird dabei durch
die Pigmentzusammensetzung und Pigmentkonzentration in dem Basismaterial bestimmt.
Grundsätzlich können mit solchen Verfahren sowohl mineralische Produkte, bei denen
das Basismaterial als trockene Sackware vorliegt, als auch pastöse Produkte, bei denen
die fertigen Produkte als Eimerware vorliegen, hergestellt werden. Mineralische Produkte,
bei denen die pulverförmigen Pigmente werksseitig mit pulverförmigen Trägermaterialien
vermischt werden, werden am Verarbeitungsort mit Anmachwasser vermischt und verarbeitet.
Dabei werden die pulverförmigen Pigmente werksseitig mit dem Trägermaterial abgemischt
und in Säcken abgefüllt. Bei pastösen Produkten wird das Basismaterial entsprechend
vorgegebener Farben mit geeigneten Dosieranlagen unter Verwendung geeigneter Pigmentkonzentrate
eingefärbt. Bei diesem Verfahren werden auf definierte Basismaterialmengen geeignete
Pigmentkonzentrate über ein volumetrisches oder gravimetrisches Dosierverfahren in
ein vorgefertigtes Basisgebinde zudosiert. Bei der Fertigung einer Mehrzahl von Gebinden
mit gleicher Färbung kann so eine exakte Reproduzierbarkeit erreicht werden.
[0003] In der Praxis werden die pigmenthaltigen Produkte vom Verarbeiter in der erforderlichen
Menge beim Hersteller angefordert, entsprechend den Farbvorgaben des Verarbeiters
hergestellt und ausgeliefert. Allerdings ist die benötigte Menge pigmenthaltiger Produkte
in vielen Fällen nicht genau bekannt, weil Untergrund und Verarbeitungsweise die Verbrauchsmengen
wesentlich beeinflussen und ein exaktes Aufmaß der mit den pigmenthaltigen Produkten
zu versehenen Flächen oft nicht verfügbar ist. Wenn der Verarbeiter unter diesen Umständen
zu wenig Material beim Hersteller bestellt, muß ggf. Material nachbestellt werden,
was entsprechend den Farbtonwünschen beim Hersteller neu abzumischen ist. Das ist
mit einem hohen Zeitverlust und dadurch verursachten Kosten verbunden. Wenn hingegen
der Verarbeiter beim Hersteller eine zu große Menge pigmenthaltiger Produkte anfordert,
kann das gemäß speziellen Kundenwünschen hinsichtlich der Farbgebung angefertigte
Produkt an anderen Verarbeitungsorten nicht eingesetzt werden und muß anschließend
entsorgt werden. Auch das ist mit hohen Kosten verbunden.
[0004] Im Hinblick auf diese Probleme im Stand der Technik wurde im Zusammenhang mit der
Herstellung mineralischer Produkte bereits vorgeschlagen, die pro Gebinde (Sack) benötigte
Pigmentmenge in einen Beutel abzufüllen und durch den Verarbeiter vor Ort dem Inhalt
des Sackes mit Anmachwasser beizumischen. Im Zusammenhang mit der Herstellung pastöser
Produkte wurde bereits vorgeschlagen, Pigmentkonzentrate für Basisfarben in Bechern
oder ähnlichen Behältnissen abzufüllen und am Verarbeitungsort dem Basismaterial zuzugeben.
Bei beiden bekannten Verfahren kommt es jedoch zu Problemen hinsichtlich der Reproduzierbarkeit
der vorgegebenen Farbtönungen.
[0005] Angesichts dieser Probleme im Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein Verfahren zum Herstellen pigmenthaltiger Produkte anzugeben, mit dem beliebige
Farbtöne schnell, zuverlässig und kostengünstig hergestellt werden können. Erfindungsgemäß
wird diese Aufgabe durch eine Weiterbildung der bekannten Verfahren gelöst, die im
wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Herstellung des Pigmentkonzentrats
ein erster pigmenthaltiger Grundstoff und ein zweiter vorzugsweise ebenfalls pigmenthaltiger
Grundstoff in den Dosierbehälter gefüllt und die Grundstoffe in dem Dosierbehälter
miteinander vermischt werden.
[0006] Bei dieser Lösung erfolgt also die Herstellung eines Pigmentkonzentrats mit der gewünschten
Pigmentmischung in dem Dosierbehälter selbst, so daß nicht auf in einzelne Dosierbehälter
abgefüllte Grundfarben bzw. Basisfarben zurückgegriffen werden muß. Das so in dem
Dosierbehälter hergestellte Pigmentgemisch kann am Verarbeitungsort dem Basismaterial
zugeführt und mit herkömmlichen baustellenüblichen Mischvorrichtungen, wie etwa Putzmischern
in Form von mit einem Quirlaufsatz versehenen Bohrmaschinen, vermischt werden. Dabei
beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, daß es bei den bekannten Verfahren zur Herstellung
mineralischer Produkte zu Agglomeratbildungen von Pigmenten bzw. Verklumpungen der
Pigmente kommen kann, welche die Färbung beeinflussen. Bei der Verarbeitung an der
Fassade können sich Schlieren oder Streifen bilden. Dieses Problem wird durch die
Mischung der pigmenthaltigen Grundstoffe in dem Dosierbehälter und die erfindungsgemäße
Verwendung der so erhaltenen Farbpasten zur Herstellung pigmenthaltiger Produkte gelöst.
Weiter wurde erkannt, daß bei den herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von pastösen
Produkten bei Verwendung von in Bechern oder ähnliche Behältnisse abgefüllten Pigmentkonzentraten
oder Farbmischungen Probleme auftreten, wenn ein gewünschter Farbton besondere Pigmentmischungen
erfordert, bei denen von einer Pigmentsorte nur geringe Mengen benötigt werden, welche
ggf. nicht restfrei aus dem Behältnis ausgetrieben werden können. Das soll im folgenden
anhand eines hellen Aprikottons erläutert werden:
[0007] Zur Herstellung eines solchen Farbtons können 5,0 ml gelber Pigmente mit 0,2 ml roter
Pigmente vermischt werden. Wenn auch nur ein geringer Teil des Rotpigments nicht in
das Basismaterial gelangt, ist der Farbton gelblich, jedoch nicht aprikotfarben. Dieser
Mangel wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch behoben, daß die pigmenthaltigen
Grundstoffe bereits in dem Dosierbehälter miteinander vermischt werden, so daß keine
Veränderung des Farbgemisches stattfindet, wenn ein kleiner Rest der in dem Dosierbehälter
vermischten Grundstoffe nicht ausgetrieben wird. Die pigmenthaltigen Grundstoffe können
bereits in Form pastöser Produkte vorliegen. Es kann sich dabei um in einer Trägerlösung
gelöste Pigmente handeln.
[0008] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zunächst ein pigmentfreier
Grundstoff in den Dosierbehälter gefüllt und erst danach die pigmenthaltigen Grundstoffe
zudosiert. Dadurch kann verhindert werden, daß sich die Pigmente im Bodenbereich des
Dosierbehälters absetzen und am folgenden Mischvorgang nicht mehr in vollem Umfang
teilnehmen. So wird eine besonders zuverlässige Herstellung vorgegebener Tönungen
erreicht. Das Absetzen der Pigmente am Boden des Dosierbehälters kann besonders zuverlässig
verhindert werden, wenn der pigmentfreie Grundstoff eine größere Dichte aufweist als
die pigmenthaltigen Grundstoffe, so daß beim Beschicken des Dosierbehälters eine heterogene
Mischung darin entsteht. Bei dem pigmentfreien Grundstoff kann es sich um eine bindemittel-
und pigmentfreie "Farbe" handeln, die Wasser, Verdickungsmittel, Konservierungsmittel,
Netzmittel, Entschäumungsmittel und/oder anorganische Füllstoffe aufweist. Die Dichte
des pigmentfreien Grundstoffs beträgt vorzugsweise mehr als 1,5 g/cm
3, insbes. mehr als 2,0 g/cm
3, besonders bevorzugt etwa 2,2 g/cm
3, während die Viskosität 2000 mPa.s betragen kann. Die pigmenthaltigen Grundstoffe
weisen zweckmäßigerweise eine Dichte von 1,05 g/cm
3 bis etwa 2,2 g/cm
3 auf, wobei auch diese Grundstoffe eine Viskosität von 2000 mPa.s aufweisen können.
Die pigmenthaltigen Grundstoffe können Wasser, Netzmittel, Konservierungsmittel, Verdickungsmittel
und/oder Entschäumungsmittel aufweisen.
[0009] Zur Vermeidung des Absetzens von Pigmenten an einer oberen Begrenzungsfläche des
Dosierbehälters während des Mischvorgangs kann bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung vorgesehen sein, daß der Dosierbehälter nach Einfüllen der pigmenthaltigen
Grundstoffe mit einem pigmentfreien Grundstoff geringerer Dichte befüllt wird. Der
Dosierbehälter kann ein Füllvolumen von 0,5 bis 1100 ml oder mehr aufweisen, wobei
zur Ermöglichung einer vollständigen Durchmischung der Grundstoffe eine Befüllung
bis max. 90 % des Füllvolumens, vorzugsweise bis max. 80 % des Füllvolumens, des Dosierbehälters
erfolgt.
[0010] Bei einer besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung wird der Dosierbehälter
durch einen Schlauchbeutel, vorzugsweise aus einem transparenten Beutelmaterial, verwirklicht.
Zum Erhalt einer vollständigen Durchmischung der Grundstoffe wird der Schlauchbeutel
nach Beschicken mit den Grundstoffen zunächst verschlossen und dann mit Luft aufgefüllt.
Dazu kann mit Hilfe einer geeigneten Pumpe bzw. eines geeigneten Kompressors über
eine Nadel Luft oder ein anderes geeignetes Gas in den Schlauchbeutel gefüllt und
danach die beschädigte Stelle des Schlauchbeutels mit einem Etikett od. dgl. verschlossen
werden. Die Entleerung des Pigmentkonzentrats aus einem in Form eines Schlauchbeutels
verwirklichten Dosierbehälter kann unter Verwendung einer geeigneten Ausquetschvorrichtung
erfolgen. Damit wird eine nahezu vollständige Entleerung erreicht, bei der max. 0,5
% der Pigmentmischung im Schlauchbeutel verbleiben. Dieser im Schlauchbeutel verbleibende
Rest hat keinen erkennbaren Einfluß mehr auf die Tönung der unter Verwendung des Pigmentkonzentrats
erhaltenen pigmenthaltigen Produkte, weil zuvor bereits eine vollständige Durchmischung
der Pigmente erfolgt ist, so daß das Risiko des Zurückbleibens einzelner, ggf. nur
in geringer Menge zuzusetzender Pigmente ausgeschlossen wird.
[0011] Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist der Dosierbehälter einen eine
Kolbenöffnung und eine Austrittsöffnung aufweisenden Spritzenzylinder auf, wobei die
Kolbenöffnung nach Einfüllen der Grundstoffe und vor dem Mischvorgang mit dem Spritzenkolben
verschlossen wird. Das Verschließen des Spritzenkolbens unter Vermeidung des Ausdrückens
der in den Spritzenzylinder eingefüllten Grundstoffe kann erleichtert werden, wenn
eine das Einführen des Spritzenkolbens durch die Kolbenöffnung erleichternde Entlüftungsöffnung
in einer Wand des vorzugsweise aus transparentem Material hergestellten Spritzenzylinders
vorgesehen ist, die nach Verschließen der Kolbenöffnung mit dem Spritzenkolben verschlossen
wird. Die Entlüftungsöffnung ist zweckmäßigerweise bei etwa 100 % der Füllmenge des
Spritzenzylinders vorgesehen.
[0012] Die bei Durchführung erfindungsgemäßer Verfahren erfolgende Vermischung der Grundstoffe
kann bspw. mit Hilfe eines Biaxialmischers erfolgen. Dazu werden die mit den Grundstoffen
beschickten Dosierbehälter mit geeigneten Vorrichtungen in eine Kunststoffbox eingespannt,
wobei ein in Form einer Spritze verwirklichter Dosierbehälter in der Box fest fixiert
werden kann, während ein in Form eines Schlauchbeutels verwirklichter Dosierbehälter
in ein mit Chips vorgefülltes Kunststoffgebinde eingelegt wird, das Kunststoffgebinde
mit Chips aufgefüllt, verschlossen und anschließend mit Hilfe des Biaxialmischers
vermischt wird. Das Beschicken des Dosierbehälters mit den pigmentfreien und/oder
pigmenthaltigen Grundstoffen kann über volumetrische und/oder gravimetrische Dosierverfahren
erfolgen.
[0013] Zusammenfassend kann die Ausführung einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfindungsgemäßer
Verfahren etwa wie folgt beschrieben werden:
[0014] In einem ersten Dosierschritt wird ein wäßriges Trägermaterial hoher Dichte (bspw.
etwa 2,2 g/cm
3) und hoher Viskosität, welches keinen Einfluß auf den Farbton oder die späteren Materialeigenschaften
hat, in einen Dosierbehälter, bspw. in Form eines Spritzenzylinders, vordosiert. Dadurch
wird der Dosierbehälter bzw. der Auslauf des Dosierbehälters, wie etwa ein Spritzenkonus,
vorgefüllt und so ein späteres Vermischen der einzelnen pigmenthaltigen Grundstoffe
zu einem homogenen Pigmentgemisch gewährleistet. Ferner wird dadurch erreicht, daß
sich schwere Pigmente nicht am Boden des Dosierbehälters bzw. in der Spitze eines
als Dosierbehälter verwendeten Spritzenzylinders absetzen, bevor es zum Mischvorgang
kommt.
[0015] In einem zweiten Dosierschritt werden die pigmenthaltigen Grundstoffe volumetrisch
oder gravimetrisch in den Dosierbehälter zudosiert. Dabei können herkömmliche Dosieranlagen
zum Einsatz kommen.
[0016] In einem dritten Dosierschritt wird pigmentfreies Trägermaterial in den Dosierbehälter
gefüllt, bis eine gewünschte Füllmenge erreicht ist. Es muß dabei darauf geachtet
werden, daß vor dem Verschließen des Dosierbehälters ein Luftraum zur Verfügung steht,
damit die Grundstoffe vollständig vermischt werden können. Die Gesamtfüllmenge des
Dosierbehälters sollte max. 80 bis 90 % des Volumens betragen.
[0017] Bei Verwendung von Schlauchbeuteln als Dosierbehälter wird mittels einer Nadel und
Preßluft der restliche Innenraum des Schlauches mit Luft gefüllt. Dann kann ein gutes
Mischergebnis der pigmenthaltigen Grundstoffe in einem Rüttler od. dgl. erzielt werden.
Bei der Verwendung von Dosierbehältern in Form von Spritzenzylindern wird an einer
vorgegebenen Stelle, wie etwa bei 90 % des Füllvolumens, ein kleines Loch in der Wand
des Spritzenzylihders gebildet, um nach dem Beschicken des Spritzenzylinders mit den
pigmenthaltigen Füllstoffen bzw. Pigmentpasten und ggf. einem weiteren Trägermaterial
den Spritzenkolben zum Ausdrücken direkt aufsetzen zu können. Nach dem Aufsetzen des
Spritzenkolbens kann das Entlüftungsloch mit einem Etikett verschlossen werden. Nach
Verschließen des Dosierbehälters erfolgt ein vorzugsweise berührungsfreies Durchmischen
in einer geeigneten Mischvorrichtung, wie etwa einem Biaxialmischer. Es kann sich
dabei um einen Standardmischer handeln, für den die vorstehend bereits erläuterten
besonderen Einspannvorrichtungen gebaut werden können. Dabei muß auf die Stabilität
der Einspannvorrichtungen geachtet werden. Zweckmäßigerweise umgibt ein Hartschaumkern
das gesamte Behältnis und der gesamte Kern wird in den Biaxialmischer eingespannt
und etwa 3 Minuten gemischt.
[0018] Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend skizzierte Erfindungsbeispiel beschränkt.
Beispielsweise können drei oder mehr pigmenthaltige Grundstoffe in dem Dosierbehälter
miteinander vermischt werden. Es kann auch von der Zudosierung eines pigmentfreien
zweiten Grundstoffs nach Beschicken mit den pigmenthaltigen Grundstoffen abgesehen
werden. Dichte und Viskosität der Grundstoffe können von den vorstehend angegebenen
Werten abweichen. Die Erfindung kann auch im Rahmen der Herstellung mineralischer
pigmenthaltiger Produkte eingesetzt werden.
1. Verfahren zum Herstellen pigmenthaltiger Produkte, insbes. Farben, Grundierungen,
Putze u. dgl., bei dem ein Pigmentkonzentrat aus einem Dosierbehälter einer vorgegebenen
Menge eines Basismaterials zugegeben und damit vermischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des Pigmentkonzentrats ein erster pigmenthaltiger Grundstoff und
ein zweiter vorzugsweise ebenfalls pigmenthaltiger Grundstoff in den Dosierbehälter
gefüllt und die Grundstoffe in dem Dosierbehälter miteinander vermischt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein vorzugsweise pigmentfreier Grundstoff und erst danach die pigmenthaltigen
Grundstoffe in den Dosierbehälter gefüllt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der pigmentfreie Grundstoff eine größere Dichte aufweist als die pigmenthaltigen
Grundstoffe.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierbehälter bis max. 90 %, insbes. max. 80 %, seines Füllvolumens mit den
Grundstoffen befüllt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierbehälter einen Schlauchbeutel aufweist, der nach dem Einfüllen der Grundstoffe
verschlossen und dann mit einem Gas aufgefüllt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierbehälter einen eine Kolbenöffnung und eine Austrittsöffnung aufweisenden
Spritzenzylinder aufweist, wobei die Kolbenöffnung nach Einfüllen der Grundstoffe
und vor dem Mischvorgang mit dem Spritzenkolben verschlossen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Einführen des Spritzenkolbens durch die Kolbenöffnung erleichternde Entlüftungsöffnung
in einer Wand des Spritzenzylinders nach Verschließen der Kolbenöffnung verschlossen
wird.
8. Verfahren zum Herstellen eines Pigmentkonzentrats, bei dem ein Dosierbehälter in einem
ersten Schritt mit einem pigmentfreien Grundstoff und in einem zweiten Schritt mit
pigmenthaltigen Grundstoffen beschickt wird.
9. Pigmentkonzentrat, hergestellt mit einem Verfahren nach Anspruch 8.
10. Pigmentkonzentrat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der pigmentfreie Grundstoff eine größere Dichte aufweist als der pigmenthaltige Grundstoff.
11. Pigmentkonzentrat nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine innere Begrenzungsfläche des Dosierbehälters zumindest teilweise mit einer Antihaftbeschichtung
versehen ist.