4 Die Bindemittel der Anstrichstoffe - Christiani
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4 4<strong>Die</strong> <strong>Die</strong> <strong>Bindemittel</strong> <strong>Bindemittel</strong> <strong>der</strong> <strong>Anstrichstoffe</strong> <strong>der</strong> <strong>Anstrichstoffe</strong><br />
4.1 Einteilung <strong>der</strong> <strong>Bindemittel</strong><br />
mit Wasser verdünnbar<br />
anorganisch<br />
Minteralfarben<br />
Kalk<br />
Zement<br />
Wasserglas<br />
anorganisch<br />
Leime und Kleister<br />
Kasein<br />
Celluloseleim<br />
Cellulosekleister<br />
Kunststoffdispersionen<br />
Polyvinylacetat<br />
Polymethacrylat<br />
Styrolacetat<br />
Styrolbutadien<br />
spezielle Harze<br />
Alkydharze<br />
Acrylharze<br />
Epoxidharze<br />
Phenolharze<br />
Melaminharze<br />
4.1.1 Aufgaben <strong>der</strong> <strong>Bindemittel</strong><br />
Das <strong>Bindemittel</strong> verankert die Beschichtung auf<br />
dem Untergrund, verbindet die Pigmente untereinan<strong>der</strong><br />
und bildet einen festen, dauerhaften<br />
Beschichtungsfilm.<br />
Ohne <strong>Bindemittel</strong> wären die Pigmente leicht abwischbar,<br />
sie würden abkreiden; man könnte nicht<br />
von einem Anstrich sprechen. Je nach Pigmentgehalt<br />
unterscheidet man geringere und festere<br />
Bindungen. Bei großem Pigmentzusatz spricht<br />
man von Überpigmentierung. Bei transparenten<br />
Anstrichen verwendet man geringe Mengen sehr<br />
fein gemahlener Pigmente. Farblose Anstriche enthalten<br />
keine Pigmente.<br />
<strong>Die</strong> Bindungsfähigkeit ist vom <strong>Bindemittel</strong>anteil in<br />
einer Beschichtung und von <strong>der</strong> Art des <strong>Bindemittel</strong>s<br />
abhängig. Der <strong>Bindemittel</strong>anteil wird durch die<br />
Pigment-Volumen-Konzentration (PVK) bestimmt.<br />
Ausreichende Einbettung<br />
<strong>der</strong> Pigmente im <strong>Bindemittel</strong>:<br />
glatter, schützen<strong>der</strong><br />
Anstrichfilm<br />
<strong>Bindemittel</strong><br />
mit organischen Lösemitteln<br />
verdünnbar<br />
organisch<br />
Öle<br />
Leinöl<br />
Leinölfirnis<br />
Leinöl-Standöl<br />
Harze<br />
Acryllack Melaminharz<br />
Alkydharze Phenolharz<br />
Epoxidharz Harnstoffharz<br />
Polyesterharz Schelllack<br />
Polyurethan Silikonharz<br />
Leime und Kleister<br />
Cellulosenitrat<br />
Chlorkautschuk<br />
Cyclokautschuk<br />
Kunststoffe<br />
Polyvinylchlorid<br />
Polyethylen<br />
Polyvinylacetat<br />
bituminöse Stoffe<br />
Asphalt Teer<br />
Bitumen Pech<br />
Mangelhafte Einbettung<br />
<strong>der</strong> Pigmente im <strong>Bindemittel</strong>:<br />
rauher, poriger,<br />
zum Abkreiden neigen<strong>der</strong><br />
Anstrichfilm<br />
KT 3. Ordnung<br />
<strong>Die</strong> Pigment-Volumen-Konzentration (PVK) gibt<br />
an, wieviel Prozent des Gesamtvolumens einer<br />
Beschichtung Pigmentanteile sind, z. B. PVK 45<br />
bedeutet: 45 % Pigment, 55 % <strong>Bindemittel</strong>.<br />
Ein weiterer Vergleichsmaßstab ist das Verhältnis<br />
<strong>der</strong> Nass- zur Trockenschichtdicke.<br />
Lösemittel verdunsten<br />
nass trocken<br />
Festkörperanteil<br />
Der Festkörperanteil ist <strong>der</strong> nichtflüchtige Anteil<br />
einer Beschichtung.<br />
Der Festkörperanteil setzt sich aus dem erhärteten<br />
o<strong>der</strong> getrockneten <strong>Bindemittel</strong>, den Pigmenten<br />
und Füllstoffen zusammen.<br />
Anstriche mit hohem Lösemittelanteil besitzen daher<br />
nur einen geringen Festkörpergehalt, z. B.<br />
Grundiermittel aus Cellulosenitrat.<br />
Sie werden als Low-Solid-Lacke1 bezeichnet.<br />
High-Solid-Lacke2 dagegen sind mit einem Festkörpergehalt<br />
von ca. 80% ausgestattet. Durch ihren<br />
geringen Lösemittelanteil tragen sie mit dazu bei,<br />
schädliche Emissionen zu verringern.<br />
Versuchen wir nun selbst, den Lösemittelanteil bei<br />
ölhaltigen <strong>Bindemittel</strong>n o<strong>der</strong> Alkydharzlacken zu<br />
verringern, können wir nach dem Erhärten des Anstrichs<br />
eine böse Überraschung erleben. Anstelle<br />
einer glatten glänzenden Oberfläche zeigen sich<br />
feine Falten in <strong>der</strong> Beschichtung, sogenannte Kräuseln<br />
bzw. Runzeln.<br />
Durch die Aufnahme des Sauerstoffs bei <strong>der</strong> oxidativen<br />
Erhärtung nimmt das Volumen zu. <strong>Die</strong>se<br />
Zunahme wird durch entsprechend verdunstende<br />
Lösemittel ausgeglichen. Weil <strong>der</strong> Erhärtungsprozess<br />
längere Zeit in Anspruch nimmt, muss sich<br />
das Lösemittel aus einem Gemisch aus leichtflüchtigen,<br />
mittelflüchtigen und schwerflüchtigen<br />
Bestandteilen zusammensetzen. Das verdunstende<br />
Lösemittel gleicht die Zunahme des Volumens<br />
aus und hält den Anstrich glatt.<br />
Eine an<strong>der</strong>e Möglichkeit sind wasserverdünnbare<br />
<strong>Bindemittel</strong>. <strong>Die</strong>sen wollen wir uns zunächst zuwenden.<br />
––––––––––––––––––––––––––<br />
1 Low-Solid = niedriger Festkörpergehalt<br />
2 High-Solid = hoher Festkörpergehalt<br />
63
4.2 Kalk – Kalkfarben<br />
Kalk wird aus Kalkstein hergestellt, <strong>der</strong> in <strong>der</strong> Natur<br />
in großen Mengen vorkommt. So bestehen<br />
ganze Gebirgszüge aus Kalkstein. Je nach Lagerstätten<br />
und Zusammensetzung unterscheidet man<br />
z. B. Kalkspat, Kreide, Dolomit, Marmor und Muschelkalk.<br />
Dabei ist Kreide eine beson<strong>der</strong>s reine<br />
Form des Kalksteins. Chemisch besteht Kalkstein<br />
aus Calciumcarbonat [CaCO 3].<br />
Um Kalk als <strong>Bindemittel</strong> nutzen zu können, ist ein<br />
chemischer Umwandlungsprozess des Kalksteins<br />
notwendig.<br />
4.2.1 Herstellung von Kalk<br />
1. Brennen: Der gebrochene Kalkstein wird bei ca.<br />
1000 °C gebrannt, wobei ca. 40 % Kohlendioxid<br />
[CO2] freigesetzt werden. Zurück bleibt <strong>der</strong> aus Calciumoxid<br />
[CO] bestehende Branntkalk.<br />
2. Löschen: Der Branntkalk wird mit Wasser gelöscht.<br />
Dabei verbindet sich das Wasser mit dem<br />
gebrannten Kalk. Unter großer Hitzeentwicklung<br />
entsteht gelöschter Kalk bzw. Calciumhydroxid<br />
[Ca(OH) 2]. Gelöschter Kalk dient im Baukalk für<br />
Mörtel, Putze und Kalkfarben als <strong>Bindemittel</strong>.<br />
4.2.2 Baukalk<br />
Nach <strong>der</strong> Erhärtung unterscheidet man zwei Sorten:<br />
1. Luftkalk: Der gelöschte Kalk erhärtet durch Aufnahme<br />
von Kohlendioxid [CO2] aus <strong>der</strong> Luft und<br />
bildet dabei Kalkstein. <strong>Die</strong>ser Vorgang wird als Carbonatisierung<br />
bezeichnet.<br />
2. Hydraulischer Kalk: Er erhärtet ebenso durch<br />
Aufnahme von Kohlendioxid [CO 2]. Gleichzeitig<br />
wird das enthaltene Wasser durch Kristallbildung<br />
gebunden. <strong>Die</strong>s hat zur Folge, dass hydraulischer<br />
Kalk unter Wasser erhärtet und eine größere Härte<br />
und Festigkeit erreicht als Luftkalk.<br />
Baukalk wird meist pulverförmig geliefert. Papiersäcke<br />
tragen nach DIN 1060 folgende Angaben:<br />
64<br />
4 <strong>Die</strong> <strong>Bindemittel</strong> <strong>der</strong> <strong>Anstrichstoffe</strong><br />
Gütezeichen<br />
Baukalk<br />
Papiersäcke mit hydraulischem Kalk sind<br />
mit schwarzen Streifen gekennzeichnet.<br />
Luftkalk keine Streifen<br />
Wasserkalk 1 schwarzer Streifen<br />
Hydraulischer Kalk 2 schwarze Streifen<br />
Hochhydraulischer Kalk 3 schwarze Streifen<br />
weitere Angaben: Bezeichnung <strong>der</strong> Kalksorte nach Handelsform<br />
Gewicht<br />
Verarbeitungsvorschrift<br />
Markenzeichen,<br />
Hersteller und Ort<br />
Gütezeichen und Normüberwachung<br />
CO 2<br />
gebrannter Kalk<br />
CaO<br />
Calciumoxid<br />
Kalkstein<br />
CaCO 3<br />
Calciumcarbonat<br />
Der Kreislauf des Kalkes<br />
Carbonatisierung<br />
Bildung von CaCO3 Aufnahme Abgabe<br />
von CO2 von H2O gelöschter Kalk<br />
Ca(OH) 2<br />
Calciumhydroxid<br />
4.2.3 Kalkfarbe<br />
Zur Herstellung von Kalkfarbe wird Kalk in Wasser<br />
gelöst. <strong>Die</strong> verdünnte Kalklauge dient als Anstrichmittel<br />
für kalk- und zementhaltige Untergründe.<br />
Durch mehrere Anstriche lassen sich deckende<br />
Flächen erzielen. <strong>Die</strong> Kalklauge bildet nach dem Erhärten<br />
eine weißmatte Beschichtung. Hierzu wird<br />
keine Pigmentierung benötigt. <strong>Die</strong> sich bei <strong>der</strong> Carbonatisierung<br />
bildende Sinterhaut ist in <strong>der</strong> Lage,<br />
maximal 5 Prozent kalkechte Buntpigmente zu binden.<br />
Es können daher nur zarte, helle Anstriche erzielt<br />
werden.<br />
Kräftige Farbtöne lassen sich mit Kalkfarbe nicht<br />
herstellen.<br />
Damit sich die Kalkfarbe gut mit dem Untergrund<br />
verbinden kann, muss dieser vor dem Anstrich<br />
gründlich mit einem Hochdruckreinigungsgerät<br />
bzw. mit Wurzel- o<strong>der</strong> Drahtbürste gereinigt werden.<br />
Zur Verhin<strong>der</strong>ung von Farbflecken und Rän<strong>der</strong>n<br />
werden ausgebesserte Putzstellen und Salzausblühungen<br />
zuvor fluatiert.<br />
Der Anstrich kann mit <strong>der</strong> Bürste im Kreuzverband,<br />
mit dem Kalksprühgerät o<strong>der</strong> mit dem Airlessgerät<br />
in mehreren Schichten aufgetragen werden.<br />
Damit die Carbonatisierung möglichst lange anhält,<br />
muss <strong>der</strong> Untergrund vor dem Anstrich gut<br />
angefeuchtet werden. Im Außenbereich eignet<br />
sich daher beson<strong>der</strong>s kühles feuchtes Wetter für<br />
die Beschichtung mit Kalkfarbe.
5 5<strong>Die</strong> <strong>Die</strong> Farbmittel Farbmittel <strong>der</strong> <strong>Anstrichstoffe</strong> <strong>der</strong> <strong>Anstrichstoffe</strong><br />
5.1 Unterscheidung <strong>der</strong> Farbmittel<br />
Farbmittel<br />
In einer Beschichtung erfüllen die Pigmente wichtige<br />
Aufgaben. Sie bestimmen u. a.<br />
• Farbton<br />
• Deckvermögen<br />
• Schichtdicke<br />
• Oberfläche (matt - glänzend)<br />
• Schutz gegen Korrosion<br />
• Schutz gegen UV-Strahlen<br />
• Schutz gegen Witterungseinflüsse<br />
Neben dem <strong>Bindemittel</strong> sind die Pigmente die<br />
wichtigsten Bestandteile in einer Beschichtung.<br />
Sie unterscheiden sich in:<br />
• Korngröße • Eigenschaften<br />
• Form • und Herstellung<br />
Größe <strong>der</strong> Pigmente<br />
92<br />
Farbmittel<br />
nach DIN 55 943<br />
Pigmente Farbstoffe<br />
Pigmente sind Farbstoffe sind<br />
in Wasser o<strong>der</strong> in Wasser o<strong>der</strong><br />
<strong>Bindemittel</strong> <strong>Bindemittel</strong><br />
nicht löslich löslich<br />
⇒ Suspension ⇒ Lösung<br />
5.1.1 Korngröße <strong>der</strong> Pigmente<br />
<strong>Die</strong> Korngröße hängt von <strong>der</strong> Art <strong>der</strong> Beschichtung<br />
ab. Für einen Kunstharzputz sind größere Pigmente<br />
erfor<strong>der</strong>lich als für einen deckenden o<strong>der</strong><br />
einen lasierenden Farbanstrich.<br />
lasierend: 0,05–0,4 µm deckend: 0,5–5 µm<br />
Lasierende Pigmentschicht <strong>Die</strong> Korngröße bestimmt<br />
durch feinste Vermahlung die kleinst mögliche<br />
Mikronisierung Schichtdicke<br />
KT 3. Ordnung<br />
Durch ihre geringe Größe ist bei lasierenden Pigmenten<br />
die Struktur des Untergrundes, z. B. die<br />
Maserung von Holz, sichtbar. <strong>Die</strong> Pigmentierung<br />
reicht jedoch aus, das Eindringen von UV-Strahlen<br />
in den Untergrund zu verhin<strong>der</strong>n.<br />
Bei Kunstharzputzen ist die Pigmentgröße in mm<br />
angegeben. Sie gibt in etwa die Schichtdicke des<br />
Putzes an.<br />
gleich große Pigmente sind disperse Pigmente sind<br />
lichtdurchlässig<br />
Lichtdurchlässigkeit<br />
lichtundurchlässig<br />
Pigmente gleicher Größe und Form sind im allgemeinen<br />
lichtdurchlässiger als gemischte bzw.<br />
disperse 1 Pigmente<br />
Für deckende Anstrichmittel werden disperse<br />
Pigmente verwendet.<br />
5.1.2 Form <strong>der</strong> Pigmente<br />
Pigmente haben die unterschiedlichsten Formen.<br />
<strong>Die</strong>se hängen größtenteils von <strong>der</strong> Kristallstruktur<br />
des Ausgangsstoffes ab. Durch ihre geringen Abmessungen<br />
werden zwischen den Pigmenten Adhäsionskräfte<br />
wirksam, so dass sie sich zusammenlagern<br />
und Agglomerate2 bilden. Aus diesem<br />
Grund werden die Pigmente zum Abtönen in<br />
<strong>der</strong> Regel nicht als trockenes Farbpulver geliefert,<br />
son<strong>der</strong>n in dickflüssigen Gebinden. In ihrer pastösen<br />
Form bleibt die Farbmischung stabil, die Pigmente<br />
bleiben in <strong>der</strong> Paste fein verteilt.<br />
Im Korrosionsschutz werden schuppenförmige<br />
o<strong>der</strong> verseifende Pigmente gewählt, um den Untergrund<br />
gegen eindringende Stoffe abzudichten.<br />
Aktive Pigmente reagieren mit dem <strong>Bindemittel</strong><br />
o<strong>der</strong> dem Untergrund, passive dagegen nicht. Aktive<br />
Pigmente bilden z. B. wasserunlösliche Metallseifen.<br />
Passive Pigmente schützen z. B. durch<br />
ihre Schuppenform.<br />
schuppenförmige aktive – verseifende<br />
Pigmente Pigmente<br />
passive – aktive Pigmente im Korrosionsschutz<br />
––––––––––––––––––––––––––<br />
1 dispers = gemischt (lat. dispergere = fein verteilt)<br />
2 Agglomerate = Anhäufungen<br />
(lat. agglomerare = fest anschließen)
5 <strong>Die</strong> Farbmittel <strong>der</strong> <strong>Anstrichstoffe</strong><br />
5.2 Einteilung <strong>der</strong> Pigmente<br />
anorganisch<br />
Übersicht – Pigmente<br />
5.2.1 Füllstoffe<br />
Pigmente<br />
natürliche synthetische natürliche synthetische<br />
Erdpigmente<br />
Beispiele<br />
Kreide<br />
Schwerspat<br />
Ton<br />
Ocker<br />
Rote Erde<br />
Grüne Erde<br />
Mineralpigmente<br />
Bleiweiß<br />
Zinkweiß<br />
Titandioxid<br />
Chromgelb<br />
Eisenoxidrot<br />
Eisencyaninblau<br />
Tier- und<br />
Pflanzenpigmente<br />
Karminlack<br />
Krapplack<br />
Schüttgelb<br />
Kasseler Braun<br />
Sepia<br />
Indigo<br />
organisch<br />
Teer- und<br />
Schwarzpigmente<br />
Echtgelb<br />
Signalrot<br />
Phthalocyaningrün<br />
Azurblau<br />
Anilinschwarz<br />
Ruß<br />
Neben den Pigmenten werden in <strong>Anstrichstoffe</strong>n<br />
Füllstoffe eingesetzt. Sie sind, wie die Pigmente, im<br />
<strong>Bindemittel</strong> unlöslich und bilden daher mit den<br />
Pigmenten das gesamte Pigmentvolumen.<br />
Füllstoffe verbessern die Eigenschaften <strong>der</strong> Pigmentierung<br />
und vergrößern bzw. strecken das<br />
Pigmentvolumen.<br />
Sie füllen beispielsweise die Zwischenräume in <strong>der</strong><br />
Pigmentierung und erhöhen die Festigkeit durch<br />
ihre harte Körnung. Außerdem geben sie den <strong>Anstrichstoffe</strong>n,<br />
Kitten, Spachtel- und Verputzmassen<br />
die nötige Fülle, damit diese beim Erhärten nicht<br />
einfallen und Risse bekommen. So dient Schwerspat<br />
in Spachtelmassen und Quarzmehl in Verputzmassen<br />
als Füllstoff.<br />
Füllstoffe sind meist billiger als Pigmente. Das<br />
Strecken mit Füllstoffen führt daher zu einer Kostensenkung,<br />
ohne die Eigenschaften des Anstrichfilms<br />
zu verschlechtern.<br />
5.2.2 Streck- o<strong>der</strong> Verschnittmittel<br />
Sie werden bei teuren o<strong>der</strong> gesundheitsschädlichen<br />
Pigmenten eingesetzt. Beispielsweise besteht<br />
Titanweiß aus 30 % Titandioxid und 70 %<br />
Kalkspat als Verschnittmittel. Bei Bleimennige wird<br />
<strong>der</strong> Anteil an Verschnittmittel in <strong>der</strong> Bezeichnung<br />
mit angegeben. So enthält Bleimennige V40 einen<br />
Verschnittmittelanteil von 40 Prozent.<br />
Für Füllstoffe und Verschnittmittel werden u. a.<br />
Schwerspat, Kalkspat, Kreide, Quarzmehl und Graphit<br />
eingesetzt.<br />
5.3 Herstellung <strong>der</strong> Pigmente<br />
5.3.1 Erdpigmente<br />
Sie gewinnt man aus natürlich vorkommenden Erden,<br />
Steinen o<strong>der</strong> Mineralien. Sie werden u. a.<br />
durch Brechen, Schlämmen bzw. Reinigen und<br />
Mahlen aufbereitet.<br />
5.3.2 Mineralpigmente<br />
Sie lassen sich durch Oxidation, Salzbildung und<br />
Fällung o<strong>der</strong> durch Erhitzen herstellen, wobei sich<br />
chemisch gebundenes Wasser abspaltet o<strong>der</strong> verschiedene<br />
Grundstoffe verschmelzen.<br />
ChromsalzlösungNatriumdichromat<br />
Fällung<br />
von<br />
Chromgelb<br />
Chromrot<br />
Gewinnung von Pigmenten durch Fällung<br />
Bleisalzlösung<br />
Bleiacetat<br />
Natronlauge<br />
Weitere Beispiele für Pigmente, die durch Fällung<br />
hergestellt werden:<br />
• Miloriblau bzw. Berliner Blau<br />
Eisenchloridlösung + gelbe Blutlaugensalzlösung<br />
• Lithopone<br />
Zinksulfidlösung + Bariumsulfatlösung<br />
• Zinkgelb (Zitronengelb)<br />
Zinksulfatlösung + Kaliumdichromatlösung<br />
5.3.3 Tier- und Pflanzenfarben<br />
Bei Tier- und Pflanzenfarben wird zunächst durch<br />
Auskochen eine Farbstofflösung hergestellt. <strong>Die</strong><br />
Farbstofflösung wird danach mit einer Farbunterlage<br />
(Substrat) unlöslich verbunden. Wegen ihrer<br />
geringen Lichtechtheit werden sie für Anstrichmittel<br />
nicht mehr verwendet.<br />
93
7 Werkzeuge und Verfahren<br />
7.6.11 Elektrostatisches Spritzen<br />
Das elektrostatische Spritzen ist als industrielles<br />
Lackierverfahren weit verbreitet.<br />
Durch die verschiedenpolige elektrische Ladung<br />
bestehen zwischen Spritzgut und Werkstück gegenseitige<br />
Anziehungskräfte. Praktisch ist daher<br />
auch keine Pistole notwendig, die über das zu beschichtende<br />
Werkstück geführt werden muss.<br />
Es genügt ein feststehen<strong>der</strong> o<strong>der</strong> rotieren<strong>der</strong><br />
Sprühkopf, <strong>der</strong> die Lackteile nicht gezielt, son<strong>der</strong>n<br />
nur in die Umgebung des Werkstückes spritzt. Wie<br />
magnetisiert, än<strong>der</strong>n die Lacktröpfchen ihre Flugbahn<br />
und treffen sicher auf dem Werkstück auf. Dabei<br />
wird nicht nur die Vor<strong>der</strong>seite, son<strong>der</strong>n auch<br />
die dem Sprühkopf abgewandte Seite gleichmäßig<br />
mit dem Beschichtungsstoff überzogen.<br />
124<br />
Faradayscher<br />
Käfig<br />
Werkstück<br />
Hochspannungselektrode<br />
Farbe<br />
Luft<br />
Darstellung des elektrostatischen Spritzens<br />
7.6.12 Elektrostatische Pulverbeschichtung<br />
Außer <strong>der</strong> üblichen Nassbeschichtung gibt es auch<br />
die Trockenbeschichtung.<br />
Bei diesem Verfahren werden lösemittelfreie, in<br />
Pulverform aufbereitete Beschichtungsstoffe versprüht,<br />
die sich wie das Nassmaterial auf das kalte<br />
Werkstück nie<strong>der</strong>schlagen und es im Umgriff sehr<br />
gleichmäßig bedecken. Beim anschließenden Erwärmen<br />
im Trockenofen auf 140 bis 220° C verschmilzt<br />
das Material zu einem gut haftenden und<br />
porenfreien Film. Gegenüber dem Nassverfahren<br />
ist die Pulverbeschichtung geruchsarm und weniger<br />
feuergefährlich. Dickere Beschichtungen können<br />
in einem Arbeitsgang erzielt werden.<br />
Beim elektrostatischen Spritzen gibt es kaum Farbnebel<br />
und fast keinen Materialverlust. Beim<br />
elektrostatischen Pulverbeschichten kann das<br />
überschüssige Pulver aufgefangen und zurückgewonnen<br />
werden.<br />
Außer <strong>der</strong> Entfettung ist keine weitere Vorarbeit erfor<strong>der</strong>lich.<br />
Pulverbeschichtung ist ein Einschichtverfahren,<br />
bei dem kein Haftgrund o<strong>der</strong> eine Grundierung<br />
notwendig ist. Es entstehen Überzüge von sehr<br />
hoher Qualität, die mechanisch, thermisch und<br />
chemisch sehr wi<strong>der</strong>standsfähig sind.<br />
Das Betreten des Spritzstandes ist während des<br />
Spritzens wegen <strong>der</strong> elektrostatischen Aufladung<br />
nicht möglich.<br />
Neben stationären Anlagen gibt es auch Handpistolen<br />
für den Einsatz auf dem Bau. Beschichtet<br />
können nur solche Bauteile werden, die sich elektrostatisch<br />
aufladen lassen. <strong>Die</strong> Materialien, die<br />
verspritzt werden sollen, müssen ebenfalls elektrostatisch<br />
aufladbar sein.<br />
Wassergelöste und sehr metallhaltige Beschichtungssysteme<br />
können wegen <strong>der</strong> starken<br />
elektrostatischen Aufladung nicht mit <strong>der</strong><br />
elektrostatischen Handspritzpistole gespritzt<br />
werden.<br />
Elektrostatische Automatikanlage<br />
Um Holz elektrostatisch zu beschichten, reicht eine<br />
Holzfeuchtigkeit größer als 10 Prozent aus, ansonsten<br />
muss es zuvor mit einer speziellen Imprägnierung<br />
versehen werden.<br />
Kunststoffe müssen vor <strong>der</strong> Beschichtung ebenfalls<br />
leitfähig gemacht werden.
7 Werkzeuge und Verfahren<br />
Beim reinen elektrostatischen Spritzen bildet sich<br />
bei einem stark verformten Bauteil o<strong>der</strong> bei Hohlräumen<br />
häufig ein Faradayscher Käfig 1 aus, <strong>der</strong><br />
verhin<strong>der</strong>t, dass es zum Umgriff des Spritzmaterials<br />
kommt.<br />
Das Staticoating-System ist bei solchen Bauteilen<br />
vorteilhafter, weil zusätzlich Luft- und Materialdruck<br />
zur Verfügung stehen und dadurch das Voro<strong>der</strong><br />
Nachspritzen dieser Teile entfällt.<br />
Elektrostatische Handspritzpistole<br />
Aufgaben<br />
1. Nennen Sie die Vorteile, die das luftunterstützte<br />
Airless-Spritzen gegenüber dem reinen<br />
Höchstdruck-Spritzen bietet.<br />
2. Für welche Beschichtungsarbeiten ist das Airless-Verfahren<br />
nur schlecht o<strong>der</strong> gar nicht geeignet?<br />
3. Begründen Sie, warum das industrielle<br />
elektrostatische Spritzen als das umweltvertäglichste<br />
Spritzverfahren gilt.<br />
4. Welche beson<strong>der</strong>en Eigenschaften müssen<br />
Flächen besitzen die man elektrostatisch beschichten<br />
will?<br />
5. Warum ist das Staticoating-System, bei nicht<br />
stationären Anlagen, dem reinen elektrostatischen<br />
Spritzen vorzuziehen?<br />
6. Beschreiben Sie die Vorzüge einer Pulverbeschichtung.<br />
7. Welche Beschichtungsstoffe können mit <strong>der</strong><br />
elektrostatischen Handspritzpistole nicht aufgetragen<br />
werden?<br />
8. Nennen Sie die wesentlichen Teile einer Pulverbeschichtungsanlage.<br />
9. Wie kommt es zum „Umgriff“ beim elektrostatischen<br />
Spritzen?<br />
7.7 Das Arbeiten mit <strong>der</strong> Spritzpistole<br />
Das Arbeiten mit <strong>der</strong> Spritzpistole erfor<strong>der</strong>t exakte<br />
Bedingungen und die richtige Arbeitstechnik.<br />
Zunächst muss <strong>der</strong> Beschichtungsstoff durch Verdünnen<br />
auf die richtige Viskosität gebracht werden.<br />
<strong>Die</strong>s geschieht mit dem DIN- o<strong>der</strong> ISO-Becher,<br />
mit <strong>der</strong>en Hilfe die Durchlaufzeit in Sekunden und<br />
damit die Viskosität gemessen wird. Beim Warmo<strong>der</strong><br />
Heißspritzen wird <strong>der</strong> Beschichtungsstoff zuvor<br />
auf 70 °C erwärmt. Dadurch erreicht man meist<br />
ohne Zugabe von Verdünnungsmittel die notwendige<br />
Viskosität.<br />
Je nach Beschaffenheit des Beschichtungsstoffes<br />
und <strong>der</strong> zu beschichtenden Fläche erfolgt nun die<br />
Einstellung des Spritzstrahles durch<br />
• die richtige Düsenwahl,<br />
• den Mindestdruck von Luft und/o<strong>der</strong> Material,<br />
• den Düseninnendruck bei Verwendung von<br />
HVLP-Spritzpistolen,<br />
• Rund- o<strong>der</strong> Breitstrahleinstellung.<br />
Spritzen mit dem kleinstmöglichen Druck ist in je<strong>der</strong><br />
Hinsicht besser als das Spritzen mit dem<br />
höchstmöglichen Druck. <strong>Die</strong> Qualität <strong>der</strong> Beschichtung<br />
wird besser, es entsteht weniger Spritznebel,<br />
<strong>der</strong> Materialverlust ist geringer und Mensch<br />
und Umwelt werden weniger geschädigt.<br />
<strong>Die</strong> meisten Pistolen mit Außenmischdüsen sind<br />
so konstruiert, dass die Regulierung von Rundo<strong>der</strong><br />
Breitstrahl entwe<strong>der</strong> mit einem Strahlregulierknopf<br />
o<strong>der</strong> durch Drehung des Düsenkopfes erfolgen<br />
kann. Der Strahlregulierknopf ermöglicht<br />
die stufenlose Einstellung von Breit- auf Rundstrahl.<br />
Bei <strong>der</strong> Strahlregulierung mit dem Luftkopf müssen<br />
die Luftkanäle waagrecht zur Pistole stehen,<br />
wenn ein senkrechter Breitstrahl erzielt werden<br />
soll. Beim waagrechten Breitstrahl befinden sich<br />
die Luftkanäle senkrecht zur Pistole, und für einen<br />
Rundstrahl müssen sie diagonal stehen. Dabei ist<br />
nur <strong>der</strong> Hauptluftkanal geöffnet.<br />
senkrechter<br />
Breitstrahl<br />
waagrechter<br />
Breitstrahl<br />
Rundstrahl<br />
––––––––––––––––––––––––––<br />
1 Abschirmung gegen elektrische Fel<strong>der</strong> Strahlregulierung durch Verstellen des Düsenkopfes<br />
125
10 Bearbeitung mineralischer Untergründe<br />
10.5.6 Putzmängel und ihre Beseitigung<br />
<strong>Die</strong> handwerkliche Prüfung des Untergrundes hat<br />
vorrangig zum Ziel, Putzmängel festzustellen und<br />
ihre Beseitigung in die Wege zu leiten. In <strong>der</strong> vorgestellten<br />
Übersicht wurden die häufigsten Putzmängel<br />
aufgezeigt und ihre Abhilfe beschrieben.<br />
Aus diesem Grund wollen wir hier nur noch näher<br />
auf die Beseitigung von Rissen eingehen. Das Erkennen<br />
<strong>der</strong> unterschiedlichen Risse und ihrer Ursachen<br />
ist für <strong>der</strong>en Beseitigung von ausschlaggeben<strong>der</strong><br />
Bedeutung.<br />
Risse und ihre mögliche Beseitigung<br />
Nicht alle Risse lassen sich dauerhaft beseitigen.<br />
<strong>Die</strong>s gilt beson<strong>der</strong>s, wenn die Rissbildung vom<br />
Baugrund ausgeht und diese noch nicht zum Stillstand<br />
gekommen ist. So können Setzungen infolge<br />
von Grundwasserabsenkungen und Erschütterung<br />
durch Verkehr und Fluglärm zu dauerhaften, nicht<br />
behebbaren Rissen führen. Auch können Risse, die<br />
ihre Ursache im Gebäude o<strong>der</strong> Putzgrund haben,<br />
z. B. bei mangelhaftem Fundament, schadhaftem<br />
Fachwerk o<strong>der</strong> vorliegenden Baumängeln nur teilweise<br />
beseitigt werden. Viele Risse lassen sich jedoch<br />
durch entsprechend elastische Beschichtungen<br />
und mit Hilfe von Rissarmierungssystemen<br />
ausbessern.<br />
Danach lassen sich die Risse in drei Rissarten einteilen:<br />
Fassadenrisse<br />
168<br />
Nicht vom Putzträger<br />
ausgehende Risse<br />
Netz- und Haarrisse<br />
Vom Putzträger<br />
ausgehende Risse<br />
Schwund- und Fugenrisse<br />
Vom Baugrund<br />
ausgehende Risse<br />
Baudynamische Risse<br />
Netz- und Haarrisse lassen sich auf falsche Zusammensetzung<br />
des Putzmörtels und fehlerhafte<br />
Verarbeitung zurückführen. Feuchtigkeit, Frost und<br />
Sonne vergrößern die Risse, Schmutz macht sie<br />
sichtbar.<br />
Schwund- und Fugenrisse entstehen durch zu<br />
frisch verarbeitete Baumaterialien, nicht fachgerecht<br />
ausgeführtes Mauerwerk sowie durch Mischmauerwerk.<br />
<strong>Die</strong> Risse folgen dem Schwundverlauf,<br />
sie werden über schlechten Mauerfugen<br />
sichtbar.<br />
Baudynamische Risse sind eine Folge <strong>der</strong> Spannungen<br />
im Bauwerk, die durch unterschiedliche<br />
Ausdehnung, Erdreichsenkung, nachgebendes<br />
Mauerwerk und Erschütterung erzeugt wurden.<br />
Sie durchdringen Putz und Mauerwerk meist mit<br />
tiefen Rissen.<br />
Vom Putzträger ausgehende Mauerrisse<br />
Rissarmierungen<br />
Feine Netz- und Haarrisse, die nur in <strong>der</strong> Oberfläche<br />
vorhanden sind und die Putzlage nicht durchdringen,<br />
können nach einer Tiefgrundierung mit<br />
einem Rissüberbrückungssystem überdeckt werden.<br />
<strong>Die</strong>ses wird in einer Zwischenschicht und<br />
einer Deckschicht aufgetragen.<br />
Rissüberbrückungssysteme sind plastoelastische<br />
Beschichtungsmittel auf Dispersionsbasis.<br />
Risse, die die Putzlagen o<strong>der</strong> gar das ganze Mauerwerk<br />
durchdringen, müssen mit einem Rissarmierungssystem<br />
überzogen werden.<br />
Rissarmierungssysteme überbrücken großflächig<br />
die mit Rissen behaftete Putzfläche und dienen<br />
gleichzeitig als tragfähiger Beschichtungsgrund.<br />
Ihre Auswahl und Verankerung auf dem Putz hängen<br />
von <strong>der</strong> Rissart ab.
10 Bearbeitung mineralischer Untergründe<br />
Bei Netz- und Haarrissen wird ein Glasfaservlies in<br />
eine spezielle Dispersionsfarbe eingedrückt, eingewalzt<br />
und nochmals satt überstrichen.<br />
Bei Schwund- und Fugenrissen werden reißfeste,<br />
elastische Kunstfasergewebe vollflächig mit Armierungskleber<br />
auf dem Untergrund verankert.<br />
Bei baudynamischen Rissen ist eine Doppelarmierung<br />
erfor<strong>der</strong>lich. Vor <strong>der</strong> vollflächigen Rissarmierung<br />
mit dem Kunstfasergewebe wird eine dem<br />
Rissverlauf folgende Spezial-Rissbrücke mit Armierungskleber<br />
befestigt.<br />
Einbetten des Armierungsgewebes in den Armierungskleber<br />
Bei <strong>der</strong> Verarbeitung von Rissarmierungen wird<br />
<strong>der</strong> Putzgrund wie für einen Neuanstrich vorbereitet.<br />
Der Untergrund muss gründlich gereinigt, die<br />
Risse aufgekratzt, lose Farb- und Putzreste entfernt<br />
und mit einer entsprechenden Grundierung versehen<br />
werden. Auf die Rissarmierung wird in <strong>der</strong> Regel<br />
eine elastische Spachtelmasse aufgetragen<br />
und mit einer elastischen Zwischen- und Schlussbeschichtung<br />
auf Dispersionsbasis abgeschlossen.<br />
Anstelle <strong>der</strong> Zwischen- und Schlussbeschichtung<br />
kann auch ein dehnbarer Kunstharzputz das<br />
Rissarmierungssystem fertigstellen.<br />
Alter und mürber Putz<br />
Lose und schlecht haftende Putzstellen eignen sich<br />
nicht als Anstrichgrund. <strong>Die</strong> Beschichtung würde<br />
abplatzen. Sie müssen entfernt, gereinigt und neu<br />
verputzt werden. Sanden<strong>der</strong>, mürber Putz kann<br />
nach einer gründlichen Reinigung (Hochdruckreinigung)<br />
mit lösemittelhaltigem Tiefgrund gebunden<br />
werden. Gipsfreie mineralische Putze lassen<br />
sich auch mit Wasserglaslösungen o<strong>der</strong> Fluaten<br />
festigen. Beim Ausbessern <strong>der</strong> Putzstellen ist ne-<br />
ben <strong>der</strong> Oberflächenstruktur auch die Mörtelgruppe<br />
zu beachten.<br />
<strong>Die</strong> beigeputzte Fläche neigt zum Abplatzen,<br />
wenn ihre Druckfestigkeit größer ist als die des<br />
umgebenden Putzes.<br />
Mangelhafte Vorarbeiten – Dispersionsfarbe blättert ab<br />
Abblätternde Dispersionsanstriche und dicke gerissene<br />
Öl- und Lackfarbenschichten werden heute<br />
mit mo<strong>der</strong>nen Hochduckreinigungsgeräten entfernt.<br />
Sie sind weniger umweltbelastend als die<br />
früher vielfach verwendeten Abbeizmittel.<br />
Tragfähige Altanstriche werden ebenfalls am besten<br />
mit dem Hochdruckreinigungsgerät gereinigt.<br />
Kalk- Dispersions- und Silikatfarben eignen sich<br />
danach für eine erneute Beschichtung.<br />
Ölhaltige Beschichtungen sollten vor einem neuen<br />
Anstrich angeschliffen o<strong>der</strong> mit Salmiaklösung<br />
1 : 4 angelaugt und nachgewaschen werden.<br />
Aufgaben<br />
1. Warum ist die Prüfung von Putzuntergründen<br />
vor einer Beschichtung unbedingt notwendig?<br />
2. Nennen Sie die wichtigsten handwerklichen<br />
Prüfmethoden für Putzuntergründe und geben<br />
Sie an, welche Mängel damit festgestellt<br />
werden können.<br />
3. Welche Untergrundsmängel können durch<br />
Augenschein festgestellt werden?<br />
4. Worin unterscheiden sich die Rissarten?<br />
5. Erklären Sie den Aufbau von Rissarmierungssystemen.<br />
6. Warum muss beim Ausbessern von altem<br />
Putz die Mörtelgruppe o<strong>der</strong> die Druckfestigkeit<br />
beachtet werden?<br />
7. Warum ist bei abblätternden Anstrichen eine<br />
Hochdruckreinigung dem Abbeizen vorzuziehen?<br />
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