Einfluss der Qualität von Rohstoffen auf die Schwankung der Applikations- und Anwendungsparameter von Wasserbasislacken

Dateibereich 12215

3,06 MB in 3 Dateien, zuletzt geändert am 30.01.2013

Dateiliste / Details

DateiDateien geändert amGröße
Bericht.pdf02.06.2004 14:53:192,72 MB
Presentation.ppt02.06.2004 14:53:22316 KB
Trung_Diss_Kurz.doc02.06.2004 14:53:2329 KB

Dateibereich 12216

11,79 MB in einer Datei, zuletzt geändert am 02.06.2004

Dateiliste / Details

DateiDateien geändert amGröße
Bericht.doc02.06.2004 14:53:4911,79 MB
Die Qualität eines Lackes hängt nicht nur von den Herstellungs- und Applikationsverfahren, sondern auch von der Qualität der Rohstoffe, die für diesen Lack eingesetzt werden, ab. Die vorliegende Doktorarbeit befasst sich im Detail mit Untersuchungen, die den Einfluss einer schlechten Rohstoffqualität auf die Lackeigenschaften nachweisen und die erzielten Erkenntnisse als Grundlage zur Entwicklung analytischer Verfahren der Fehlerfrüherkennung nutzen sollen. Ein Lack stellt eine komplexe Mischung mehrerer Bestandteile dar, die jeder für sich zum gesamten Eigenschaftsspektrum des fertigen Lackes beitragen. Daher spielen Schwankungen der Qualität dieser verschiedenen Rohstoffe eine wesentliche Rolle bei Variationen der Qualität des Fertigproduktes. Diese Schwankungen können durch die Auswertung verschiedener Applikationseigenschaften des Fertigproduktes, wie zum Beispiel die Läuferneigungs-, die Nadelstich- und die Kochergrenze, die Helligkeit, das Deckvermögen oder durch Strukturoberflächenmessungen nachgewiesen werden. Zur Zeit gibt es aber noch keine schnelle, reproduzierbare Prüfmethode für die Qualitätsschwankungen der Rohstoffe, deren Ergebnisse eine Korrelation mit der Variation der Applikationseigenschaften erlauben. Das Hauptziel dieser Doktorarbeit besteht darin, die Auswirkung der Schwankung der Rohstoff-Qualität auf die Lackeigenschaften mit einem analytischen Verfahren vorherzusagen. Diese Methode soll bestimmte Bedingungen erfüllen: - die Ergebnisse dieser Prüfmethode sollen in weniger als zwei Tagen verfügbar sein. - die Ergebnisse sollen zuverlässig und reproduzierbar sein. - die Methode soll auf andere Werkslaboratorien leicht übertragbar sein. - die Methode soll kostengünstig sein. Die Standart-Testmethode von DuPont Performance Coatings für die Rohstoffprüfung stützt sich zur Zeit auf klassische Spezifikationen (Bestätigung des pH-Wertes, der Viskosität, des Feststoffgehaltes, usw). Diese Eigenschaften werden nach festgelegten Prüfvorschriften gemessen und die Ergebnisse müssen den Sollwerten entsprechen. Auf diese Weise können die Rohstoff-Chargen als in Ordnung (i.O.) oder nicht in Ordnung (n.i.O.) sortiert werden. Ein Lack enthält aber viele Komponenten und die o.g. Methoden erlauben nicht, den Einfluß unterschiedlicher Bestandteile und Schwankungen der Rohmaterial-Qualität auf das Fertig-produkt zu prüfen. Außerdem haben die Spezifikationen der unterschiedlichen Rohstoffe nicht alle eine vergleichbare Aussagekraft: die pH-Messung einer Aminlösung sagt z.B. mehr aus, als die eines Harzes. Um die Aussagekraft und die Bewertungskriterien zu verbessern, wurde das Fingerprint Analyse System (FAS), eine vorbeugende Methode zur Qualitätssicherung, entwickelt. Mit dieser Methode werden nicht nur das Fertigprodukt geprüft, sondern auch die Rohstoff-Chargen. In der Tat werden die Applikationseigenschaften der Fertigprodukte gemessen und dank dieser Daten ist es möglich, die Qualität der Rohstoffe und des Lackes zu überprüfen. Ziel dieser Prüfung ist die Bestimmung einer Korrelation zwischen den mit der FAS-Auswertung erhaltenen Ergebnissen und den Ergebnissen aus der Produktionslinie. Mit der FAS-Methode kommen die Prüfbedingungen der Realität näher, die Methode ist aber sehr aufwendig und teuer: es muss ein Lack für jeden Rohstoff hergestellt und lackiert werden. Zur Umgehung dieser verschiedenen Probleme, soll eine spektroskopische Prüfmethode eingesetzt werden. Nach einer Bestandsaufnahme der möglichen spektroskopischen Methoden wurden für diese Arbeit drei Verfahren ausgewählt: die NIR-, die Raman- und die MIR/ATR (Abgeschwächte Totalreflexion)-Spektroskopie. Diese drei Methoden sollen mit Hilfe der Erstellung von Kalibrationen über chemometrische Auswerteverfahren bezüglich der Vorhersage quantitativer und qualitativer Ergebnisse der Lackeigenschaften getestet werden. Die entwickelten Kalibrationsmodelle stellen die Grundlage zur Bestimmung der Lackparameter der unbekannten Proben dar: durch die Aufnahme des Spektrums eines unbekannten Nasslackes (allerdings mit denselben Bestandteilen, derselben Formulierung und demselben Lackierprogramm wie die für die Erstellung des Kalibrationsmodelles verwendeten Nasslacke) soll mit Hilfe des Kalibrationsmodelles ein bestimmter Lack-parameter vorhergesagt werden. Die Aussagekraft dieser Methoden wird dabei durch den Einsatz der FAS-Methode als Referenzverfahren wesentlich erhöht. Auf diese Weise könnten sowohl der Arbeitsaufwand als auch die Analysenkosten beträchtlich reduziert werden. Zusammenfassend soll mit den FAS-Messungen und einer spektroskopischen Methode mit chemometrischem Auswerteverfahren eine neue und schnelle Prüfmethode entwickelt werden, die den Einfluss von Schwankungen der Rohmaterial-Qualität auf die Applikations- und Anwendungseigenschaften von Wasserbasislacken analysiert und zu einem möglichst frühen Zeitpunkt Fehlchargen von Rohstoffen erkennt. Für die Entwicklung einer derartigen Prüfmethode wurden nicht nur die Rohstoffe sondern auch die Nasslacke miteinbezogen.
Lesezeichen:
Permalink | Teilen/Speichern
Dokumententyp:
Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Fakultät / Institut:
Fakultät für Chemie
Dewey Dezimal-Klassifikation:
500 Naturwissenschaften und Mathematik » 540 Chemie
Stichwörter:
Wasserbasislack, Lack-Industrie, Analytik, Nah-Infrarot-Spektroskopie, Raman-Spektroskopie, Infrarot-ATR-Spektroskopie
Sprache:
Deutsch
Kollektion / Status:
Dissertationen / Dokument veröffentlicht
Datum der Promotion:
25.02.2004
Dokument erstellt am:
25.02.2004
Promotionsantrag am:
02.06.2004
Dateien geändert am:
30.01.2013
Medientyp:
Text