Der Extruder: Die zentrale Maschine des Masterbatchers

Zur Herstellung von Masterbatches werden meist Ein- oder Doppelschneckenextruder genutzt, in denen lange Schneckenwellen mit einem Elektromotor in einem Zylinder angetrieben werden.

Vom Kneter zum Extruder
Dies war die Geburtsstunde der mittelständisch geprägten Compound-und Masterbatch-Industrie. „Sonderwünsche“ waren – und sind – ihr Geschäft smodell. Sie produziert genau die Compounds, die der Kunststoff verarbeiter wünscht. Oder alternativ eine zehnbis achtzigfach konzentrierte Vormischung: vordispergierte Granulate aus Basiskunststoff und Zuschlagstoff en, die der Kunststoff - verarbeiter dann wiederum dem Basiskunststoff zugibt.

Der jungen Industrie kam die Knetertechnologie aus der Gummiindustrie gerade recht. Der Banbury-Mischer produzierte den „Master-Batch“, eine gleichmäßige, konzentrierte Mischung der Zuschlagstoff e im Basiskunststoff . So wanderte der Name „Masterbatch“ vom Kautschuk zum Kunststoff . Als Alternative zum Kneter entstanden Extruder mit immer besserer Dispergierleistung. Heute homogenisieren sehr oft Doppelschneckenextruder die thermoplastischen Materialien, Füllstoff e und Additive im Compoundierverfahren mit anschließender Granulierung zum Masterbatch, also dem konzentrierten Farbstoff - bzw. Funktionspolymer. Für Standardthermoplaste sind Extruder noch heute erste Wahl. Der Name „Masterbatch“ hat sich in Europa als Überbegriff für die Produktfamilie der Farb- und Additivkonzentrate durchgesetzt.

Die ersten Farbkonzentrate entstanden, soweit bekannt, 1959 bei der Firma Americhem. In Europa hatten italienische Hersteller die Nase vorn. Die Firma Sarma fertigte dort bereits Anfang der 1960er Jahre konzentrierte Farbgranulate. Ende der 1960er begann sich die Branche dynamisch zu entwickeln. In Deutschland starteten Siegle/BASF in Stuttgart und Treff ert in Bingen (1969) mit der Masterbatch-Produktion. 1971 nahmen weitere Masterbatch-Hersteller die Produktion auf: Schroeder & Stadelmann in Lahnstein, Albert Schleberger in Remscheid und Constab in Rüthen.

Bunte Brillanz dank neuer Pigmente
Als Trägerpolymer verwendet der Masterbatch-Hersteller in der Regel das Polymer, das beim Verarbeiter eingefärbt werden soll. Coloristen komponieren aus diversen Pigmenten den verlangten Farbton und stellen mit Additiven die Weichen für die weiteren Eigenschaft en des Kunststoff produkts. In Mengen zwischen zwei und sechs Prozent gibt der Verarbeiter das granulierte Konzentrat zum ungefärbten Kunststoff zu. Seine Produktion bleibt weitgehend sauber. Und hat er sich einmal „verkalkuliert“, bleiben ihm höchstens Restmengen der Masterbatches und nicht große Chargen des eingefärbten Kunststoff s. Polyolefi ne und Polystyrole wurden zunächst mit anorganischen Pigmenten eingefärbt, die die Verfahrenstemperaturen aushielten. Als schließlich in den 1970er und 1980er Jahren hitzestabile organische Pigmente entwickelt wurden, machte das brillantere Einfärbungen möglich. Noch etwas später kamen immer neue Farbmittel auf den Markt. Sie erlaubten Metallicund Glanzeff ekte oder transparente Farbtöne. Parallel erweiterten immer mehr Additive die Anwendungsvielfalt von Th ermoplasten: UV-Absorber etwa sorgen heute in sehr vielen Kunststoff artikeln für Beständigkeit gegenüber Sonnenlicht; andere funktionelle Additive verbessern die Wärmealterung. Neuste Zusatzstoffe machen Kunststoff e laserbeschrift bar, wärmeabsorbierend oder liefern sogar forensische Sicherheitsmerkmale, die Produktfälschungen erschweren.

Zum Erfolg der Masterbatch-Industrie trugen diverse technische Weiterentwicklungen bei. Bereits seit Ende der 70er Jahre erhöhen Farbmesssysteme ergänzend zur herkömmlichen visuellen Abmusterung die Qualität. Auch der Extruder, das Herzstück der Masterbatch-Produktion, verbesserte sich stetig. Ebenso die Mischer: Neue Typen ermöglichten eine bessere Homogenisierung der Vormischung. Auf der anderen Seite wurden gravimetrische Zudosierungen entwickelt, die eine Vormischung zum Teil überfl üssig machten. Die granulatförmige Form der Masterbatches setzte sich mehr und mehr durch. Hierfür nutzen die Masterbatch- Hersteller die Strang- oder die Unterwassergranulierung. Wasserempfi ndliche Produkte werden luft gekühlt.

Einzigartigkeit als Erfolgsmodell
Masterbatch-Hersteller spielen heutzutage also auf einer Klaviatur von Techniken und Materialien. Nur in der Kombination werden daraus Konzentrate, die den unterschiedlichsten Wünschen und Zielsetzungen der Hersteller von Kunststoff artikeln gerecht werden. Farbeff ekte sind dabei nur ein – off ensichtliches – Merkmal einzigartiger Produktideen, die den Masterbatch-Anwender wirtschaft lich erfolgreich machen. Mit seiner Kompetenz kann der Masterbatch-Hersteller dem Anwender aufzeigen, wo die Reise im 21. Jahrhundert hingeht. Zusammen werden beide immer neue Anwendungsmöglichkeiten für Th ermoplaste erschließen. Möglichkeiten, die in den 1970er Jahren wohl für kaum einen Hersteller oder Nutzer – der damals neuen Masterbatches – vorstellbar waren.

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