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Der Dispergierprozess

Die Vorgänge, die bei der Pigmentdispergierung ablaufen, lassen sich in drei Phasen gliedern. Im 1. Schritt werden die an der Pigmentoberfläche befindliche Luft und Feuchtigkeit verdrängt und durch Bindemittellösung ersetzt. Die Bindemittellösung benetzt die Pigmentteilchen und die Grenzfläche fest/gasförmig (Pigment/Luft) wird umgewandelt in die Grenzfläche fest/flüssig (Pigment/Bindemittellösung). Die Bindemittellösung muss hierzu in die Zwischenräume des Agglomerates eindringen.

Der 2. Schritt stellt das eigentliche Dispergieren des Pigmentes dar. Durch mechanische Energie (Schlagenergie, Scherkräfte) werden die Pigmentagglomerate zerteilt und so in ihrer Teilchengröße reduziert.

Im 3. Schritt schließlich muss die Pigmentdispersion stabilisiert werden, um die nicht erwünschte unkontrollierte Flockulation zu verhindern. Durch geeignete Maßnahmen, die später im Detail beschrieben werden, gelingt es, die einzelnen Pigmentteilchen auf Abstand zu halten, so dass sie sich nicht zusammenlagern können. Für die meisten Anwendungen ist die Stabilisierung des deflockulierten Zustandes ideal; in einigen Fällen kann die Pigmentdispersion aber auch – wie später gezeigt wird – über eine kontrollierte Flockulation stabilisiert werden.

Die Schritte 1 (Netzen) und 3 (Stabilisieren) lassen sich durch Additive optimieren. Netzadditive beschleunigen die Benetzung der Pigmentagglomerate durch das Bindemittel. Dispergieradditive verbessern die Stabilisierung der Pigmentdispersion. Oft wirkt ein und das selbe Produkt sowohl als Netzadditiv, als auch als Dispergieradditiv.

Im Schritt 2, dem eigentlichen Dispergieren der Pigmentagglomerate, können Additive nicht helfen, auch wenn der Begriff „Dispergier“-additive das nahelegt. Hier ist es wichtig, dass die mechanischen Kräfte groß genug sind, um die Agglomerate zu zerteilen und dass die Verweildauer der Agglomerate im Wirkungsbereich dieser Kräfte lang genug ist. Wenn die Agglomerate möglichst weitgehend aufgebrochen sind, können die Dispergieradditive diesen erreichten Zustand dann stabilisieren und die Flockulation wirkungsvoll unterdrücken.