Dasselbe Masterbatch kann in zwei Werken völlig unterschiedlich laufen – der Unterschied liegt im Prozess. Diese Seite fasst Dosierung, Mischen und Dosiertechnik, Fehlersuche bei der Dispersion, Farbwechsel und Reinigung sowie eine Schnellübersicht der Fehlerbilder in 25 Punkten zusammen, direkt an der Maschine nutzbar.
Startwerte: Schwarz 1%-2%, Weiß 1%-3%, Bunt 2%-4%, Effektmasterbatch nach Lieferantenangabe. Ablauf: mit dem Mittelwert aus dem TDS eine kleine Charge ansetzen → Dosierung gegen die Standardplatte justieren → Wert als Prozessparameter in die Arbeitsanweisung übernehmen. Die Dosierung hängt von Wanddicke, Grundton und Mahlgutanteil ab – Muster sind die verlässlichste Grundlage.
Über die Aufnahmekapazität des Trägers hinaus agglomerieren überschüssige Pigmente zu Stippen, die Oberfläche wird fleckig, der Glanz sinkt, und die Mechanik (Schlagzähigkeit, Zugfestigkeit) fällt deutlich ab; dünnwandige Teile werden spröde. Bei Buntmasterbatch kann zusätzlich Pigment ausschwitzen. Besser hoch konzentriert niedrig dosieren als die Menge hochziehen.
Fünf Hauptursachen: Träger und Grundmaterial nicht verträglich, Konzentration zu hoch für die Dispergierleistung der Anlage, Verarbeitungstemperatur zu niedrig und damit ungenügende Plastifizierung, ungleichmäßige Mischung, ungünstige Schneckengeometrie (niedrige Drehzahl, wenig Staudruck). Symptome sind Stippen, Schwarzpunkte und fleckige Oberflächen. Prüfreihenfolge: erst Mischung und Temperatur, dann das Masterbatch wechseln.
Drei Schritte: Stippen sind meist Pigmentagglomerate – Masterbatch mit höherer Dispersionsgüte einsetzen oder die Dosierung senken; Schwarzpunkte sind häufig verkrustete Ablagerungen oder Verunreinigungen im Mahlgut – Schnecke und Düse reinigen, Sieb einsetzen, Mahlgutsauberkeit sichern; treten beide auf, zuerst die Dispersion lösen (Staudruck und Temperatur erhöhen), dann die Ablagerungen an der Maschine.
Ja. Stark gefüllte oder schlecht dispergierte Masterbatches setzen das Sieb schnell zu, der Druck steigt und die Blase reißt; verunreinigte Pellets erzeugen direkt Löcher. Gegenmaßnahmen: für Blasfolie spezielle hochdispergierte Typen, Siebweite passend zur Masterbatchqualität (üblich 40-80 mesh), Drucküberwachung mit rechtzeitigem Siebwechsel, bei Effektware (Perlglanz) grobe Siebe zum Schutz der Plättchen.
Typische Symptome: Stippen und Dispersionsflecken (schlechte Verträglichkeit), Versprödung (stark abweichender Schmelzpunkt oder Polarität), Delamination und Ablösen (Unverträglichkeit), Farbtonfehler (Pigmente wirken in verschiedenen Harzen unterschiedlich). Ein PE-Masterbatch auf PA führt zu deutlichem Festigkeitsverlust. Technische Kunststoffe brauchen immer den passenden Typenträger.
Wichtig: hochfließfähiger PE-Träger (Schmelzindex passend zum Folienmaterial), hohe Dispersionsgüte (keine Stippen in der Folie), Temperaturbeständigkeit der Pigmente entsprechend der Verarbeitung (LDPE-Klasse 200°C), ausreichende Deckkraft bei geringer Foliendicke. Agrar- und Mulchfolie brauchen zusätzlich ein Witterungsschutzsystem (UV + Antifog), Verpackungsfolie Lebensmittelkonformität und gute Bedruckbarkeit.
Wichtig: Träger identisch mit dem Grundmaterial, Temperaturbeständigkeit mindestens 20°C über der Massetemperatur, hohe Dispersionsgüte für komplexe Fließwege, stabile Farbabweichung (bei Sichtteilen ΔE≤1.5). Bei glasfaserverstärkten Materialien wird die Farbe an der Oberfläche teilweise von den Glasfasern überlagert – die Abstimmung daher am realen verstärkten Material bemustern, nicht am Naturharz.
Wichtig: hohe Konzentration und gute Dispersion (lange Fließwege verlangen mehr Dispergierleistung), Migrationsbeständigkeit der Pigmente (Rohre haben oft Wasserkontakt), Witterungsbeständigkeit (Außenrohre mit UV-System). PVC-Rohre arbeiten meist mit Farbpaste oder PVC-Typenmasterbatch im Weichmachersystem – nicht mit PE- oder PP-Systemen mischen.
Farbbedingte Fließlinien entstehen meist durch ungleichmäßige Temperatur der Schmelzfront und unterschiedliche Farbwirkung des Pigments. Gegenmaßnahmen: Massetemperatur und Werkzeugtemperatur erhöhen, Einspritzgeschwindigkeit steigern, damit die Front schnell füllt, Anguss gegen Strahlbildung vergrößern, Masterbatch mit passender Fließfähigkeit zum Grundmaterial. Bei hartnäckigen Fehlern hilft eher ein Wechsel des Masterbatch oder der Angusslage als wiederholtes Nachjustieren.
Entlang der Kette: Dosierung (Mischverhältnis, Wiegefehler beim Träger) → Prozess (Temperatur, Zyklusdrift) → Masterbatch (Chargenwechsel, Rückmuster und Lab-Werte vergleichen) → Grundmaterial (Chargenwechsel des Grundtons, besonders bei Mahlgut). Ein Erstmusterabgleich gegen die Standardplatte je Charge fängt die Schwankung an der Quelle ab.
Üblich: Masterbatch im Verhältnis mit dem Grundmaterial 3-5 Minuten im Mischer (Trockenmischung) oder inline über eine Dosierwaage. Wichtig: die Mischung sofort verarbeiten, elektrostatische Staubanhaftung beachten (Antistatikzusatz möglich), bei Dosierungen unter 1% volumetrische oder gravimetrische Dosiergeräte einsetzen – manuelles Mischen ist zu ungenau.
Drei Varianten: manuelles Wiegen und Mischen (für Kleinserien, Abweichung ±10%), volumetrische Dosierung (wirtschaftlich, abhängig von der Schüttdichte), gravimetrische Dosierung (Genauigkeit ±0.5%, erste Wahl für stabile Farbe). Für Sichtteile und Linien mit Farbabweichungsvorgabe ist die gravimetrische Dosierung zu empfehlen – die Investition rechnet sich über weniger Nacharbeit schnell.
Vier Punkte: Rezeptur am realen Grundton des Mahlguts abstimmen (nicht am Neumaterial), abweichenden Träger vorher auf Verträglichkeit prüfen, verunreinigtes Mahlgut mit Sieb fahren, Feuchtigkeit vorher trocknen oder Entwässerungsmasterbatch zusetzen. Für Mahlgut gilt besonders die Erstmusterprüfung gegen die Standardplatte – der schwankende Grundton ist die Hauptquelle der Farbabweichung.
Reihenfolge: hell → dunkel → schwarz, transparente Teile zuerst oder auf einer eigenen Maschine; Schwarz-Weiß-Wechsel ans Ende einer Schicht legen. Zur Reinigung hochfließfähiges Reinigungsgranulat oder Mahlgut verwenden, beim Wechsel von dunkel nach hell mit etwas Weißmasterbatch nachschieben. Die so eingesparte Reinigungsware summiert sich über das Jahr.
Leicht angefeuchtet (lockere Klumpen): 2-3 Stunden bei 80°C trocknen und mit Muster prüfen. Stark angefeuchtet (Wasserränder, Geruchsveränderung): nicht mehr einsetzen – Feuchtigkeit erzeugt Wasserstreifen und Blasen, der Träger kann bereits hydrolytisch abgebaut sein. In der feuchten Jahreszeit angebrochene Säcke in derselben Schicht verbrauchen und Reste wieder verschließen.
Übliche PE-, PP- und ABS-Masterbatches laufen ohne Trocknung (nach dem Öffnen zügig verarbeiten). Feuchteempfindliche Systeme (PA, PC, PET, TPU) müssen wie das Grundmaterial getrocknet werden (PA 100-110°C, PC 120°C Heißluft 3-4 Stunden) – sonst entstehen gleichzeitig Wasserstreifen, Blasen und ein Abbau der Molmasse durch Hydrolyse.
Ungeöffnet, ohne Feuchtigkeitsklumpen und ohne Geruchsveränderung: nach Musterprüfung von Farbe und Dispersion verwendbar, da die Hauptbestandteile chemisch stabil sind. Bei Auffälligkeiten kein Risiko eingehen. Empfehlung für die Lagerführung: FIFO, Chargenetiketten mit Produktionsdatum, Bestände über 18 Monate zuerst bemustern, dann einplanen.
Eigene Masterbatchherstellung verlangt eine Doppelschneckenlinie, ein Farbsystem, Pigmentbevorratung und Prüftechnik; unter einigen Dutzend Tonnen Monatsbedarf rechnet sich das nicht, und Farbtechnik sowie Chargenführung bleiben eine hohe Einstiegshürde. Für die meisten Kunststoffverarbeiter ist der Zukauf wirtschaftlicher. Wir fertigen selbst Compounds und Masterbatches – für Kunden ist die Kombination aus Compound und abgestimmtem Masterbatch der effizienteste Weg.
Hochkonzentrierte Ware wird nach Lieferantenempfehlung direkt mit dem Grundmaterial gemischt – das ist bereits der Verdünnungsvorgang, eine Vormischung ist nicht nötig. Muss aus Gründen der Lagerhaltung doch vorverdünnt und regranuliert werden, mit gleichem Trägersystem und im richtigen Verhältnis arbeiten und den Einfluss der zweiten Verarbeitung auf die Dispersion beachten. Üblich ist das nicht.
Trockenmischungen mit sehr kleinen Masterbatchanteilen neigen zu elektrostatischer Anhaftung an Behälterwänden, was die Dosierung verfälscht. Gegenmaßnahmen: Mischer erden, 0.1% Antistatikmittel vormischen oder auf eine Dosierwaage mit inline-Zugabe umstellen und die Trockenmischung vermeiden. Bei Luftfeuchte unter 30% im Winter ist der Effekt besonders ausgeprägt.
Sehr stark. Eine scherintensive Geometrie (dicht gesetzte Knetblöcke) mit moderatem Staudruck kann die Dispersionsschwäche niederwertiger Ware ausgleichen; umgekehrt erzeugt niedrige Drehzahl und geringe Scherung selbst bei gutem Masterbatch Stippen. Erfahrungswerte: Staudruck 8-15 bar im Spritzguss, Obergrenze der Temperatur im Mischteil nach Pigmentbeständigkeit. Dasselbe Masterbatch verhält sich an verschiedenen Maschinen unterschiedlich – bei Anlagenwechsel erst testen.
Es gibt einen Zusammenhang: niederwertige Träger und minderwertige Pigmente bilden bei hoher Temperatur Abbauprodukte, die an der Düse verkoken und periodisch schwarze Streifen verursachen. Gegenmaßnahmen: Masterbatch mit geprüftem Träger einsetzen, Werkzeugtemperatur und Verweilzeit reduzieren, Düse regelmäßig reinigen. Bei häufigem Verkoken zuerst das Masterbatch testweise wechseln, bevor die Fließkanäle poliert werden.
Beim Rotationsformen gibt es keine Schneckenscherung, die Verteilung erfolgt allein über die Schmelze und die Rollbewegung. Verlangt werden ein sehr fließfähiger Träger, gut diffundierende Pigmente und eine höhere Dosierung als im Spritzguss (3%-8%). Pulverförmige oder fein gemahlene Masterbatches eignen sich besser. Die Farbverteilung im Rotationsformen ist eine Branchenherausforderung – unbedingt mit dem realen Verfahren bemustern.
Schnellübersicht: Stippen → Dispersion/Dosierung; Schwarzpunkte → Ablagerungen/Mahlgut; Farbabweichung → Dosierung/Grundton/Chargenwechsel; Fließlinien → Temperatur/Anguss/Fließfähigkeit; Blasen und Wasserstreifen → Feuchte/Trocknung; Versprödung → Überdosierung/unpassender Träger; Ausschwitzen → Migration/Überdosierung; Siebverstopfung → Füllstoff/Verunreinigung/Siebweite. Erst Prozess, dann Materialwechsel – die meisten Fälle brauchen kein anderes Masterbatch.
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