Versuch mit Eisenoxidpigment: So testen Sie eine neue Charge und erhalten aussagekräftige Ergebnisse

Kurz gesagt: Ein Pigmentversuch ist ein Experiment – und die meisten scheitern bereits als Experiment, noch bevor jemand eine Farbkarte betrachtet. Fordern Sie eine versiegelte Probe der Charge an, die Sie tatsächlich kaufen werden; ändern Sie jeweils nur eine Variable und messen Sie vier Dinge: Farbunterschied, Tintierkraft, Feinheit der Mahlung sowie das Verhalten der Charge in Ihrem Mischer. Dimensionieren Sie den Versuch entsprechend der Entscheidung, die Sie treffen müssen. Ein Drawdown beantwortet eine Farbfrage. Nur ein Produktionslauf beantwortet eine Prozessfrage.

Die meisten Werke bezeichnen es als eine Probe, wenn sie eigentlich meinen: „Wir haben eine Probe erhalten und sie sah in Ordnung aus.“ Das ist keine Probe. Es ist ein erster Eindruck – und genau das soll die bestgekleidete Probe eines Lieferanten erzeugen.

Was folgt, ist die Version, die den Kontakt mit einer echten Chargen-Anlage übersteht.

Eine Probe ist ein Experiment, keine Anfrage nach einer Probe.

Beginnen Sie damit, die Frage schriftlich festzuhalten. Jede Probe beantwortet eine von drei Fragen – und jede erfordert andere Arbeit.

Entspricht dieses Pigment der Farbe, die ich bereits laufen lasse? Das ist eine Laborfrage, die durch Auftragungen gegen einen aufbewahrten Standard beantwortet wird.

Kann mein Prozess es bei der gewünschten Zugabemenge dispergieren? Das ist eine Mischfrage – und das Labor kann sie Ihnen nicht beantworten.

Läuft eine ganze Schicht mit derselben Geschwindigkeit, derselben Temperatur und derselben Ausschussquote? Das ist eine Produktionsfrage – und auch hier hilft keine Probe weiter.

Wählen Sie eine aus. Werke, die versuchen, alle drei Fragen anhand eines 1-kg-Beutels zu beantworten, enden mit einer Farbkarte, einem vagen Gefühl und keiner Entscheidung.

Die Frage entscheidet auch, wer den Versuch durchführt. Eine Farbfrage gehört demjenigen, der den Farbton-Standard besitzt. Eine Dispersionsfrage gehört der Mühle oder dem Mischoperator, nicht dem Einkauf. Wenn der Einkauf den gesamten Prozess leitet, erhalten Sie einen Preisvergleich im Laborkittel.

Fordern Sie die Charge an, nicht eine Probe

Hier scheitern die meisten Versuche stillschweigend, noch bevor ein einziges Gramm gewogen wird. Sie fordern eine Probe an, Sie erhalten eine Probe – doch diese Probe stammt nicht aus der Charge, die Sie kaufen werden. Sie stammt von einem Laborpult, aus einer aufbewahrten Tüte der Vorjahresproduktion oder aus einer Charge, die das Werk speziell hergestellt hat, weil jemand freundlich darum gebeten hat.

Fordern Sie drei Dinge in derselben E-Mail an.

Eine versiegelte Probe, entnommen aus der Produktionscharge, auf die sich das Angebot bezieht, mit der Chargennummer handschriftlich auf dem Beutel und auf dem Etikett vermerkt. Ein analysezertifikat (der chargenspezifische Prüfbericht) für dieselbe Charge, nicht ein allgemeines Spezifikationsblatt. Und das Verpackungsdatum, denn ein Beutel, der ein Jahr lang geöffnet im Lager lag, verrät Ihnen etwas über dieses Lager.

Überprüfen Sie dann die Probe vor der Verwendung anhand der Begleitpapiere: gleiche Chargennummer, versiegelt, Gewicht nahe dem angegebenen Wert. Falls der Beutel geöffnet ankommt oder die Chargennummer auf dem Beutel nicht in der Bescheinigung erscheint, brechen Sie hier ab. Sie stehen kurz davor, zwei Wochen damit zu verbringen, etwas zu testen, das Ihnen niemals geliefert wird.

Eine weitere Bitte, die dem Lieferanten nichts kostet und Ihnen später einen Streit erspart: Bitten Sie ihn, eine Aufbewahrungsprobe derselben Charge zu sichern. Falls Ihre Ergebnisse und seine Ergebnisse in sechs Wochen voneinander abweichen, ist dieser versiegelte Beutel das einzige Mittel, um dies zu klären.

Gestalten Sie den Versuch so, dass er Ihrer Entscheidung entspricht.

Die Probengröße ist keine Höflichkeit. Sie bestimmt die Genauigkeit Ihrer Antwort.

Ein paar hundert Gramm reichen aus, um Zugabestriche anzufertigen und den Farbton mit einem Standard zu vergleichen. Sie reichen jedoch nicht aus, um einen Mischer zu betreiben, und zeigen Ihnen nicht, ob das Pigment bei Ihrer Dosierung dispergiert.

Ein einzelner 25-kg-Sack liefert Ihnen eine Pilotcharge auf Ihrer eigenen Anlage. Das ist der erste Punkt, an dem sich Dispersion, Mischzeit und Chargentemperatur zeigen. Es ist auch der erste Punkt, an dem eine fehlerhafte Charge Sie echtes Geld statt nur Laborkapazität kostet.

Eine volle Tonne – die kleinste Bestellmenge, die wir versenden – entspricht einem Produktionstag. Nur diese Größenordnung beantwortet Fragen zu Durchsatz, Ausschussrate und Akzeptanz durch die Bediener. Es ist zudem die einzige Größenordnung, bei der ein Feuchte- oder Verklumpungsproblem so auftritt, wie es sich in den nächsten zwei Jahren zeigen wird.

Die Tabelle birgt eine unangenehme Implikation: Wenn Ihre Entscheidung einen Produktionstag wert ist, stellt ein Labor-Abzug keine Evidenz dar, sondern lediglich eine Formalität. Viele Einkaufsentscheidungen werden aufgrund dieser Formalität genehmigt – und drei Monate später am Mischgerät wieder rückgängig gemacht.

Ändern Sie eine Sache

Das gängigste Versuchsdesign in der Branche besteht darin, alles zu ändern und anschließend über das Ergebnis zu streiten.

Neues Pigment, neue Füllmenge, neuer Dispergierer, neuer Bediener, neuer Aushärtungszyklus. Etwas läuft schief, doch niemand kann sagen, welche der fünf Änderungen dafür verantwortlich ist. Sie haben Geld ausgegeben – und nichts gelernt, das Sie konkret umsetzen könnten.

Führen Sie den Kandidaten in derselben Sitzung, mit demselben Bediener, demselben Wasser, demselben Substrat und derselben Aushärtung gegen eine Kontrolle aus. Halten Sie die Zugabe in der ersten Durchführung identisch, auch wenn das neue Pigment bei höherer Zugabe günstiger ist. Sie prüfen, ob sich das Pigment verhält – nicht, ob die Formulierung noch optimiert werden kann.

Führen Sie dann – und erst dann – eine zweite Durchführung durch, bei der Sie die Zugabe ändern. Zwei Durchführungen, jeweils mit nur einer Variablen. Auf dem Papier langsamer, in der Praxis deutlich schneller, denn ein gescheiterter zweiter Durchlauf hinterlässt immer noch ein verwendbares erstes Ergebnis.

Notieren Sie das Rezept, bevor Sie beginnen – nicht danach. Ein Versuch ohne schriftliches Rezept ist eine Gedächtnisübung, und Erinnerungen neigen zur Beschönigung.

Die vier Zahlen, die die Entscheidung klären

Vier Messungen decken nahezu jede Pigmententscheidung ab. Keine davon erfordert ein Forschungsbudget.

Der Farbunterschied ist der erste. Führen Sie einen Streichversuch des Kandidaten neben einem Streichversuch Ihres beibehaltenen Standards durch, lassen Sie beide trocknen und messen Sie. Die gesuchte Zahl lautet δE (die berechnete Farbdifferenz zwischen zwei Proben), gemessen unter einer spezifizierten Beleuchtung und mit der verwendeten Methode angegeben, üblicherweise ASTM D2244. Ein Wert unter 1 gilt im Allgemeinen als Übereinstimmung; allerdings liegt die Festlegung der akzeptablen Grenze bei Ihnen – nicht beim Pigmentlieferanten.

Die Tintenfestigkeit ist die zweite Kenngröße. Wiegen Sie jeweils die gleiche Masse jedes Pigments in dieselbe Verdünnung (die pigmentierte Paste, die auf eine verarbeitbare Farbtonstufe reduziert wurde) ein und vergleichen Sie die Ergebnisse. Eine schwache Charge verursacht Ihnen Kosten beim Mischen, selbst wenn der Preis pro Tonne attraktiv erscheint, da Sie mehr davon zuführen müssen, um dieselbe Farbtiefe zu erreichen.

Die Mahlfeinheit ist die dritte Kenngröße – und diejenige, die Käufer am häufigsten übersehen. Ein Hegman-Messgerät (eine keilförmige Nut, die die größten unverteilten Partikel sichtbar macht) liefert einen Wert in Mikrometern, ermittelt nach ISO 1524 oder ASTM D1210 – je nachdem, welchen Standard Ihr Labor anwendet. Grobe Partikel treten als Flecken in einer dünnen Schicht und als Kratzer in einer Beschichtung hervor. Sie verringern zudem auch die Tintenfestigkeit.

Das Prozessverhalten ist die vierte Komponente und passt nicht auf ein Zertifikat. Dokumentieren Sie die Mischzeit bis zur sauberen Dispersion, den Temperaturanstieg der Charge sowie, ob der Bediener Zusatzstoffe hinzufügen musste, damit der Prozess funktionierte. Diese letzte Spalte entscheidet über die Akzeptanz – und genau diese Spalte wird von niemandem notiert.

Dort, wo Versuche stillschweigend scheitern

Vier Fehlerarten erklären die meisten Enttäuschungen, von denen ich höre.

Die Probe stammte nicht aus der angebotenen Charge. Oben bereits behandelt – und immer noch am häufigsten.

Der Vergleich erfolgte anhand eines im Gedächtnis verankerten Standards statt anhand eines physischen Standards. Ein Standard, der nur im Kopf einer Person existiert, driftet mit der Zeit. Bewahren Sie stattdessen eine versiegelte Abzugprobe mit Datum auf und vergleichen Sie stets mit dieser.

Der Versuch wurde im falschen System durchgeführt. Ein Pigment, das sich in einer lösemittelbasierten Labor-Mühle verhält, sagt Ihnen sehr wenig über dessen Verhalten in einem Zementmörtel aus, der im Betrieb mit einem Paddelmischer gemischt wird. Führen Sie Tests stets im System durch, das Sie tatsächlich verkaufen.

Der Bediener erhielt keine Information darüber, dass es sich um einen Versuch handelte. Falls die Person, die die Charge betreut, annimmt, es handle sich um eine normale Produktion, wird sie Probleme stumm beheben, etwas Dispergiermittel zugeben, die Mischzeit verlängern und Ihnen ein gutes Ergebnis aushändigen – doch dieses Ergebnis ist nicht reproduzierbar. Informieren Sie sie. Fragen Sie, was anders gemacht werden musste. Ihre Antwort ist oft die wertvollste Datenquelle des gesamten Vorgangs.

Von der 25-kg-Tüte bis zum Produktionstag

Die Skalierung ist der Punkt, an dem ein gutes Laborergebnis auf eine reale Einschränkung trifft.

Die Faktoren, die sich zwischen einer Pilotcharge und einem Produktionstag ändern, sind selten chemischer Natur. Die Mischzeit pro Kilogramm sinkt, weil ein größerer Mischer stärker schert. Die Chargentemperatur steigt, weil mehr Masse vorhanden ist und die Oberfläche relativ kleiner wird. Die Dosierung wechselt von einer Waage zu einem Dosiergerät, und Dosiergeräte sind weniger genau als Waagen. Der Verbrauch pro Charge wird messbar – und liegt in der Regel über der Laborvorhersage.

Auch die Tonne selbst bringt eigene Risiken mit sich; diese haben wir separat beschrieben in iron oxide pigment transit damage .

Achten Sie am Produktions-Tag auf drei Dinge: Ob die Dispergierung innerhalb der von Ihrer Anlage vorgegebenen Zeit die gleiche Feinheit erreicht. Ob die Farbtonhaltung am Ende der Schicht stabil ist – nicht nur bei der ersten Charge. Und ob jemand auf der Produktionsfläche stillschweigend im zweiten Teil des Produktionslaufs wieder zum alten Pigment zurückgegriffen hat.

Falls die Antwort auf eine dieser Fragen negativ ausfällt, haben Sie etwas gelernt, das den Ton wert ist. Genau dafür wird er eingesetzt.

ÜBER DEN LIEFERANTEN

Hebei Tianhuibao Technology Co., Ltd. stellt seit 26 Jahren Eisenoxidpigmente her – rot (Fe2O3), gelb (α-FeOOH), schwarz (Fe3O4), braun sowie komposite Grün- und Blautöne – für Beton, Mörtel, Asphalt, Beschichtungen, Kunststoffe und Kautschuk. Unsere Mindestbestellmenge beträgt 1 Tonne (1.000 kg); Probemengen können aus derselben Produktionscharge entnommen werden, auf die sich das Angebot bezieht; Chargennummer und Analysezertifikat werden gemeinsam mitgeliefert.

Teilen Sie uns das von Ihnen verwendete System sowie die Frage mit, die der Test beantworten soll – wir unterbreiten Ihnen dann ein Angebot speziell für diese Fragestellung, statt Ihnen einfach eine Probe zuzusenden und Ihnen Glück zu wünschen. Senden Sie uns Ihren Farbtonstandard sowie Ihren aktuellen Verbrauch pro Charge; so können wir Ihnen bereits vor dem Test mitteilen, ob die Abweichung auf ein Pigmentproblem oder ein Formulierungsproblem zurückzuführen ist.

Senden Sie uns per E-Mail Ihre Anforderung sowie die Spezifikation, nach der Sie arbeiten. Technische Fragen beantworten wir stets zusammen mit der zugehörigen Prüfmethode.