Ermittlung der signifikanten Einflussparameter bei der Herstellung hochqualitativer Metall-Flakes

Abstract

In einem Nassmahlprozess im Pilot-Maßstab wurden hochqualitative Aluminium Pigmente hergestellt. Dabei wurden verschiedene Parameter variiert, um signifikante Zusammenhänge mit den optischen Eigenschaften der Pigmente zu ermitteln. Es wurde festgestellt, dass der Durchmesser der verwendeten Mahlkugeln einen starken Einfluss auf den Glanz der Pigmente hat, der mit sinkendem Kugeldurchmesser anstieg. Auch die Qualität des verwendeten Ausgangsgrießes und die Prozessatmosphäre hatten geringe Auswirkungen auf die optischen Eigenschaften der Pigmente. Experimente mit zwei verschiedenen technischen Ölsäuren, die als Schmiermittel bei der Herstellung eingesetzt wurden, zeigten bei Tape-Tests einen Zusammenhang mit der Haftfestigkeit der Pigmente im Lack. Durch Viskositätsmessungen wurde die Verdickungswirkung von Aluminiumseifen in Testbenzin nachgewiesen und eine Konzentrationsabhängigkeit erstellt. Mittels softwareunterstützter statistischer Versuchsplanung wurden die Einflüsse verschiedener Parametereinstellungen im Herstellungsprozess in einem gewissen Bereich untersucht. Ihre Signifikanz hinsichtlich der Pigmenteigenschaften wurde statistisch ermittelt und interpretiert. Aufnahmen am Rasterelektronenmikroskop lieferten anschauliche Informationen über das Aussehen und die Orientierung der Pigmente.

In a wet-milling process on a pilot scale high performance aluminium pigments were produced. Different process parameters were varied to determine significant correlations with optical properties of the pigments. It was found that the size of used milling balls has a strong influence on the gloss of the pigments, which increased with decreasing ball diameter. Also the quality of used aluminium grit and the process atmosphere showed a small influence on the optical properties. Experiments with two different technical oleic acids, which were used as lubricant in the production, showed a relation with the adhesion of pigments to the varnish. In viscosity measurements the thickening effect of aluminium soaps in minerals spirit was demonstrated and the concentration dependence was determined. By using software for the statistical design of experiments, influences of different process parameter settings were investigated in a certain range. Their significance related to the pigment properties was determined statistically and interpreted. Images from the scanning electron microscope provided illustrative information about appearance and orientation of the pigments.