Füllstoffe
Rohstoffspezifikationen nach DIN EN ISO für mineralische Füllstoffe erstellen
Rohstoffspezifikation mineralische Füllstoffe: Prüfmerkmale, Toleranzen und Werksnormen für Quarzsand, Kalksteinmehl und Kaolin nach DIN EN ISO 3262 aufbauen.
Das Wichtigste auf einen Blick
- Eine Rohstoffspezifikation mineralische Füllstoffe entsteht aus Normbezug, Prüfmerkmalen, Grenzwerten und Prüfplan, nicht aus einem Datenblatt allein.
- DIN EN ISO 3262 beschreibt Prüfverfahren für Füllstoffe, DIN 55920 regelt die Prüfung von Beschichtungsstoffen und deren Rohstoffen.
- Quarzsand, Kalksteinmehl und Kaolin brauchen unterschiedliche Prüfmerkmale: Korngrößenverteilung, Weißgrad, Calciumcarbonatgehalt, Glühverlust und Rheologie.
- Toleranzen gehören mit Ober- und Untergrenze, Prüfmethode und Probenahme in die Werksnorm.
- Der DIN-Normenausschuss NMP ist für die Normungsarbeit an mineralischen Füllstoffen zuständig.
- SMART Standards sollen Normen maschinenlesbar machen und die Prüfplanung beschleunigen.
Normenrahmen für mineralische Füllstoffe: DIN EN ISO 3262 und DIN 55920 im Überblick
Mineralische Füllstoffe kommen in Deutschland überwiegend aus heimischen Lagerstätten in Nordrhein-Westfalen, Bayern und Niedersachsen. Weil jede Grube anders zusammengesetzt ist, braucht jede Bestellung eine schriftliche Spezifikation. Die Normen liefern dafür das Gerüst.
DIN EN ISO 3262 ist die Normenreihe für Füllstoffe für Beschichtungsstoffe. Sie gliedert die Stoffgruppe und legt Prüfverfahren fest, mit denen sich Eigenschaften vergleichbar bestimmen lassen. Wer Quarzsand, Kalksteinmehl oder Kaolin spezifiziert, findet hier die methodische Grundlage.
DIN 55920 stammt aus der Beschichtungstechnik und regelt Prüfungen an Beschichtungsstoffen. Für Füllstoffe ist sie vor allem als Verweisnorm relevant: Sie zeigt, wie Prüfmerkmale, Probenahme und Prüfbericht aufgebaut werden. Beide Normen zusammen ergeben den Rahmen, den Einkauf und Qualitätssicherung gemeinsam nutzen.
Die Normen sind freiwillige technische Regeln. Sie werden erst verbindlich, wenn der Liefervertrag auf sie verweist. Diese Unterscheidung ist der Kern jeder Spezifikation.
Wer die Normen schreibt
Zuständig für die Normungsarbeit an mineralischen Füllstoffen ist der DIN-Normenausschuss NMP, der Normenausschuss Materialprüfung. Dort sitzen Vertreter von Herstellern, Anwendern, Prüfinstituten und Behörden an einem Tisch.
Wer den Stand der Technik kennen will, findet dort die Gremienstruktur. Für die tägliche Arbeit wichtiger ist die Frage, was eine Norm überhaupt leistet und was nicht.
Was Normen leisten und was nicht
Im deutschen Kaufrecht haftet der Lieferant für die zugesicherte Beschaffenheit; die Norm beschreibt nur, wie diese Beschaffenheit gemessen wird. Die Grundlagen dazu, wie Normen und Standards in Deutschland entstehen und angewendet werden, beschreibt DIN unter Normen & Standards.
Der Aufbau einer einzelnen DIN-Norm folgt einem festen Schema: Anwendungsbereich, normativen Verweisungen, Begriffen, Anforderungen, Prüfverfahren, Kennzeichnung. Wer eine Rohstoffspezifikation schreibt, sollte dieselbe Reihenfolge wählen. Das erleichtert Audit und Reklamation.
Prüfmerkmale für Quarzsand festlegen: Korngrößenverteilung, Reinheit, Feuchte
Quarzsand ist der klassische mineralische Füllstoff für Mörtel, Putze, Beschichtungen und Gießereianwendungen. Seine Spezifikation steht und fällt mit der Korngrößenverteilung.
Sieben Sie nicht eine Zahl, sondern eine Verteilung. Anzugeben sind der Siebrückstand auf dem Grobsieb, der Anteil im Hauptkornband und der Feinstanteil. Ein einzelner d50-Wert sagt zu wenig über das Verhalten im Prozess.
Korngrößenverteilung
Legen Sie mindestens drei Siebschnitte fest, zum Beispiel 0,063 mm, 0,2 mm und 0,5 mm, jeweils mit Ober- und Untergrenze in Masseprozent. Die Prüfmethode gehört dazu: Siebanalyse nach genormtem Verfahren oder Laserbeugung. Beide Verfahren liefern unterschiedliche Werte, sie sind nicht austauschbar.
Reinheit
Quarzsand enthält neben Siliciumdioxid je nach Lagerstätte Feldspat, Glimmer, Tonminerale und Eisenoxide. Eisen ist der kritische Begleiter, weil es den Weißgrad und die Farbstabilität beeinflusst. Spezifizieren Sie den Gehalt an Eisenoxid als Obergrenze, nicht als Richtwert.
Für Gläser, Keramiken und hochwertige Beschichtungen kommen Grenzwerte für Aluminiumoxid und Alkalien hinzu. In Nordrhein-Westfalen und Niedersachsen sind die Lagerstätten unterschiedlich zusammengesetzt, weshalb Lieferungen aus verschiedenen Gruben nie identisch sind.
Feuchte
Restfeuchte verändert die Dosierung. Ein Sand mit zwei Prozent Wasser wiegt bei gleicher Siliciumdioxidmenge mehr als trockener Sand. Legen Sie den Feuchtegehalt als Obergrenze fest und regeln Sie, ob auf Trockenmasse oder auf Anlieferungsmasse gerechnet wird.
- Siebschnitte mit Ober- und Untergrenze in Masseprozent
- Prüfverfahren benannt, Siebanalyse oder Laserbeugung
- Eisenoxidgehalt als Obergrenze
- Feuchtegehalt mit Bezugsbasis
- Probenahmeverfahren und Probenmenge
- Häufigkeit der Wareneingangsprüfung
- Kennzeichnung von Charge und Herkunft
Kalksteinmehl spezifizieren: Weißgrad, Calciumcarbonatgehalt, Mahlfeinheit
Kalksteinmehl, auch Calciumcarbonat genannt, ist der mengenmäßig wichtigste Füllstoff in der Baustoff- und Kunststoffindustrie. Die Spezifikation dreht sich um drei Größen: Weißgrad, Calciumcarbonatgehalt und Mahlfeinheit.
Weißgrad
Der Weißgrad wird als Reflexionswert gegen einen Standard gemessen. Er hängt von Eisen, Mangan und organischen Bestandteilen ab. Legen Sie einen Mindestwert fest und dazu das Messgerät sowie die Messgeometrie. Ohne diese Angaben sind Weißgradzahlen zwischen Lieferanten nicht vergleichbar.
Calciumcarbonatgehalt
Der Gehalt wird über den Glühverlust oder titrimetrisch bestimmt. Typische Anforderungen liegen bei 97 bis 99 Prozent Calciumcarbonat für hochwertige Anwendungen. Magnesiumcarbonat und Silikate sind die wesentlichen Begleiter und gehören als Obergrenzen in die Werksnorm.
Mahlfeinheit
Die Mahlfeinheit beschreibt die Korngrößenverteilung des gemahlenen Produkts. Üblich sind Angaben zum Rückstand auf einem Prüfsieb, etwa 45 Mikrometer, und zum d50-Wert. Ein hoher Rückstand zeigt Agglomerate oder ungenügende Mahlung und stört die Dispergierung.
Für Baden-Württemberg und Bayern gilt: Die dort abgebauten Kalksteine sind meist sehr hell, aber nicht eisenfrei. Wer Weißgrad und Gehalt zusammen spezifiziert, verhindert Nachverhandlungen bei jeder Charge.
Kaolin bewerten: Glühverlust, Rheologie und Tongehalt nach Norm
Kaolin ist ein hydratisiertes Aluminiumsilikat mit plättchenförmiger Struktur. Diese Form macht ihn zum funktionalen Füllstoff, nicht nur zum Füllmittel. Entsprechend anspruchsvoll ist die Spezifikation.
Glühverlust
Der Glühverlust zeigt den Anteil flüchtiger Bestandteile und gebundenen Wassers. Er ist ein Maß für die Reinheit und für das Verhalten beim Brand. Ein zu hoher Glühverlust deutet auf organische Verunreinigungen oder Restfeuchte hin.
Rheologie
Kaolin beeinflusst die Viskosität von Suspensionen. Spezifizieren Sie die Viskosität einer definierten Suspension bei festgelegter Feststoffkonzentration, Temperatur und Messzeit. Ohne diese Randbedingungen ist der Wert wertlos.
Tongehalt
Der Tongehalt wird über die Korngrößenfraktion unter zwei Mikrometern bestimmt. Er bestimmt Deckkraft, Glanz und Barriereeigenschaften. Für Papier- und Lackanwendungen ist diese Fraktion die entscheidende Kenngröße.
Toleranzen und Grenzwerte in der Werksnorm dokumentieren
Eine Werksnorm ist die hausinterne Sammlung aller Anforderungen an einen Rohstoff. Sie übersetzt Normen in bestellbare Größen. Der Kern sind Toleranzen.
Show the numbers
| Korngröße d50 | 8 |
|---|---|
| Siebrückstand 45 µm | 0 |
| Calciumcarbonat | 980 |
| Weißgrad | 92 |
| Feuchte | 0 |
| Glühverlust | 12 |
Legen Sie zu jeder Zeile fest, ob es sich um ein Ausschlusskriterium oder um ein Regelkriterium handelt. Ein Ausschlusskriterium führt zur Zurückweisung der Charge. Ein Regelkriterium erlaubt Abweichungen innerhalb eines definierten Korridors.
Dokumentieren Sie außerdem die Probenahme. Eine Probe aus dem Silo ist etwas anderes als eine Probe aus dem Big Bag. Beides muss in der Werksnorm stehen, sonst streiten Einkauf und Lieferant über die Aussagekraft des Prüfergebnisses.
Werksnormen und DIN EN ISO: Verhältnis von Norm und Recht im Liefervertrag
Normen sind keine Gesetze. Sie werden erst verbindlich, wenn Vertragsparteien sie einbeziehen. Diese Einbeziehung muss eindeutig sein.
Schreiben Sie nicht nur "nach DIN EN ISO 3262", sondern benennen Sie Ausgabe und Abschnitt. Normen werden überarbeitet, und mit ihnen ändern sich Prüfverfahren und Grenzwerte. Ohne Ausgabedatum liefert der Lieferant nach der Fassung, die ihm gerade passt.
Die praktischen Schritte zur Anwendung von Normen in betrieblichen Prozessen beschreibt DIN unter Normen anwenden. Wer sie kennt, baut Spezifikationen, die vor Gericht und im Audit halten.
Regeln Sie im Liefervertrag außerdem:
- Gültige Normausgabe und anzuwendende Prüfverfahren
- Probenahme und Aufbewahrung der Rückstellmuster
- Prüfbericht mit Chargenbezug und Messwerten
- Verfahren bei Abweichung, Nachlieferung oder Preisabschlag
- Laufzeit der Spezifikation und Änderungsverfahren
Punkt fünf wird häufig vergessen. Weil das DIN seine Normen regelmäßig überprüft, muss das Änderungsverfahren in der Werksnorm mitlaufen.
Prüfmerkmale Rohstoffspezifikation mineralische Füllstoffe: Prüfplan aufbauen
Ein Prüfplan legt fest, wer wann welche Probe wie prüft. Er ist das operative Gegenstück zur Werksnorm.
Musterprüfung
Die Musterprüfung erfolgt vor der Erstlieferung und bei jeder wesentlichen Änderung. Sie umfasst alle Merkmale der Werksnorm, nicht nur die schnellen. Das Ergebnis ist die Referenz, gegen die spätere Chargen laufen.
Wareneingangsprüfung
Im Wareneingang prüfen Sie die Merkmale, die sich schnell und sicher bestimmen lassen: Feuchte, Korngrößenverteilung, Rückstand. Diese Kennwerte zeigen, ob die Charge im Korridor liegt.
Wiederholungsprüfung
Legen Sie ein Intervall fest, zum Beispiel halbjährlich, und ziehen Sie eine Probe zur vollständigen Prüfung. So erkennen Sie Drift in der Lagerstätte, bevor sie zum Reklamationsfall wird.
Für die Rohstoffversorgung in Deutschland sind die Lagerstätten in Nordrhein-Westfalen, Bayern, Baden-Württemberg, Niedersachsen, Sachsen, Hessen und Rheinland-Pfalz unterschiedlich. Eine Spezifikation, die für ein Werk in Hamburg passt, muss für ein Werk in Sachsen nicht passen.
Digitale Normen und SMART Standards für maschinenlesbare Spezifikationen nutzen
Normen liegen heute als PDF vor. Wer Prüfmerkmale in ein Laborinformationssystem überträgt, tippt ab. Das ist langsam und fehleranfällig.
SMART Standards sollen Normen maschinenlesbar machen. Anforderungen, Prüfverfahren und Grenzwerte werden dann strukturiert hinterlegt und können direkt in Prüfpläne übernommen werden. Was das bedeutet, beschreibt DIN unter SMART Standards: Wie digitale Normen die Welt verändern.
Für den Einkauf heißt das: Spezifikationen werden künftig nicht nur als Dokument gepflegt, sondern als Datensatz. Änderungen einer Norm können dann automatisch auf betroffene Werksnormen und Prüfpläne durchschlagen.
Bis dahin gilt der Zwischenweg: Werksnorm als Tabelle pflegen, mit Normbezug und Ausgabedatum in einer eigenen Spalte. Das ist unspektakulär, aber prüfbar.
Häufige Fragen
Welche Norm gilt für mineralische Füllstoffe?
DIN EN ISO 3262 beschreibt Füllstoffe für Beschichtungsstoffe und ihre Prüfverfahren. DIN 55920 regelt Prüfungen an Beschichtungsstoffen und wird für Füllstoffe als Verweisnorm genutzt.
Wer ist für die Normung zuständig?
Der DIN-Normenausschuss NMP, der Normenausschuss Materialprüfung, bearbeitet die Normungsarbeit an mineralischen Füllstoffen. Dort sind Hersteller, Anwender und Prüfinstitute vertreten.
Was gehört zwingend in eine Werksnorm?
Prüfmerkmal, Einheit, Unter- und Obergrenze, Prüfmethode und Probenahme. Zusätzlich Angaben zu Ausschluss- und Regelkriterien sowie zum Verfahren bei Abweichungen.
Warum reicht ein Datenblatt des Lieferanten nicht?
Ein Datenblatt nennt typische Werte, keine verbindlichen Grenzen. Erst die Werksnorm mit Toleranzen und benannter Prüfmethode macht die Lieferung prüfbar und reklamierbar.
Muss die Normausgabe im Vertrag stehen?
Ja. Normen werden überarbeitet, und mit ihnen ändern sich Prüfverfahren und Grenzwerte. Ohne Ausgabedatum liefert der Lieferant nach der Fassung, die ihm gerade passt.
Was ändert sich durch SMART Standards?
Normen werden maschinenlesbar und können direkt in Prüfpläne und Laborinformationssysteme übernommen werden. Das reduziert manuelle Übertragungsfehler und beschleunigt Änderungen.