-
Verfahren zur Herstellung von Anstrichfarben. Das Verfahren gemäß
der Erfindung betrifft das Mischen und Mahlen von Farbstoffen mit Anmachungs- oder
Bindemitteln und insbesondere ein Verfahren dieser Art, bei der die genannten Stoffe
in einem kontinuierlichen Prozeß, der unmittelbar zu dem handelsfertigen Produkt
führt, verarbeitet werden.
-
Die Erfindung verfolgt den Zweck, die genannten Materialien in einfacher,
unmittelbarer und wirkungsvoller Weise so zu behandeln, daß eine Anstrichfarbe von
verbesserten Eigenschaften erzeugt wird, unter Herabsetzung der Herstellungskosten,
der verwendeten Rohmaterialmenge und derjenigen Verluste, wie sie bei den bisher
bekannten Verfahren entstehen.
-
Bisher wird im allgemeinen so vorgegangen,. daß zunächst eine vorläufige
Mischung von Farbstoff und Bindemitteln in einem mit mechanischen Rührwerken versehenen
Behälter hergestellt, dann diese Mischung durch eine Mahlvorrichtung oder eine Mühle
geführt wird, in welcher sie zwischen zwei Reibflächen komprimiert und bearbeitet
wird. Nachdem die Mischung dann genügend gemahlen ist, wird die entstehende Paste
bis zu dem gewünschten Grade durch weitere Zufügung von Bindemitteln verdünnt und
endlich in einem besonderen Mischapparat nochmals gemischt. Wenn ein derartiges
Verfahren in einem größeren Maßstabe,wie er für die Massenherstellung notwendig
ist, ausgeführt wird, so erfordert es gewöhnlich einige Stunden, bis eine bestimmte
Farbstoffmasse durch alle drei Verfahrensstadien, die unbedingt bisher erforderlich
waren, hindurchgelaufen ist. 'Während dieser ganzen Zeit unterliegt die Masse der
Verdampfung, der Aufnahme von Staub aus dem Arbeitsraum und ferner schädlicher Oxydation
infolge direkter Berührung mit der atmosphärischen Luft. Alles dies hat einen Verlust
bis zu a Prozent zur Folge, der in der normalen Fabrikation, wie sie bisher üblich
war, unvermeidlich ist.
-
Wenn überdies ein sehr fein gemahlenes Produkt gewünscht wird, müssen
die Mahlflächen der Steine in der Mühle so dicht aneinandergebracht werden, daß
eine verhältnismäßig große Wärme während des Arbeitsganges entwickelt wird, die
häufig die Qualität der erzeugten Anstrichfarben erheblich herabsetzt. Die Mühlen
sind daher meistens wassergekühlt und erfordern sehr sorgfältige Wartung. Die Mahlflächen
in ihnen bleiben nicht sehr lange in ihrem ursprünglichen vollkommenen Zustande,
wie er für eine gute Arbeit erforderlich ist, sondern müssen häufig aufgearbeitet
werden, wodurch Kosten und Zeitverluste entstehen. Bestenfalls erfordern diese Mühlen
dauernde und fachmännische Überwachung, damit sie zufriedenstellend arbeiten.
Andererseits
ist es allgemein bekannt, daß viele Anmachungs- oder Bindemittel für Anstrichfarbensehr
unangenehme Gerüche erzeugen, die bei den bisherigen Herstellungsverfahren nicht
zu vermeiden sind. Ein weiterer Nachteil bei den bekannten Verfahren besteht darin,
daß große Mengen Luft in das Fertigprodukt während der Bearbeitung eingearbeitet
werden. Gewöhnlich ist das nicht sehr schädlich, ausgenommen hinsichtlich der Trockenfähigkeit
der Anstrichfarbe ; aber in vielen Fällen, bei denen eine Oxydation besonders schädlich
ist, ist gefunden worden, daß Luftblasen so gleichmäßig innerhalb der gemahlenen
Mischung verteilt waren, daß es unmöglich war, se von dem Endprodukt zu trennen.
Die Erfindung vermeidet insbesondere auch diesen Übelstand, da sie die Gefahr jeder
Oxydation während des Mahlprozesses ausschaltet und sicher alle Luftblasen aus der
Anstrichfarbe fernhält.
-
Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht nun darin, daß der erforder:iche
Farbstoff und das Bindemittel in einen Behälter, zusammen mit einer großen Zahl
von beweglichen Zerkleinerungskörpern, eingeführt werden. Wird jetzt der Behälter
in Drehung versetzt, so wird auf diese Weise eine sehr innige und fein geinahlene
Mischung des Farbstoffes mit dem Bindemittel hergestellt. Zu dieser Mischung wird
dann diejenige Menge von Bindemitteln weiter hinzugefügt, die notwendig ist, um
eine fertige Anstrichfarbe zu gewinnen, wobei der Behälter von neuem einige Minuten
lang in Drehung versetzt wird, um eine genügende Homogenität zii erzielen. Das Endprodukt
ist fertig für den Verkauf, es sei denn, daß nicht noch besondere Farben hinzugesetzt
werden sollen.
-
Als Anmachungs- oder Bindemittel wird im allgemeinen, wie bekannt,
eine Mischung von zwei oder mehr Ölen verwendet, die sich sowohl hinsichtlich ihres
spezifischen Gewichts als auch ihrer Viskosität nach unterscheiden, meistens Leinöl,
gemischt mit Terpentin oder TerFentinersatz. Wie vorher erwähnt, sind die Öle in
den -Misch- und Mahlvorrichtungen, wie sie bei den bekannten `"erfahren verwendet
werden, der Luft ausgesetzt, wodurch ein erheblicher Verlust infolge Verdampfung
der leichter flüchtigen Öle der Terpentin- und Benzingruppe hervorgerufen wird.
Daher war es bisher notwendig, zunächst den Farbstoff mit schwererem und weniger
viskosem 01 zu mischen und zu vermahlen und dann erst später die Grundpaste
mit leichteren Ölen zu versetzen.
-
Anders bei dem neuen Verfahren. Hier wird der Farbstoff zunächst mit
leichterem und leichter flüssigem 01 durch Vermischen und Vermahlen zu einer
Paste verarbeitet oder, wenn die Paste von vornherein etwas weniger flüssig sein
soll, mit einem Gemisch von leichteren und schwereren Ölen. Der Zweck dieses umgekehrten
Verfahrens ist, die Zeit, welche für das Vermahlen mit schwererem Öl erforderlich
ist, abzukürzen. Ist das geschehen, so wird die Paste in der Mühle mit schwererem
01 versetzt, wobei der ganze Prozeß in einem luftdichten Behälter vor sich
geht.
-
Als solcher Behälter wird, wenngleich auch andere dafür verwendet
werden können, vorzugsweise ein Metallzylinder verwendet, der innen mit einem gegen
Reibung und Abnutzung widerstandsfähigen Futter ausgekleidet ist. Der Zylinder besitzt
eine Füllöffnung mit einem geeigneten Deckel, einen verschließbaren Lufteinlaß und
eine Entleerungsöffnung mit Ventil an einer der Füllöffnung gegenüberliegenden Stelle.
Außerdem kann der Zylinder in Drehung versetzt werden. Bis zur Hälfte seines Fassungsvermögens
ist er gefüllt mit beweglichen Zerkleinerungskörpern, vorzugsweise eiförmig gestaltetem
Kieselsteingerölle oder auch kugelig oder unregelmäßig geformten Metallkörpern.
-
In diesen Zylinder wird nun trockener Farbstoff mit gerade so viel
Bindemittel eingeführt, um nach dem Mischen und Mahlen eine schwerflüssige Paste
zu liefern. Der Zylinder wird in üblicher Weise, wie bei Kugelmühlen, in Drehung
versetzt. Die Zeitdauer dieser Drehung richtet sich nach den besonderen Umständen
gewöhnlich genügt eine Rotationszeit von drei Stunden, um eine feine, weiche und
gleichmäßige Paste zu erzielen. Bei groben und harten Farbstoffen ist allerdings
eine längere Zeit erforderlich. Unter gleichen Bedingungen, abhängig von der Größe
des Behälters, der Drehgeschwindigkeit, der Menge und Qualität des Farbstoffes und
des Bindemittels sowie der Menge der Zerkleinerungskörper, wird eine gleichmäßige
Mahlung und Vermischung immer in derselben Zeit erzielt. Wenn die Paste fertig ist
und Bindemittel zugesetzt werden soll, um der Anstrichfarbe die geeignete Dichte
zu geben, so kann das Bindemittel durch eine der verschiedenen Behälteröffnungen
zugeführt werden. Vorzugsweise wird jedoch die Drelihewegung des Zylinders so beendet,
daß die Entleerungsöffnung oben liegt und dann das Bindemittel durch das sie abschließende
Ventil eingefüllt. Um das frische Bindemittel mit der Pate zu mischen, wird der
Zylinder von neuem inDrehung versetzt, und zwar etwa während drei bis fünf Minuten,
worauf der Apparat so zur Pulle gebracht wird, däß seine Entleerungsöffnung unten
liegt und das Fertigprodukt abgezogen werden kann. Dieses Abziehen geschieht bei
leichtflüssigen Anstrichfarben selbsttätig. Ist die Anstriclifarbe jedoch so schwerflüssig
und dick, daß ihr Eigengewicht nicht ausreicht, um die Entleerung selbsttätig vor
sich gehen zu lassen, so kann die Entleerung durch Einführung von Druckluft in den
Behälter geschehen.
In einigen Fällen würde sogar die geringste
Spur von Luft innerhalb der Vorrichtung eine Hautbildung auf der Anstrichfarbe hervorrufen
und ihre Qualität unangenehm beeinflussen. In solchen Fällen ist es erforderlich,
eine Luftpumpe an das Auslaßventil anzuschließen, wenn letzteres in seiner obersten
Lage ist, um so alle Luft aus der Vorrichtung zu entfernen. Sobald dann die genügende
Absaugung stattgefunden hat, wird das Ventil geschlossen, die Pumpe entfernt und
das :Mischen und Vermahlen im Vakuum vorgenommen. Die Abwesenheit von Luft oder
einem sonstigen aktiven Gase ist dagegen weder notwendig noch erforderlich, wenn
diese Gase einen mechanischen Druck auf den Behälterinhalt ausüben. Durch die Entfernung
der Gase jedoch soll in erster Linie die feine Verteilung der Gase in mikroskopischen
und kollodiäl festgehaltenen Blasen verhindert werden. Die Entfernung der Luft verhindert
auch vor allem die Hautbildung oder Oxydation des Mühleninhaltes unter der Wirkung
des atmosphärischen Sauerstoffes und die Beseitigung der Gefahr, daß ein in der
Mischung enthaltenes Gas die Wirkung der ZerkleinerungskörFer beeinträchtigt. Es
werden also drei wichtige Vorteile- durch die Entfernung der Luft aus der Mühlentrommel
erzielt.
-
Auch ist offensichtlich, daß keine lästigen Gerüche oder Verdampfungsverluste
bei diesem neuen Verfahren entstehen können, da ja der ganze Arbeitsgang in einem
dichtschließenden Behälter vor sich geht. Die geringe in der Masse eingeschlossene
Luft bewirkt nur eine so geringfügige Oxydation, daß sie für gewöhnlich unschädlich
ist. Sollte auch sie noch schädlich sein, so genügt es, wie bemerkt, die Luft abzusaugen.
-
Auch besitzt das Verfahren noch den Vorteil, daß nur sehr wenig Wärme
während des Arbeitsganges entwickelt wird, jedenfalls nicht soviel," daß die Qualität
der fertigen Anstrichfarbe dadurch beeinträchtigt werden kann, selbst dann nicht,
wenn die Arbeitsdauer bei sehr zarten und feinen Farben langwierig sein sollte.
Der Apparat kann daher sicher während des Arbeitsvorganges ohne Aufsicht gelassen
werden, ohne daß schädliche Wirkungen zu gewärtigen wären. Das ist besonders wichtig,
da ein anderes neues Merkmal der Erfindung darin besteht, brennbare Stoffe zu verwenden,
so daß das Endprodukt eine mehr oder weniger brennbare kolloidale Mischung darstellt.
-
Kurz zusammengefaßt besteht also das neue Verfahren zur Herstellung
von Anstrichfarben darin, daß das übliche Mischen des Farbstoffes mit Bindemitteln,
das Mahlen dieser :Mischung und das erneute Versetzen mit Bindemitteln in fort-
I laufendem Verfahren in einer einzigen Maschine, j nämlich einer an sich bekannten,
frei bewegliche Zerkleinerungskörper entlraltendrn ;-erschließbaren Drehtrommel
derart ausgeführt wird, daß die Drehtrommel zunächst mit dem Farbstoff und der zur
Bildung einer Paste genügenden Bindemittehnenge beschickt und so lange (z. B. drei
Stunden oder mehr) in Drehung versetzt wird, bis eine homogene und feinvermahlene
Paste entstanden ist, worauf die Trommel mit dem Rest der erforderlichen Bindemittel
beschickt und für kurze Zeit (z. B. drei bis fünf Minuten) von neuem gedreht wird,
bis eine gute Vermischung stattgefunden hat.
-
Der Vorteil dieses Verfahrens gegenüber dem Bekannten besteht in erster
Linie darin, daß nicht, wie bisher, zwei oder gar drei Maschinen (Mischvorrichtung,
Mahlvorrichtung und Verreibevorrichtung), sondern nur eine einzige dafür erforderlich
ist, und der gesamte Arbeitsvorgang unter Arbeitszeit- und Kostenersparnis fortlaufend
vor sich geht. Mit frei beweglichen Zerkleinerungskörpern versehene Drehtrommeln
in Gestalt von Kugelmühlen o. dgl. sind zwar seit langem bekannt, doch ist ihre
Verwendung zur Herstellung von Anstrichfarben in fortlaufendem Arbeitsgange bisher
noch nicht vorgeschlagen worden. Ihre Anwendung ist auch für den vorliegenden Zweck
nur dadurch möglich gemacht, daß anfänglich nicht die ganze erforderliche Bindemittelmenge,
sondern nur ein Teil derselben der Farbe zugesetzt wird. Geschähe ersteres, so würde
keine genügende Vermahlung eintreten, weil das Mahlgut verhältnismäßig schnell dünnflüssig
wird und infolge der dadurch erhöhten Reibung der als Zerkleinerungskörper verwendeten
Flintsteine gegeneinander und das Futter die Farbe durch sich abspaltende Sandteilchen
verunreinigt würde.
-
Da im übrigen eine vollkommen geschlossene Trommelmühle verwendet
wird, so ist es bei dem neuen Verfahren möglich, für das zuerst eingeführte Bindemittel
ein solches zu verwenden, welches leicht flüchtig ist, während erst zum Schluß das
Versetzen mit weniger oder nicht flüchtigen Bindemitteln erfolgt. Damit ist der
Fortschritt einer verringerten Mahlarbeit und der Verhinderung einer unzulässigen
Wärmebildung verbunden. Weiter wird aber auch durch die Ausübung des Verfahrens
in einem fast dauernd geschlossenen Behälter in fortlaufendem' Arbeitsgange der
große Vorzug erreicht, daß einerseits stets Anstrichfarben von genau der gewünschten
Zusammensetzung erzielt und daß anderseits an Bindemitteln sehr große :Mengen gespart
werden, die bisher verdampften. Die Beseitigung gerade dieser Verluste ist so bedeutend,
daß sich für das neue Verfahren bestimmte Neuanlagen in ganz kurzer Zeit amortisieren.