Ein vielseitiges Pigment umweltfreundlicher herstellen
Nach Abschluss des EU-finanzierten Zweijahresprojekts UFPCC hat FP-Pigments, die hinter dem Projekt stehende Firma, fünf Patente für ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von ultrafeinem gefälltem Kalziumkarbonat und dessen Endanwendungen angemeldet. Kalziumkarbonat ist eine der am weitesten verbreiteten chemischen Verbindungen der Erde, die in Marmor, Kreide oder sogar Kalziumpräparaten enthalten ist. Bei der synthetischen Herstellung mit Hilfe eines Fällungsverfahrens können die Produzenten seine Korngröße und Kristallform kontrollieren, um es für vielerlei Produkte einschließlich Farben und Lacke zu verwenden. FP-Pigments, ein finnisches KMU mit Werken in Finnland, Deutschland und den USA, stellt seit 2006 lichtundurchlässige Pigmente her. Sein heutiger Erfolg stützt sich auf ein innovatives, patentiertes, kontinuierliches Produktionsverfahren. Bahnbrechend während des EU-Projekts war die Demonstration der Vorteile eines neuartigen Herstellungsverfahrens für ultrafeines gefälltes Kalziumkarbonat. „Diese kleineren Partikel sind von Vorteil, wenn sie in Produkte wie etwa Klarlacke auf Wasserbasis gemischt werden, da UFPCC keinen weißen Farbton ergibt, so dass der Anstrich klar und transparent bleibt“, sagte Sami Haakana, Projektkoordinator von UFPCC und Leiter für FuE bei FP-Pigments. Bisher beruhten die meisten Verfahren zur Herstellung von ultrafeinem gefälltem Kalziumkarbonat eher auf Kleinserienfertigung, was eine Hochskalierung der Produktion erschwerte. FP-Pigments entwickelte im Rahmen des Projekts einen kontinuierlichen Prozess zu dessen Herstellung, der nach oben skaliert werden könnte. Die Vorteile der Verfeinerung des Verfahrens liegen deutlich auf der Hand: Ultrafeines gefälltes Kalziumkarbonat verbessert die Blockfestigkeit in pigmentierten und transparenten Anstrichen. Es kann dauerhafte, unansehnliche Schäden an der Oberfläche von Anstrichen verhindern und außerdem zur Kontrolle der Porosität des Lackfilms eingesetzt werden. Die Methode hat den zusätzlichen Vorteil, dass kein Schmutz in die Oberfläche der Schicht eindringen kann. Aus denselben Gründen zeigt der Lebensmittelverpackungssektor Interesse am Produkt von FP-Pigments. Angedacht ist ein möglicher Ersatz für Kunststoffbarrierematerialien in Verpackungen, um diese recycelbar und kompostierbar werden zu lassen. Neue Art der Herstellung Das Projektforscherteam arbeitete in der Testfabrik in Valkeakoski, 150 Kilometer nördlich von Helsinki, gemeinsam mit Herstellern von Prozessausrüstung an der Erprobung der Produktionslinie für ultrafein gefälltes Kalziumkarbonat. Sie erkundeten die beste verfügbare Technologie, um auf kostengünstige Weise das Wasser zu entfernen und die flüssige Form zu Pulver zu trocknen. Das Unternehmen fand außerdem einen Weg, um Prozesswasser und Energie innerhalb des Produktionsprozesses zurückzuführen. Ein Karbonisierungsprozess setzt Wärme frei, die dann in einem geschlossenen Kreislaufsystem gesammelt wird, so dass die Energie zu einem späteren Zeitpunkt des Prozesses genutzt werden kann. 100 potenzielle Kunden von FP-Pigments testeten das resultierende Produkt. Das Unternehmen befindet sich derzeit in Gesprächen zum Abschluss von Verträgen, bevor es in eine weitere Anlage in einem Chemiepark in Leuna, Ostdeutschland, investiert, wo es bereits eine 3 000 m² große Fabrik für Pigmente mit hoher Deckkraft betreibt. „Der technische Teil des Plans ist fertig und nun sichern wir uns kommerzielle Verpflichtungen. Wir gehen davon aus, dass 2022 der Verkauf von Produkten beginnen wird“, sagt Haakana. Es steht viel auf dem Spiel: Laut einem im Januar vom Marktforschungsunternehmen ResearchAndMarkets.com veröffentlichten Bericht wird bis 2023 allein der globale Markt für Farben und Lacke auf 262,5 Mrd. US-Dollar, rund 230,4 Mrd. EUR, geschätzt. FP-Pigments hat gegenwärtig an seinen Standorten in Finnland, den USA und Deutschland 80 Beschäftigte. Das Unternehmen strebt nach dem Start der Produktion von ultrafein gefälltem Kalziumkarbonat eine Steigerung der Mitarbeiterzahl auf „nahe 200“ an. „Für uns als KMU waren EU-Finanzmittel von entscheidender Bedeutung, um die Entwicklung dieses Produkts zu beschleunigen. Sie haben es uns außerdem erst ermöglicht, das Produkt bei industriellen Endverbrauchern umfassender einzuführen“, sagt Haakana.
Schlüsselbegriffe
UFPCC, gefälltes Kalziumkarbonat, Pigmente mit hoher Deckkraft, lichtundurchlässige Pigmente, Farben, Lacke, Dichtmittel, Klebstoffe