Was ist das Dosierverhältnis?

Das Dosierverhältnis (auch Ladeverhältnis oder Zugaberate genannt) ist der Anteil an Masterbatch, der dem Basispolymer während der Verarbeitung zugesetzt wird. Es wird entweder als Prozentsatz (z. B. 2 %) oder als Verhältnis (z. B. 1:50) ausgedrückt. Das Dosierverhältnis bestimmt direkt die endgültige Pigmentkonzentration im Kunststoffteil – und damit sowohl die Farbtiefe als auch die Kosten pro Kilogramm Fertigprodukt.

Typische Dosierverhältnisse liegen für die meisten Farbmasterbatches zwischen 0,5 % und 5 %, wobei Effekt- und Additivmasterbatches manchmal höhere oder niedrigere Raten erfordern. Ein Schwarzmasterbatch mit 40 % Ruß, dosiert mit 2 %, liefert 0,8 % Ruß im Endprodukt.

Wie das Dosierverhältnis Farbe und Kosten beeinflusst

Dosierverhältnis	Auswirkung auf Farbe	Auswirkung auf Kosten	Auswirkung auf Prozess
Zu niedrig	Schwache, durchscheinende Farbe	Niedrigere Materialkosten	Gute Mischung, geringe Viskositätsbeeinflussung
Optimal	Volle Zielfarbe	Ausgewogen	Konstante Dispergierung
Zu hoch	Übersättigt, mögliche Migration	Höhere Kosten	Mögliche Schlieren, Schneckenschlupf

Der Zusammenhang zwischen Dosierverhältnis und Farbe ist nichtlinear. Eine Verdoppelung des Dosierverhältnisses verdoppelt nicht die wahrgenommene Farbintensität – die meisten Farbabstimmungen folgen einer Kurve mit abnehmendem Ertrag. Deshalb formulieren Masterbatch-Hersteller mit spezifischen Pigmentkonzentrationen, die auf ein Ziel-Dosierverhältnis abgestimmt sind.

Faktoren, die das optimale Dosierverhältnis bestimmen

1. Pigmentkonzentration im Masterbatch: Eine höhere Pigmentbeladung (z. B. 50 % gegenüber 20 %) bedeutet, dass ein niedrigeres Dosierverhältnis erforderlich ist, um dieselbe Endkonzentration zu erreichen.
2. Zielfarbtiefe: Dunkle oder gesättigte Farben benötigen eine höhere End-Pigmentkonzentration als Pastelltöne.
3. Wanddicke: Dünnwandige Teile (Folien, Fasern) lassen weniger Licht durch und benötigen daher eine höhere Pigmentkonzentration, um opak zu erscheinen.
4. Basispolymer: Verschiedene Harze haben unterschiedliche inhärente Opazität und Pigmentaffinität.
5. Dispergierungsanforderungen: Niedrigere Dosierverhältnisse dispergieren im Allgemeinen leichter; sehr hohe Dosierverhältnisse bergen das Risiko, dass Agglomerate überleben.
6. Kostenoptimierung: Der Masterbatch mit der höchsten Pigmentkonzentration ist nicht immer der günstigste – berücksichtigen Sie Dispergierungsqualität und Farbkonstanz beim Zielverhältnis.

Berechnung des korrekten Dosierverhältnisses

Die endgültige Pigmentkonzentration wird wie folgt berechnet:

Endkonzentration in % = (Masterbatch-Dosierung in % × Masterbatch-Pigmentgehalt in %) / 100

Beispiel: Ein Ruß-Masterbatch mit 40 % bei 2 % Dosierung ergibt (2 × 40) / 100 = 0,8 % Ruß im fertigen Teil. Um 1,2 % Ruß zu erreichen, würden Sie entweder die Dosierung auf 3 % erhöhen oder zu einem Ruß-Masterbatch mit 60 % bei 2 % wechseln.

Häufige Fehler beim Dosierverhältnis

• Gleiches Verhältnis über verschiedene Harze hinweg: Ein für PP optimiertes Verhältnis kann für ABS oder PET falsch sein.
• Ignorieren der Masterbatch-Dichte: Die Dosierung nach Volumen statt nach Gewicht verursacht Verhältnisfehler, wenn die Masterbatch-Dichte vom Basisharz abweicht.
• Unterdosierung zur Kosteneinsparung: Erzeugt farbliche Abweichungen und höhere Ausschussraten, die jede Einsparung zunichtemachen.
• Überdosierung zur „Sicherheit": Verschwendet Pigment, erhöht die Kosten und kann Schlieren oder Migration verursachen.

Fazit

Das optimale Dosierverhältnis ist ein Gleichgewichtspunkt, an dem die Farbe bei niedrigsten Kosten und zuverlässigem Prozessverhalten die Spezifikation erfüllt. MHK Color formuliert jeden Masterbatch auf ein Ziel-Dosierverhältnis, und unser technisches Team hilft Kunden, das Verhältnis in ihrer spezifischen Ausrüstung zu validieren. Kontaktieren Sie uns mit Ihrem Basisharz, Ihrer Wanddicke und Ihrer Zielfarbe – wir empfehlen den richtigen Masterbatch und das richtige Dosierverhältnis.