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Verfahren zur Herstellung deckfähiger Körperfarben aus mineralisch
vorkommenden Pigmenten Die Erfindung betrifft das Feinmahlen deckfähiger Körperfarben
aus mineralisch vorkommenden Pigmenten und hat das Ziel, die für das Erreichen einer
bestimmten Dieckfähigkeit aufzuwendende Mahlarbeit zu verringern.
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Während das Problem der eigentlichen &iahlung bei gefällten Pigmenten,
z. B. gefälltem Zinksulfid, gar nicht auftritt, weil die Korngröße dort ohnehin
klein ist und höchstens eine verhältnismäßig leichte und wenig Zerkleinerungsarbeit
erfordernde Desintegrierung der Sekundärteilchen vorzunehmen ist, so verlangt die
Herstellung deckfähiger Körperfarben aus mineralisch vorkommenden Pigmenten, wie
z. B. Zinkoxyd oder Eisenoxyd, eine sehr erhebliche Mahlarbeit im eigentlichen Sinne.
Hierzu hat man bisher die vorgemahlenen Mineralpigmente zusammen mit Substraten
einfach verkollert. Wenn es sich aber um Feinmahlung handelt, bei der also für deckfähige
Körperfarben Kozngrößen von 2o bis i oo % unter 2,u erreicht werden sollen, so nimmt
die aufzuwendende Mahlarbeit mit der Größe des zu erreichenden Zerteilungsgrades
so stark zu, daß die Wirtschaftlichkeit des ganzen Verfahrens, also die Herstellung
deckfähiger Körperfarben aus mineralisch vorkommenden Pigmenten, überhaupt in Frage
gestellt wird.
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Zur Lösung dieses Problems können auch andere bekannte Vorschläge
nicht als Vorbild dienen, nach denen Pigmente, insbesondere solche organischer Herkunft,
mit großen Mengen von Mahlhilfsstoffen, dne ,mindestens das Vierfache der Menge,
des Pigmentes betragen sollen, vermahlen werden.
Auf die Herstellung
von Farben aus mineralisch vorkommenden Pigmenten angewandt, würde dies Verfahren
infolge des hohen Überschusses an MahIhilfsstofffen zu einer zu starken Verdünnung
des Pig:n.entes, also nicht zu den gewünschten, stark deckenden Körperfarben hohen
Pigmentgehaltes führen. Außerdem ist es, wie die Versuche ergeben haben, überhaupt
nicht .möglich, mit einfacher einstufiger Mahlung unter Verwendung von Mahlhilfsstoffen
in wirtschaftlicher Weise das Feinmahlen deckfähiger Körperfarben aus mineralisch
vorkommenden Pigmenten durchzuführen. Aus diesem Grunde hat ,man die erwähnten bekannten
Verfahren auch auf :die Feinmahlung solcher Mineralpigmente nicht angewandt, sondern
hat sich in diesem Falle mit der unwirtschaftlich langen Mahldauer abfinden zu müssen
geglaubt.
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Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, in erheblich kürzerer Zeit
:die gewünschte Mahlfeinheit auch bei deckenden Mineralpigmenten zu erzielen, wenn
das vorgemahlene Mineralp ggrnent unter mehrmali,gem Zusatz jeweils kleinerer Mengen
gröberkörnigen, als Mahlhilfsstoff -dienenden frischen Substrates der Nachmahlung
unterzogen wird, z. B. auf :eine Korngröße von über 2o % :der Gesamtfarbkörpermenge
unter 2,u. Diese Art der Feinmahlung bringt eine erhebliche Einsparung, z. B. von
3o bis 4o%, von Mahlarbeit gegenüber allen bisher bekannten Verfahren zur FeinmahI:ung
mineralisch gewonnener Pigmente. Im Gegensatz zu Pigmenten anderer Art, wie gefällter
Pigmente oder organischer Pigmente, wirkt sich die Einsparung gerade bei der in
Rede stehenden Klasse der mineralisch gewonnenen Pigmente besonders stark aus, weil
bei diesen ja die Mahlarbeit einen weitaus bedeutenderen Teil der Gesamtgestehungskosten
ausmacht als bei Pigmenten anderer Art.
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Hinzu kommt, daß infolge des portions- oder stufenweise vorgenommenen
Zusatzes von Mahlhilfsstoffen diese stets nur in solcher Menge in das Mahlgut gelangen,
daß einerseits :eine möglichst geringe Verdünnung des die Deckfähigkeit bestimmenden
Pigmentes eintritt, andererseits aber das für den angestrebten Feinmahlungseffekt
wünschenswerte optimale Verhältnis von Mahlhilfsstoff zu Pigment im GesamtmahIgut
ständig gewahrt bleibt, also nicht zuungunsten des Pigmentanteils (und unter Nachlassen
des Mahlwirkungsgrades) überschritten wird.
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Die die Zerteilung der Mineralpigmente unterstützende Wirkung der
Mahlhilfsstoffe tritt besonders deutlich in Erscheinung, wenn diese bei ihrem Zusatz
erheblich, etwa um das Zehnfache gröber sind als die Mineralpigmente, denen sie
zugesetzt werden. Um ein solches für die Schnelligkeit des Mahleffektes günstiges
Größenverhältnis im Körnungsgrad des Pigmentes und des zugesetzten Substrates möglichst
während des ganzen Mahlvorganges aufrechtzuerhalten (weil beiderseits dieses optimalen
Verhältnisses :die Wirkung weniger deutlich in Erscheinung tritt), ist der vorgeschlagene
portions-oder stufenweise sparsame Zusatz des Mahlhilfssubstrates wichtig. Dier
Zusatz der jeweils frischen Mengen :des gröberkörnigen Mahlhilfsstoffes :erfolgt
entweder in Form eines portionsweisen Zusatzes in einem mehrstufigen Verfahren oder
in Form eines fortlaufenden Zusatzes kleiner Mengen frischer Mahlhilfsstoffe. Mit
einem solchen mehrmaligen oder fortlaufenden Zusatz hat man während der,' ganzen
Mahldauer des für die Deckfähigkeit ausschlaggebenden Mineralpigmentes die beiden
Verteilungskurven der Korngrößen der Komponenten in weitem Umfang je für
sich so in :der Hand, daß sich als Gesamterg ebnis stets ein Optimum des Wirkungsgrades
bei der Feinmahlung :ergibt. Vorteilhaft ist dabei, solche Mahlhilfsstoffe anzuwenden,
die möglichst frei sind von feinen Bestandteilen, also möglichst :durchweg grobkörniger
als die gröbsten Bestandteile des Mineralpigmentes.
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Dias Verfahren wird beispielsweise so durchgeführt, -daß :ein vorgemahlenes
Mineralpigment (etwa Eisenoxyd) mit einem gewissen Anteil von gröberem Schwerspat
(Herdspat) als Mahlhilfskörper vermahlen, das Produkt dann :erneut mit frischem
Spat vermischt und nochmals gemahlen wird. Diese Vorgänge können mehrmals wiederholt
werden (Stufenmahlung). Man kann auf diese Weise mit :einer (trocken @arbeitenden)
Gangmühle ,oder einer (naß arbeitenden) Kugelmühle- in wirtschaftlicher Weise denselben.
Mahleffekt erzielen, der .sich sonst nur durch ausgedehnte Naßmahlung erreichen
läßt. Der erwähnte fortlaufende Zusatz jeweils frischer Mengen :eines Mahlhilfskörpers
könnte z. B. unter Benutzung einer Tr ommelmühle erfolgen, in :deren Innern durch
:eine Förderschnecke der frische Zusatzstoff in dem jeweils :erforderlichen Verhältnis
ständig dem Pigmentgemisch zugegeben wird.
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je nach den an das Mahlprodukt zu stellenden Anforderungen können
die Mahlhilfsst:offe nach Erreichen :des gewünschten Feinheitsgrades des Pigmentes
ganz oder teilweise aus dem Mahlprodukt entfernt, z. B. ausgesiebt, werden. Die
Art der angewendeten Mahlhilfsstoffe wird dabei natürlich von vornherein der beabsichtigten
Arbeitsweise angepaßt. So braucht man z. B. in Fällen, wo für eine möglichst intensive
Mahlwirkung verhältnismäßig viel grober Spat oder sonstige Mahlhilfsstoffe im Mahlgut
erwünscht sind, diese Stoffe nicht im Endprodukt zu belassen, wenn dadurch dessen
Eigenschaften :als Körperfarbe beeinträchtigt werden würden. Die groben Bestandteile
werden dann nach Beendigung der Mahlung abgesiebt.
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Eine besonders wirtschaftliche Arbeitsweise ergibt sich, wenn das
als Mahlhilfsstoff dienende Substrat in solcher Körnung und in so bemessenen Mengen
dem Mineralpigment zugesetzt wird, daß bei Erreichen :des gewünschten Mahlungsgrades
des Pigmentes auch der Substratkörper einen Mahlungsgrad erreicht hat, der dem Gesamtmahlprodukt
die gewünschten Eigenschaften verleiht.
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Nach .dem Verfahren gemäß der Erfindung lassen sich auch in Mahlarbeit
sparender Weise Mehrkomponentengemische .als .deckende Körperfarben herstellen,
z. B. Rostschutzfarben aus den Pigmenten Eisenoxyd und Bleioxyd und dem Schwerspat
als
Substrat. Die Reihenfolge und Mengenabmessung der Komponentenzusätze
werden dabei auf die Mahleigenschaften dieser Komponenten und auf die gewünschten
Eigenschaften des Endproduktes abgestellt. Andere Mischungen mit geeignet abgestimmten
stufenweisen Zusätzen enthalten z. B. Zinkblende als Ausgangspigment, Kreide als
Mahlhilfsstoff in der einen und groben Herdspat in einer weiteren Mahlstufe. Die
Erfindung gestattet auf diese Weise eine schnelleere, arbeitssparende und damit
billigere Herstellung deckender Körperfarben hoher Feinheit, als es mit den bisher
gebräuchlichen Verfahren möglich war.
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Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird im folgenden zur Erläuterung
des Erfindungsprinzips beschrieben: In einer Stufenmahlung werden auf der Gangmühle
2o Sack Zinkblende zuerst i Stunde lang vorgemahlen, wodurch sich eine Feinheit
des Produktes von 12 % unter 2,U ergibt. Dann werden 2o Sack grober Herdspat zugesetzt,
und das Gemisch (von der doppelten Menge) wird 2 Stunden lang gemahlen. D!ie 4o
Sack Mahlgut enthalten danach 30 % Zinkblende unter 2,U und 12 % Spat unter
2,U. In einer weiteren Stufe werden nun nochmals 4o Sack grober Herdspat
zugesetzt, so daB sich ,also ein Gesamtverhältnis von Zinkblende zu Spat wie i zu
3 ergibt. Diese nunmehr vierfache Menge wird 4 Stunden gemahlen, und die 8o Sack
des Endproduktes enthalten 5o % Zinkblende unter 2,u, 30 % Spat unter 2 ,u (aus
der zweiten Stufe) und 12 % Spat unter 2 ,u (aus der dritten Stufe). Die Gesamtmahlzeit
für die erzeugten 8o Sack fertiger Körperfarbe (entsprechend 8o Sack Lithopone)
beträgt also 7 Stunden. Bei Einzelmahlung der Komponenten würden die 2o Sack der
als Ausgangsstoff gewählten Zinkblende für die Mahlung auf .die angegebene Feinheit
allein etwa 5 Stunden brauchen, die 20 Sack Spat der zweiten Stufe 4 Stunden, und
die 40 Sack Spat der dritten Stufe 2 Stunden. Die betreffende Gangmühle braucht
also zur Erreichung desselben Mahleffektes i i Stunden.
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In entsprechender Weise kann man z. B. gut deckende Körperfarben herstellen,
die aus 70 0%o Ocker und 30 % Spat bestehen, oder beliebige andere Feinmahlgernische,
deren wirtschaftlichste Mahlung unter Einhaltung der auseinandergesetzten Gesichtspunkte
von Fall zu Fall durch Versuchsmahlungen, verbunden mit Siebanalysen und Dieckfähigkeits'bestimmungen,
zu ermitteln ist. In jedem Fall erreicht man eine erhebliche Abkürzung der Mahlzeit
gegenüber der getrennten Feinmahlung der Komponenten.