Kunststoff Methode zum Selbsteinfärben von Kunststoff spart Zeit und Material

Autor / Redakteur: Rainer Hoop / Peter Königsreuther

Auch Kunststoffverarbeiter setzen sich heute mit den Themen Nachhaltigkeit, Energieeffizienz und Ressourcenschonung auseinander. Eine Möglichkeit, wie man beim Farbwechsel auch bei kleineren Serien Material und Zeit sparen kann, bieten dem Anwender spezielle Flüssigfarben und Mikrogranulate.

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Bild 1: Mit Novopearls Mikrogranulat gelingt das einfache Selbsteinfärben von Kunststoffen.
Bild 1: Mit Novopearls Mikrogranulat gelingt das einfache Selbsteinfärben von Kunststoffen.
(Bild: Novosystems)

Nachhaltiges Handeln ist auch beim Einfärben von Kunststoffen gefordert. Um das zu erreichen, bietet Novosystems spezielle Flüssigfarben und das Novopearls-Mikrogranulat an.

Zu den Anwendungsvorteilen gehören beispielsweise eine hohe Deckkraft, die nachweisliche Schonung von Ressourcen und ein schnell erreichter Farbwechsel. Durch diese Eigenschaften erhöht das Selbstmischen von Farben mittels Novotone beim Verarbeiter die Flexibilität und Effizienz. Denn vergleichsweise rasch können neue Farbtöne eingesetzt oder kleine Chargen, wie sie in der Spritzgießtechnik auftreten, bedient werden.

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Mit definierten Mischungsrezepturen 1300 Farben abbilden

Selbstmischung beim Verarbeiter nach dem Novotone-Prinzip bedeutet, eine exakte Farbwahl nach marktgängigen Farbsystemen zu erreichen. Die Methode beinhaltet ein Farbsystem von etwa 1300 Nuancen gängiger Hersteller, das definierte Rezepturen zur Mischung zur Verfügung stellt.

Mit 15 Grundfarben (Novotone Main Colors) kann man durch additive Mischung marktübliche Farbfächer anhand einer Referenz abbilden. So kommt der Verarbeiter in die Lage ein sehr breites Spektrum von Farben mit einem relativ kleinen Sortiment an Grundfarben günstig abzumischen. Der Novotone-Farbfächer als Basisvergleich hilft dabei, die passende Farbrezeptur aus dem umfangreichen Spektrum der Möglichkeiten zu finden (Bild 4 – siehe Bildergalerie).

Die Chargengröße bestimmt die benötigte Dosiertechnik

Die Vorgehensweise kann folgendermaßen beschrieben werden: Im ersten Schritt wählt der Verarbeiter die gewünschte Referenzfarbe aus. So kann eine Farbe, wie etwa Pantone 2583 (Violett), durch die Menge der vorgegebenen Komponenten auf Basis der Novotone-Grundfarben, sehr genau abgemischt werden. Den prinzipiellen Prozess für die Mischung dieses Farbtons zeigt Bild 3. Zur Auswahl und Kontrolle dienen dann die marktgängigen Farbfächer, wie beispielsweise Pantone, RAL oder HKS. Bei Bedarf können auch Farbmessgeräte zur Korrektur oder Rezepturermittlung von weiteren Farben eingesetzt werden.

Ist die Farbauswahl getroffen, wird die Formulierung der Rezeptur aus den 15 Grundfarben durchgeführt. Die entsprechende Rezeptur ist von der für den Kunststofftyp nötigen Pigmentierung und der geplanten Chargengröße abhängig. Außerdem variiert der Einsatz der Grundfarben stark in Abhängigkeit vom gewünschten Zielfarbton: So ist der Bedarf für ein reines Weiß mit etwa 50 % Farbbatch/Basiskunststoff relativ hoch, während etwa „Red 032“ im Vergleich dazu nur einen Anteil von 1 % Farbbatch/Basiskunststoff benötigt. Eine beim Verarbeiter gebräuchliche Farbpalette von Braun-, Grau- und Weißtönen hätte einen erheblich geringeren Kilopreis zur Folge. Das bedeutet aber auch, dass eine abzudeckende Farbpalette von hauptsächlich brillanten Rot-, Orange- und Gelbtönen einen höheren Preis pro Kilo über die gesamte Grundfarbenreihe generiert.

Spezielle Anlagen machen das Dosieren beim Kunststoff-Einfärben richtig wirtschaftlich

Für das wirtschaftlich günstige Mischen und Dosieren von Flüssigfarben oder dem festen Novopearls-Mikrogranulat (Bild 1) bietet Novosystems speziell auf die Chargengröße abgestimmte Anlagen an. Alle Hardware-Systeme stammen von spezialisierten Anbietern, die Novosystems dann je nach Kundenwunsch konfiguriert.

Um den Mischprozess zu unterstützen, können Waagen mit sehr hoher oder hoher Genauigkeit, entweder für Kleinstmengen oder für den Produktionsalltag, angeboten werden. Für das gravimetrisch kontrollierte und zusätzlich auch protokollierte Dosieren von Kleinmengen bis etwa 10 t Farbverbrauch pro Jahr, ist eine automatische Dosieranlage lieferbar, die an die jeweilige Produktion individuell angepasst werden kann (Bild 2). Darüber hinaus hat Novosystems im Bedarfsfall auch Biaxial-Rotationsmischer unterschiedlicher Leistungsvermögen im Programm, um die Farbpigmente mit dem Basiskunststoff homogen zu mischen. Soll vor Ort, in der Produktion dosiert werden müssen, so unterscheiden sich die möglichen Prozesse je nachdem darin, ob Flüssigfarben oder Novopearls-Mikrogranulate verwendet werden.

Ein Starterpaket für kleine Chargen erleichtert den Einstieg

Werden die Flüssigfarben genutzt, hat man die Wahl zwischen der peristaltischen Dosierpumpe WB 4000 und einer gravimetrischen Anlage mit MC-Liquid-Gravimetric. Um die Novopearls-Mikrogranulate effektiv zu fördern, sind entweder bereits bestehende Microbatch-Dosierer umzurüsten oder es kann ein MC-Balance-Mikrogranulatdosierer für diesen Zweck genutzt werden. Um den Einstieg in die Anwendung dieser Produkte zum Selbsteinfärben von Kunststoffgranulat zu erleichtern, kann Novosystems das sogenannte Novotone-Starterpaket von 15 × 1 kg anbieten. So findet sich der Kunde schnell in das Thema „Selbstmischen vor Ort“ hinein. Je nach Erhöhung der Chargenmenge kommen auf diese Weise deutliche Preisvorteile ins Spiel, die oft um 30 % günstiger sind als beim konventionellen Einfärben. Das Starterpaket versteht sich auch als speziell ausgerichtetes Angebot für den Einsatz in der Spritzgießtechnik. So können kleine Volumina sehr schnell und genau nach Logik der Farbfächer für geringe Stückzahlen oder Bemusterungen zur Verfügung stehen.

Für das leichtere Mischen der Farben stellt das Unternehmen den Anwendern eine Farbrezeptur als Excel-Datei kostenfrei zur Verfügung. Aus dieser Datei können die Grundwerte für jeden Kunststofftyp abgeleitet werden, um eine konkrete volumetrische Rezeptur zu entwickeln. Die zugrunde liegende Software kann auch eine RAL-Referenz als Querverweis anbieten (RAL = Farbschema für lackierte Farben). Zur Bestimmung und Kontrolle bietet sich außerdem der bereits angesprochene Novotone-Farbfächer an, auf dem zu jedem Farbwert die Rezeptur nach der Novotone-Logik markiert ist. Für Verarbeiter, die ihre Farbrezepturen nach beliebigen Vorlagen sehr exakt bestimmen möchten, bietet sich ein Spektralfotometer an, wie etwa ein Minolta CM2600 d, oder sie können auch die spezielle Rezeptur-Software Picolor nutzen, zu deren Handhabung auch Schulungen im Hause oder vor Ort beim Kunden angeboten werden.

Selbstfärben auf Wachsbasis schafft Masse und Klasse

Das Novotone-System für das Färben mit Flüssigfarben oder mittels Novopearls-Mikrogranulat ist auf Wachsbasis entwickelt worden. Eine Besonderheit ist, dass Novopearls als Feststoff die Eigenschaften von Flüssigfarben besitzt, jedoch zusätzlich höhere Farbfüllgrade ermöglicht und wirtschaftliche Vorteile gegenüber den konventionellen Farbbatches bietet.

Je nach Einsatzfall kann so die Farbvorgabe auf Basis der marktüblichen Farbfächer für viele Polymerarten abgebildet werden. Egal, ob für Polyolefine oder für technische Kunststoffe wie ABS, PVC, PS oder PUR. Flüssigfarben und Novopearls widerstehen einer Verarbeitungstemperatur des Granulats von maximal 350 °C. MM

* Rainer Hoop ist Geschäftsleiter der Novosystems Farben & Additive GmbH in 21217 Seevetal

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