Mit Effektpigmenten können thermoplastische Bauteile mit einer metallisch glänzenden Oberfläche im Spritzgießverfahren hergestellt werden. Mithilfe einer passenden Simulationsmethodik lassen sich optische Fehlstellen auf der Bauteiloberfläche vorhersagen und verhindern.

Metalloptik ist bei Automobilen stark gefragt. Kunststoffbauteile werden dafür häufig lackiert oder galvanisiert. Eine Alternative stellen metallische Effektpigmente dar. Um Oberflächendefekte zu vermeiden, arbeiten Audi und PEG an einem Simulationsverfahren für diese Pigmente.

Mithilfe einer geeigneten Simulationsmethodik lassen sich ‧optische Fehlstellen auf Bauteilen mit metallisch glänzenden Oberfläche vorhersagen.

Simulation von Oberflächendefekten bei Bauteilen mit Effektpigmenten

Pigmente

Kunststoff Werkstoffe

Additive

Farbstoffe und Pigmente

Simulation

Software

Farbstoffe

Effektpigmente

Effektvolle Vorhersage

Interviewreihe EU Green Deal & Recycling: Teil 2 mit Dr. Dietmar Mäder, Global Head of Plastics bei der Eckart GmbH

16:9

Nachhaltigkeit

Umweltmanagement

Ehrhardt, Melanie

Mit Pigmenten Emissionen einsparen

Die Qualität von Rezyklaten gilt als zu gering. Verbessern lässt sie sich mit Additiven, wie der rege Austausch auf dem Praxisforum Kunststoffrezyklate zeigte.

In diesem Jahr lag der Schwerpunkt der Tagung ganz klar auf Additiven für Recyclingmaterialien.

Nachbericht Praxisforum Kunststoffrezyklate 2023

Streifinger, Florian

Recycling

Kunststoff-Recycling

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Kunststoff-Aufbereitung

Kunststoff-Rezyklat

Kreislaufwirtschaft

Wie wichtig Additive für das Kunststoffrecycling sind

Kunststoffverarbeitern steht eine breite Farbpalette für das Einfärben ihrer Produkte zur Verfügung. Die Auswahl der passenden Farbe kann schließlich entscheidend für den Erfolg sein.

Von der Natur inspirierte Farben werden auch 2021 sehr gefragt sein. Sie geben Produkten eine nachhaltigere Erscheinung 

Trendbericht zum Einfärben von Kunststoffen

Pigmente, bunt

Masterbatches

Kunststoffe

Photonik

Optik

Farbkonzentrate (Batches)

Farben, flüssig

Welche Farbe darf es 2021 sein?

Zum 1. März 2021 übernimmt ein neuer Vorsitzender die Geschäftsführung der Eckart GmbH, einem der vier Geschäftsbereiche des Spezialchemiekonzerns Altana AG.

Übernimmt ab 1. März 2021 den Vorsitz der Geschäftsführung bei der Eckart GmbH: Dr. Christian Przybyla

Hilfs-und Zusatzstoffe für die Kunststoff-Industrie

Kunststoff-Erzeugung

Personen

kunststoffe.de

Kunststoffhandel

Dienstleistungen

Handel

Pigmente, Perlglanz

Neuer Vorsitzender der Geschäftsführung bei Eckart

Mit einem neuen Verfahren des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik lassen sich das Carbon Black und die Mineralien aus Autoreifen erneut nutzen.

Oben, Primärprodukt von links nach rechts: Roh-rCB, Clean rCB (96+), perliertes Clean rCB (96+). Unten, gewonnene Sekundärprodukte aus der Asche von links nach rechts: „Wasserglas“, gefälltes SiO2, gefälltes ZnSO4

Technik Trend

Kunststoff

Bauwesen

Baustoffe

Carbon Black aus Autoreifen recyceln

Kunststoffe hat bei Farbmittelherstellern nachgefragt, was die Trendfarben im kommenden Jahr sein werden. Eine der spannenden Erkenntnisse: Die gegenwärtigen Lieferengpässe haben Auswirkungen auf die Farbauswahl.

Trendfarben für Kunststoffprodukte, die Auswirkungen von Farben auf die Recyclingfähigkeit von Kunststoffen, Zusammenhang von Farbauswahl und Lieferengpässen

Knallig oder doch gezwungen schlicht?

Der Spezialchemiekonzern erzielte im Geschäftsjahr 2022 erstmals drei Milliarden Euro Umsatz. Auch für das aktuelle Jahre erwartet das Unternehmen Zuwächse.

Unternehmen

Altana bleibt optimistisch

Die K 2022 bot eine riesige Auswahl an Neuheiten und Anwendungsbeispielen für und mit nachhaltigeren Materialien. Ein Überblick über die vorgestellten Nachhaltigkeits-Highlights.

Aus Abgasen werden Schuhe: Gentechnisch veränderte Bakterien machen aus Abgasen Ethanol, aus dem anschließend Kunststoff etwa für die Schuhe Cloudprime von On hergestellt wird. 

Thermoplastische Elastomere

Thermoplaste

Silikone

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe-international.com

Polyethylen

Polylactid

Polyamide

Biokunststoffe

Polypropylen

Faserverbundwerkstoffe

Andere Werkstoffe

Silikonkautschuk

Kautschuk / Elastomere

Ist Bio das neue Normal?

Vernetzte Kunststoffe können nicht klassisch mechanisch recycelt werden. Einem Konsortium ist nun das chemische Recycling von PE-X gelungen.

Mit chemischem Recycling können auch schwer recycelbare Kunststoffabfälle, etwa aus vernetzten Polymeren, aufbereitet werden. 

Ein Kreislauf für PE-X-Rohre

Kunststoff-Rohre

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Vernetzt und dennoch recycelt

Das Projekt PUReSmart hat ein Recyclingverfahren für PUR-Matratzen entwickelt. Die gewonnen Rohstoffen lassen sich erneut für Matratzen verwenden.

Mit dem entwickelten Chemolyseverfahren soll nun eine Kreislaufwirtschaft für PUR-Matratzen etabliert werden.

Chemisches Recycling von alten Matratzen

Polyurethan-Schaumstoffe (PUR)

Polyurethan

Schlafen auf PUR-Abfällen

Sabic hat ein PBT-Compound mit Recyclinganteil für Elektro- und Elektronikprodukte vorgestellt. Es soll sich für dünnwandige Produkte eignen, die dennoch einen hohen Flammschutz bieten.

Mit dem PBT lassen sich dünnwandige Elektronikbauteile mit hohem Flammschutz fertigen.

Polybutylenterephthalat

Compound

Polyethylenterephthalat

Recyclingcompound mit hohem Flammschutz

So gelingt der Spagat zwischen Plastikreduktion und einem nachhaltigen Umgang mit recyclingfähigen Kunststoffen.

Das Whitepaper gibt Antworten auf die Frage, wie eine zukunftssichere, kreislauforientierte und nachhaltige Kunststoffwirtschaft aussieht.

Kunststoffverarbeitung

Lohnfertigung

Fraunhofer veröffentlicht neues Whitepaper

Bei Matratzen dominierte bisher ganz klar Weiß als Farbton. Das ändert sich jedoch gerade. Immer mehr Hersteller setzen mittlerweile farbige Schäume ein.

Farbige PUR-Schäume erobern die Matratzenindustrie

Die weißen Zeiten sind vorbei

Recycelte Schokoladenformen aus PC erfüllen in der Regel nicht die Lebensmittelkontaktbestimmungen. Eine neue Recyclingstrategie soll Abhilfe schaffen.

Polycarbonat kommt häufig für Formen in der Schokoladenherstellung zum Einsatz.

Recycling-PC für den Lebensmittelkontakt

Polycarbonat

Die Schokoladenseite von Polycarbonat

Pigmentkombination erleichtert NIR-Sortierung

Metallische Effektpigmente sorgen für attraktive Designs, erschweren jedoch die Detektierung im Recyclingprozess. Damit versetzte Kunststoffprodukte können mittels der üblichen Nahinfrarotspektroskopie nicht zuverlässig sortiert werden. Das Unternehmen Eckart hat deshalb ein spezielles Silberpigment entwickelt, das die Sortierung ermöglicht. Es kombiniert zwei klassische Pigmenttechnologien.

Metallische Effektpigmente sorgen für attraktive Designs, bereiten beim Recycling jedoch Probleme. Lösen lassen sich diese durch ein spezielles Silberpigment.

Die Nahinfrarotspektroskopie (NIR) wird im großen Umfang für die eindeutige Identifizierung von Polymeren in Recyclinganlagen (Bild 1) verwendet. Sie bietet viele Vorteile, zum Beispiel Hochgeschwindigkeitsmessungen aus der Ferne, die große Eindringtiefe der NIR-Strahlung sowie eine hohe Empfindlichkeit. Durch NIR-Spektroskopie lassen sich in Recyclinganlagen einzelne Kunststoffe erkennen, automatisch sortieren und somit sortenrein trennen.

Die erfolgreiche Sortierung von Kunststoffabfällen hängt dabei von der Farbe, der Oberflächenbeschaffenheit und der Form der Kunststoffe ab. Diese Eigenschaften können die Intensität der erhaltenen Spektren beeinflussen. Optische NIR-Sortierer eignen sich beispielsweise in vielen Fällen nicht für die Sortierung von schwarzen Kunststoffen. Die für die Einfärbung häufig verwendeten Rußpigmente absorbieren einen Großteil des Lichts und machen dadurch eine Identifizierung unmöglich. Für schwarz eingefärbte Kunststoffe werden jedoch inzwischen Lösungen am Markt angeboten.

Auch bei der Sortierung von Kunststoffen, die metallische Effektpigmente enthalten, sind die optischen NIR-Sortierer nicht sehr zuverlässig. Metallische Effektpigmente wirken als eine Art Mikrospiegel und Streuzentrum für die Strahlung, was zu einem Abschwächungseffekt führen kann. Bei der Verwendung herkömmlicher Metalleffektpigmente kann es zu einer Störung des zurückreflektierten NIR-Signals kommen. Die Kunststoffe können dadurch nicht mehr richtig erkannt werden und lassen sich somit nicht mehr eindeutig zuordnen.

Metallic-Effekte spielen jedoch eine große Rolle in der Veredelung von Produkten, speziell für Verpackungen. Metallisch anmutende Oberflächen vermitteln eine hohe Wertigkeit und Exklusivität. Goldene und silberne Elemente erweitern den jeweiligen Farbraum erheblich, sie können Akzente setzen und erlauben beim Verpackungsdesign interessante neue Möglichkeiten, die Sinne der Konsumenten anzusprechen und diese zum Kauf zu animieren. Im Kunststoffbereich werden Verpackungen daher mit Metalleffektpigmenten versehen, die einen silbernen oder goldenen Schimmer sowie Spiegel- und Chromeffekte erzeugen und intensive Wechselspiele von hell nach dunkel verleihen. Buntmetallische Einfärbungen mit transparenten Buntpigmenten und Farbstoffen erschließen eine sehr große Bandbreite an Designmöglichkeiten.

Um die gewünschte metallische Brillanz für den Point of Sale, aber gleichzeitig auch die Recyclingfähigkeit von metallicfarbenen Kunststoffverpackungen am Ende ihres Lebenszyklus sicherzustellen, hat das Unternehmen Eckart eine Alternative zu den handelsüblichen Metalleffektpigmenten für Kunststoffe entwickelt.

Pigmententwicklung ermöglicht  NIR-Detektierbarkeit

Durch die Kombination ausgewählter Metallic-Pigmente mit den kürzlich entwickelten Pigmenten der Produktreihe Symic 604 erreichte der Hersteller sehr attraktive Silberfarbtöne für Kunststoffe mit hoher NIR-Detektierbarkeit. Diese NIR Silver genannte, neue Produktreihe wurde speziell auf die Anforderungen der Detektion und automatischen Sortierung in Recyclinganlagen zugeschnitten (Bild 2). Die Pigmente reflektieren die spezifischen Wellenlängen im Fingerprint-Bereich, die für die korrekte Identifizierung des Kunststoffs erforderlich sind. Mit konventionellen Silberpigmenten ist das hingegen häufig nicht möglich (Bild 3). Eine Störung des Signals erfolgt mit NIR Silver nicht. Die für den Kunststoff typische Reflexionskurve (Polymer-Fußabdruck) wird klar wiedergegeben. Das gewährleistet die eindeutige Identifizierung des Polymers.

Die Pigmentkomposition vereint dabei die Vorzüge zweier klassischer Pigmentwelten: die der Metalleffektpigmente und die der Perlglanzpigmente. Die metallische Optik und der Flop eines Aluminiumpigments vereinen sich mit den funktionalen Eigenschaften und der Strahlungsdurchlässigkeit eines Perlglanzpigments.

Silberpigment für alle üblichen  Kunststoffe

NIR Silver ist in drei verschiedenen Feinheiten verfügbar. Dadurch lassen sich verschiedene Optiken realisieren: angefangen von einem edel anmutenden, strukturlosen Silbergrau über ein sehr technisch wirkendes Stahlgrau bis hin zu einem schimmernden Silber-Sparkle-Effekt (Bild 4). Die Pigmente sind in allen üblichen Kunststoffen einfach zu verarbeiten. Insbesondere die für den Recyclingbereich prädestinierten Kunststoffe Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen mit geringerer und hoher Dichte (PE-LD und PE-HD), Polypropylen (PP) und Polystyrol (PS) eignen sich für die Einfärbung mit NIR Silver. Die Pigmente sind für den Lebensmittelverpackungsbereich zugelassen. Sie erfüllen alle regulatorischen Voraussetzungen der Produktsicherheit für die wichtigsten Regionen. Kombinationen mit organischen und auch anorganischen Buntpigmenten für eine individuelle Einfärbung ermöglichen eine sehr große Vielfalt an Farben und Effekten. Auch der Glanzgrad und die Deckfähigkeit lassen sich individuell einstellen, wodurch eine weitreichende Formulierungsfreiheit gegeben ist.

Insbesondere in Kombination mit Post-Consumer-Rezyklaten (PCR) bietet NIR Silver der Verpackungsindustrie eine gute Möglichkeit, den ökologischen Fußabdruck ihrer Produkte zu reduzieren und deren Recylingfähigkeit zu erhöhen. Das durch NIR Silver erleichterte Recycling trägt zur Realisierung einer modernen Kreislaufwirtschaft bei, damit Abfälle wieder als Sekundärrohstoffe zur Verfügung stehen und Rohstoffe so lange wie möglich genutzt werden können.

ECKART GmbH  

https://www.eckart.de

Ausgabenartikel KU07-23

Kunststoffprodukte mit Metallic-Effekten machen optisch einiges her. Die verwendeten Effektpigmente erschweren allerdings das Recycling.

Bild 1. NIR-Spektroskopie wird in Recyclinganlagen in großem Umfang zur Sortierung der Kunststoffabfälle verwendet.

Bild 2. Die von Eckart entwickelten Metalleffektpigmente NIR Silver können in verschiedenen Kunststoffen eingesetzt werden. Der spezifische Fingerabdruck der Polymere bleibt erkennbar. 

Bild 3. Silberpigmente verändern den spezifischen Fingerabdruck des Kunststoffs. Dieser wird dadurch von Sortieranlagen nicht erkannt. Die Abweichung bei NIR Silver ist hingegen sehr gering, was für eine gute Detektierbarkeit sorgt.

Bild 4. Eckart bietet verschiedene Pigmentpräparationen der Produktreihe an, mit denen sich sehr unterschiedliche Silberdesigns umsetzen lassen.

KU 7-23_Eckart - Hauptartikel

NIR-Sortierung trotz Silberpigmente

Helmut Wenzlik ist seit 1978 für Eckart tätig. Er ist bei dem Unternehmen verantwortlich für Marketing & Technical Service für Kunststoffanwendungen; <a href="mailto:helmut.wenzlik@altana.com">helmut.wenzlik@altana.com</a>

Die Eckart Gruppe, ein Unternehmen der Altana AG, ist ein Hersteller von Effektpigmenten. Produkte von Eckart finden in der Lack- und Druckindustrie, der Kunststoff- und Porenbetonindustrie sowie in der Kosmetik und der additiven Fertigung Verwendung.

<a href="http://www.eckart.net" target="_blank">www.eckart.net</a>

<ul><li>attraktive Metallic-Optik für Kunststoffverpackungen</li><li>Pigmentkomposition vereint Vorteile von Metalleffekt- und Perlglanzpigmenten</li><li>leichte Detektierbarkeit in Recyclinganlagen</li></ul>