Mehr zum Thema "Entschäumer und Entlüfter"

MÜNZING CHEMIE ist ein namhafter Hersteller von Additiven für die Farben-, Baustoff-, Leder- und Papierindustrie, der bei der Entwicklung und Fertigung seiner Produkte Tradition mit Innovation, höchste Qualität mit Ökonomie und anwendungstechnischem Wissen verbindet.

Unter dem Namen AGITAN^® bietet MÜNZING seit vielen Jahren Entlüfter und Entschäumer für unterschiedliche Anwendungsbereiche an.

ACAT und MÜNZING verbindet seit langem eine enge Partnerschaft auf dem Gebiet der Papieradditive. Ein wichtiges Additiv bei der Papiererzeugung und der Papierveredelung sind Entlüfter und Entschäumer. Durch die Zusammenarbeit der ACAT Papierspezialisten mit den Anwendungstechnikern von MÜNZING ist es möglich, den Kunden optimale technische, ökonomische und ökologische Lösungen anzubieten.

Wodurch entsteht Schaum?

Schaum ist eine stabile Dispersion von Gas in einer Flüssigkeit. In einer reinen Flüssigkeit ohne oberflächenaktive Substanzen wie Wasser steigen Gasblasen an die Oberfläche auf und zerplatzen aufgrund der hohen Grenzflächenspannungsdifferenzen. In einem wässrigen System wie einer Streichfarbe werden die Gasblasen durch Tensid- und Netzmittelmoleküle stabilisiert, die durch Bindemittel oder Pigmentdispersionen eingebracht werden. Die hydrophob-hydrophilen Netzmittelmoleküle richten sich mit ihrer hydrophoben Seite zur hydrophoben Oberfläche der Gasblase aus, während die hydrophile Seite in die wässrige Phase hineinragt. Aufgrund des Auftriebs steigen die Blasen an die Oberfläche der Flüssigkeit und bilden mit der dort vorhandenen Netzmittelschicht eine stabile Doppelschicht aus Netzmittelmolekülen (Schaumlamelle; siehe Abb. links).

Wozu braucht man Entschäumer?

Entschäumer sind notwendig, um den gebildeten Schaum zu zerstören und die Neubildung zu verhindern. Die Trägermaterialien des Entschäumers breiten sich auf der Oberfläche der Flüssigkeit aus, verringern die Oberflächenelastizität und transportieren die hydrophoben, wirkaktiven Inhaltsstoffe zu den Schaumlamellen. Die hydrophoben Bestandteile des Entschäumers adsorbieren Netzmittelmoleküle aus den Schaumlamellen und können bei geeigneter Größe in die Doppelschicht eindringen und den Abstand zwischen den Netz- mittelmolekülen vergrößern bis die Schaumlamelle aufplatzt und die Luft entweichen kann.

Aufgrund der unterschiedlichen Luftblasengeometrien und der Vielzahl von Tensiden und Netzmitteln, die den Schaum stabilisieren, ist eine Palette verschiedener Entschäumer mit unterschiedlichen Wirksubstanzen nötig, um für jeden Anwendungsfall das passende Produkt anbieten zu können. Der Entschäumer darf zudem keine Störungen wie Fischaugen, Krater oder Benetzungsstörungen in der Anwendung verursachen. Weitere Kriterien bei der Entschäumerauswahl sind Umweltverträglichkeit, Wirkungsdauer sowie Zulassungsbestimmungen für Papier im Kontakt mit Lebensmitteln. MÜNZING bietet eine breite AGITAN^®-Palette an, die auf Basis von Mineralölen, nativen und synthetischen Rohstoffen über Emulsionsentschäumer bis zu Silikonentschäumern reicht.

Effiziente Schaumbekämpfung mit AGITAN^®

Schaum ist bei Bier und beim Schaumbad durchaus willkommen. Bei Anwendungen wie der Papierstreicherei stören Luftblasen den Veredelungsprozess jedoch und beeinträchtigen die Strichqualität. Luft kann an verschiedenen Stellen während der Streichfarbenaufbereitung und im Laufe der Verarbeitung in die Streichfarbe eingetragen werden. Luft wird im Disperger während des Ansetzvorgangs durch die starke Scherung eingebracht. Auch beim Transport der Streichfarbe vom Ansatzbehälter zum Arbeitsbehälter kann durch Pumpen und ungünstige Einlaufverhältnisse in den Arbeitsbehälter Luft in die Streichfarbe eindringen. Erfahrungsgemäß wird die meiste Luft während des Streichvorgangs in die Streichfarbe inkorporiert. Beim Walzenauftrag wird sie im Walzenspalt mitgerissen. Beim Freistrahlauftragswerk wird sie beim Auftragen der Streichfarbe auf die Papierbahn eingebracht und bei einer Luftbürste wird während des Egalisierungsvorgangs Druckluft in die Streichfarbe eingeblasen.

Der Lufteintrag hängt insbesondere von der Streichgeschwindigkeit, dem Streichaggregat, dem Streichfarbenkreislauf und der Streichfarbe selbst ab. Hinsichtlich der Streichfarbe haben vor allem Feststoffgehalt, Viskosität, Bindemittelart, Bindemittelmenge, Oberfläche der Pigmente und Temperatur einen Einfluss auf den Luftgehalt.

Durch einen hohen Luftgehalt in der Streichfarbe können Arbeitsbehälter überschäumen, Fehlstellen in der Beschichtung entstehen sowie der Glanz und die Homogenität des Strichs reduziert werden, was ein schlechteres Druckbild zur Folge haben kann. Mit zunehmendem Luftgehalt steigt außerdem die Brookfield-Viskosität der Streichfarbe an und bewirkt, dass mehr Pumparbeit geleistet werden muss. Die Abbildung auf Seite 17 unten veranschaulicht die Abhängigkeit der Viskosität einer Offset-Streichfarbe vom Luftgehalt. Die Luftblasen erhöhen auch die Kavitation an den Schaufeln von Radialpumpen, sodass es zu höherem Verschleiß kommt. Durch den Einsatz von AGITAN^® lassen sich diese Probleme minimieren bzw. eliminieren.

Da es nur schwer möglich ist, die Wirkung von Entschäumern bei Streichfarben vorherzusagen, sind aussagekräftige und praxisrelevante Labortestmethoden für die Auswahl der geeigneten AGITAN^®-Type unerlässlich. Aufgrund der langjährigen Erfahrung und der intensiven Zusammenarbeit mit Kunden auf diesem Gebiet verfügt MÜNZING über verschiedene Testmethoden. Für kundenspezifische Laborstudien wird anhand des Feststoffgehalts, der Viskosität, der Schaumentwicklung und nicht zuletzt aufgrund des verwendeten Streichverfahrens die Methode ausgewählt, die am besten mit der Praxis übereinstimmt.

Mit den empfohlenen AGITAN^®-Typen wird in Absprache mit dem Kunden ein Betriebsversuch durchgeführt, bei dem die ACAT–Papierspezialisten oder die Anwendungstechniker von MÜNZING den Luftgehalt an verschiedenen Stellen des Streichfarbenkreislaufs messen, um die Wirksamkeit der AGITAN^®-Entschäumer zu überprüfen.

Dissolvertest zeigt Wirkung des Entschäumers

Beim Dissolvertest wird die zu prüfende Probe mit verschiedenen Entschäumer-Typen und Konzentrationen versetzt und unter definierten Bedingungen mit einer Dissolverscheibe Luft eingetragen. Anhand der Schaumhöhe und der Geschwindigkeit des Schaumabbaus wird die Wirksamkeit der Entschäumer beurteilt.

Die Abbildung links zeigt die Messung der Schaumhöhe einer Stärke-Präparation beim Dissolvertest. Über die Messung der Dichte kann zusätzlich der Luftgehalt im Medium bestimmt werden. Nach dem Dissolvertest werden je nach Kundenwunsch Aufzüge auf Folie, Glasplatte oder Rohpapier angefertigt, um die Oberflächenqualität zu beurteilen.

Neben der AGITAN^®-Serie für Streichfarben bietet MÜNZING auch Entlüfter und Entschäumer für die Papier-  und Kartonherstellung an, bei denen die Kunden den gleichen Service wie bei der Streichfarbenentschäumung erwarten können. Bei Bedarf stellt MÜNZING ein Online-Gasgehaltsmessgerät zur Verfügung, sodass der Gasgehalt im Produktionsprozess zeitgenau verfolgt werden kann. Weitere Streichfarbenadditive aus der MÜNZING Produktpalette sind Verdicker (TAFIGEL^®) und Wasserretentionsmittel (METOLAT^®). Wie bei der AGITAN^®-Serie bietet MÜNZING auch für diese Produkte kundenspezifische Laborausarbeitungen und anwendungstechnische Unterstützung bei der Einführung der Produkte im Produktionsbetrieb an.

Die Firma Münzing Chemie ist einer der bedeutendsten Produzentenauf dem Gebiet von Additiven für Anstrichstoffe, Papierindustrie, Kläranlagen und Lederindustrie.

Münzing Chemie wurde im Jahre 1830 von Friedrich Michael Münzing als Schwefelsäurefabrik gegründet. Doch bald schon erweiterte man die Produktion. Man erzeugte Kerzen und Seifen, später Stearinsäuren, die unter anderem zur Lederfettung eingesetzt wurden, und schließlich sulfatierte Öle und Emulgatoren für die Leder-, Textil- und Papierindustrie.

Seit 1960 produziert Münzing Chemie auch Entschäumer für Anstrichstoffe und bauchemische Produkte für alle oben genannten Industriezweige.

Um den Anforderungen des Weltmarkts und den Bedürfnissen der Kunden gerecht zu werden, eröffnete man 1988 einen Entwick-lungs- und Forschungskom-

170 Mitarbeiter beschäftigt Münzing Chemie derzeit, etwa 120 davon sind in der Mutterfirma in Heilbronn in Deutschland tätig. 2005 lieferte Münzing weltweit 27.000 Tonnen Chemikalien. Der Anteil im Bereich Coatings beträgt circa 8.500 Tonnen weltweit.

Die wichtigsten Produkte in der Sparte Coatings sind Agitan (Entschäumer), Agitan P (Pulverentschäumer), DeeFo (Entschäumer), Tafigel (Verdicker), Edaplan (Dispergiermittel), Edaplan LA (Oberflächenadditive),

Metolat (Netzmittel), Metolat P (Pulverdispergiermittel und Schrumpfverhinderer) und Ombrelub (Spezialitäten).

Sehr viele Anstrichstoffe enthalten grenzflächenaktive Substanzen,die zur Erzielung bestimmter Effekte eingesetzt werden, zum Beispiel Emulgatoren und Dispergiermittel zum Benetzen oder Dispergieren von Füllstoffen, von Pigmenten oder des Substrats. Sie funktionieren wie Tenside, was heißt, sie setzen die Oberflächenspannung herab.

Damit unterstützen sie aber leider auch die Schaumbildung, was sich sehr ungünstig auswirkt.

Einerseits, weil darunter die Qualität des Anstrichstoffs leidet, andererseits aber auch, weil dies oft in der Produktion und beim Abfüllen zu großen Problemen führt.

So genannte Entschäumer können diese unerwünschte Schaumbildung verhindern oder zumindest stark einschränken. Es sind dies Stoffe – zumeist auf Basis von Mineralölen, Silikonölen oder neuerdings auch auf Basis von Ethylenoxid / Propylenoxid – Copolymeren-, die in die Schaumlamellen eindringen und den Schaum von innen zerstören.

Die Wahl des richtigen Entschäumers ist ein sehr wichtiger Schritt in der Lackformulierung, denn ein falsch gewählter Entschäumer kann zwar seinen ursprünglichen Zweck erfüllen, könnte jedoch zugleich zusätzliche Probleme in das System bringen (Fischaugen, unruhige Oberfläche usw.).

Da die Leichtigkeit der Einarbeitbarkeit vom zu entschäumenden System abhängt, ist der geeignete Entschäumer im Zweifelsfall nur durch Versuche zu ermitteln. Die Mitarbeiter der ACAT Abteilung Industriechemikalien stehen Ihnen auch in diesem Fall mit Rat und Tat zur Seite.