Auswahl eines Spektralphotometers für die Kunststoffindustrie

Im Kunststoffmarkt kann der Wettbewerb mit großen Herstellern erschreckend erscheinen, doch auch kleine Unternehmen gedeihen und haben eine Chance sich mit guten Produkten im Markt zu behaupten. Jedoch um wettbewerbsfähig zu bleiben, ist die Wahl des richtigen Spektralphotometers für Kunststoffe für die Produkteffizienz und -qualität unumgänglich. Farbmessung in derKunststoffproduktion ist der erste Schritt zur Optimierung des Wachstums und zur Steigerung des Umsatzes insgesamt. Fortschrittliche spektralphotometrische Instrumentierung ersetzt eine reine Farbmessung und berücksichtigt Änderungen der Farbwahrnehmung durch Variablen wie Textur, Lichtquelle oder Betrachtungswinkel. Denn geformte Kunststoffprodukte kommen in einer Vielzahl von Formen, Texturen und Trübungen vor und verschiedene Probentypen erfordern spezielle Halterungen um eine gewissenhafte Probenhandhabung zu gewährleisten.

Unterschiedliche Anwendungen in der Kunststoffverarbeitung

Spektralphotometer eignen sich nicht nur um die Qualität und Produktion von Kunststoffen zu erhöhen, ihre Vielseitigkeit erstreckt sich auch auf Bereiche der Kunststoffherstellung. Mit der richtigen Instrumentierung können beispielsweise inhomogene Proben wie Plastikpellets exakt gemessen werden. Farbmessung sorgt für eine gleichmäßige Pelletfarbe, die beim Extrudieren und Spritzgießen verwendet wird und die endgültige Farbqualität direkt beeinflusst.

Kunststoffe kommen in einer Vielzahl an Farbe, Größe und Formen vor. Ungleichmäßigkeiten, Glanz oder Struktur können die Farbquantifizierung beeinflussen.

Von der Anfangsphase der Plastikproduktion bis zu den Endstadien der Farbanalyse von Preforms oder Probentafeln sorgen Spektralphotometer in jedem Schritt der Produktion für Konsistenz. Die Einfachheit und Genauigkeit der heutigen fortgeschrittenen Instrumentierung nehmen das Rätselraten aus der Fertigung, was sowohl die Produktion als auch die Qualität insgesamt erhöht.

Spektralphotometrische Instrumentierung in der Kunststoffproduktion

Die gerichtete 45/0 ° Geometrie beleuchtet die Probe in einem 45 °-Winkel und misst sie unter 0°. Wissenschaftliche Studien zeigen, dass diese geometrischen Prinzipien die genaueste Darstellung der visuellen Farbwahrnehmung bieten. Die 45/0 ° Geometrie eignet sich hervorragend für opake Kunststoffmessung, bei der Produktproben lichtundurchlässig sind und die gewünschten Ergebnisse eine visuell wahrgenommene Farbe mit einem numerischen Wert quantifizieren. Jedoch können sowohl Textur als auch Glanz Herausforderungen bei der Farbmessung darstellen. In diesen Fällen ist die beste Technik eine Reflexionsmessung in der Geometrie diffus/8°. Messgeräte mit diffuser Geometrie (Kugelgeometrie) verwenden eine weiß beschichtete Kugel, um die Probe diffus zu beleuchten. Die Messung erfolgt unter einem Winkel von 8° (Diffus/8°). So können unterschiedliche Messergebnisse, die aufgrund von verschiedenen Oberflächen entstehen, verhindert werden. 

Eine Kunststoffplatte aus einem Guss, mit einer linken, strukturierten Seite und einer rechten, glänzenden Seite. Farbmessgeräte mit Kugelgeometrie können die gleiche Anzahl an Farbpigmenten identifizieren, unabhängig davon wie die Oberfläche beschaffen ist.

Wenn eine Plastikprobe lichtdurchlässig ist, funktionieren Transmissionsmessungen am besten, können aber je nach Transparenz variieren. In der regulären Transmission, die gerade durch die Probe fällt, ist der Farbanteil zum größten Teil enthalten. Strukturen in der Oberfläche oder in der Probe enthaltene Teile können dazu führen, dass Licht gebrochen, oder diffus gestreut wird. Diese diffuse Transmission enthält ebenso einen Farbanteil und ist verantwortlich für Haze. Die totale Transmission ist die Kombination aus regulärer und diffuser Transmission. Kratzer, Schlieren und Blasen in der Probe können in regulärer Transmission zu großen Farbverfälschungen und Fehlmessungen führen. Messungen in Totaler Transmission eliminieren diese größtenteils.

Die heutigen Spektralphotometer sind als portable, stationäre und Online-/Inline-Modelle erhältlich. Letztere ermöglichen eine Überwachung der Produktion in Echtzeit von Anfang bis Ende. Sogar geringfügige Farbveränderungen können leicht erkannt werden und erlauben einfache Änderungen in jedem Stadium der Produktion. Diese Werkzeuge sind vorteilhaft für die effiziente und effektive Schaffung von Qualitätsprodukten und steigern den Umsatz.

So unterschiedlich die Anwendungen in der Kunststoffindustrie, so verschieden sind auch Farbmessgeräte. Neben der Art der Probe bestimmen Einsatzort und die Anforderungen des Qualitätsmanagements die Auswahl des richtigen Spektralphotometers.

Auswahl der richtigen Instrumentierung zur Steigerung der Produktion und des Verkaufs

Eine fortschrittliche Instrumentierung vereinfacht nicht nur die Produktion und die Qualitätskontrolle, sondern bietet auch die Vielseitigkeit, sich neuen Herausforderungen und Bedürfnissen anzupassen. HunterLab arbeitet seit 60 Jahren mit vielen führenden Kunststoffherstellern der Welt zusammen und ist ein anerkannter Name für innovative und hochwertige Farbmesssysteme für Kunststoffprodukte. Für jede Art von Unternehmen bietet HunterLab die passende Lösung und geht auf spezifische Kundenbedürfnisse ein. Kontaktieren Sie das Team von HunterLab noch heute.

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Farbanalyse an Kunststoff- und Polymeradditiven

Polymeradditive dienen als Stabilisatoren für technische Kunststoffe und Lacksysteme und der Modifizierung von Polymeren für spezifische Anforderungen. Die Packaging Science University of Florida erklärt die Ursache für den Trend zum Einsatz dieser Werkstoffe. Sie stellt fest, dass „der Einsatz von Polymeren die Tür für neue und innovative Produktionsweisen geöffnet hat. Zahlreiche Additive sorgen für Verbesserungen in der Verarbeitung und Fertigung; andere gewährleisten eine Reihe positiver Eigenschaften bei den Werkstoffen“.¹

Polymeradditive haben die Nutzung von Plastik in der Fertigung verbessert und neue innovative Lösungen beim Einsatz dieser Werkstoffe erschaffen. (Bildquelle: Flickr user Kevin Dooley (CC BY 2.0))

Polymeradditive vergrößern also die Einsatzmöglichkeiten in der Fertigung und sind das Schlüsselelement bei innovativem Design. Es lassen sich leichte und zugleich robuste Materialien herstellen, sie helfen dass Werkstoffe flexibler oder weicher werden oder bewirken eine Veränderung der optischen Erscheinung. Sie kommen zum Einsatz in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, in der Textil-, Verpackungs- und Lackindustrie, als auch im Bereich Medizin und Kosmetik. In Lack-, Kleb und Dichtstoffen, Waschmitteln, Reifen, Gummi, Kleister, löslichen Pulvern, Dispersionen, Dämmmaterial, Folien - die Anwendungsbereiche sind nahezu unzählig.

Die Farbanalyse bei Plastik- und Polymeradditiven spielt bei der Entwicklung neuer Produkte eine wichtige Rolle. Dank Fortschritten in der spektralphotometrischen Technologie erleben wir eine deutliche Verbesserung bei der Probenhandhabung von Polymeradditiven in der Qualitätssicherung.

Analyse verschiedener Polymeradditive

Additive helfen sowohl bei der Verarbeitung als auch bei der Verbesserung des Erscheinungsbilds von Werkstoffen. Da allerdings eine breite Palette an Additiven verwendet werden kann, um neue Rezepturen zu erschaffen, ist eine sorgfältige Überwachung ein notwendiger Teil der Entwicklung um sicherzustellen, dass Produkte ihre Stabilität, Einheitlichkeit und Konsistenz wahren.

Mit Spektralphotometern werden spezifische Veränderungen dokumentiert, die für die Verbesserung der Leistung der Produkte erforderlich sind. Die Farbmessung liefert nicht nur Informationen zu Additiven, die die Farbe ändern, sondern sie kann auch molekulare Veränderungen in Stabilisatoren, Füllstoffen, Verarbeitungshilfen und antibakteriellen Additiven messen.

Spektralphotometer sind das primäre Werkzeug für die Farbanalyse von Plastik- und Polymeradditiven, die von geschmolzenen Proben in Polymer-Schmelzen bis hin zu Qualitätskontrollprüfungen bei der abschließenden Produktanalyse reichen. Eine fortschrittliche Instrumentierung zur Farbmessung überwacht die Absorption und Reflexion von Licht, um auch kleinste Änderungen in der Rezeptur zu bestimmen, wodurch Sie eine effizientere Bewertungsmethode entwickeln können. Die engmaschige Überwachung von Farb- und/oder molekularen Änderungen mittels Farbmessgeräten verringert Abfall und verbessert die Qualität des Endprodukts, wodurch wiederum die Marktgängigkeit Ihrer Angebote gesteigert wird.

Kunststoffe sind heute dank der Verwendung von Polymeradditiven stabiler und vielseitiger denn je.

Spektraltechnologie führt zu neuen Innovationen bei der Fertigung von Polymeren

Spektralphotometer können unter anderem verwendet werden, um Polymer-Stabilität und -Bruch aufgrund von thermischen Änderungen und Exposition gegenüber UV-Strahlung zu überwachen. Diesen beiden Faktoren wird häufig der Verfall und die Zersetzung von Werkstoffen zugeschrieben, die Farbanalyse ermöglicht Ihnen eine einfache Überwachung des UV-Reflexionsgrads und liefert Daten, die zur Bewertung der Veränderung erforderlich sind. Diese Daten können dann verwendet werden, um die ordnungsgemäße Rezeptur und den Einsatz von Polymeradditiven sicherzustellen, wodurch die Produktstabilität gewahrt wird.

Die Klärung polymerer Werkstoffe stellt in der Kunststoffbranche ein weiteres Problem dar, da die Klärung von Additiven die Gesamtstruktur des Polymers beeinflussen und die Kristallisationsneigung Ihres Werkstoffs erhöhen kann. Eine stärker verdichtete Kristallstruktur führt zu einer besseren Klärung und einem verbesserten optischen Erscheinungsbild - und diese verdichteten Kristalle zeigen auch einen geringeren Reflexionsgrad. Daher können Farbmessgeräte Veränderungen im Kristallisationsprozess durch eine Quantifizierung der Reflexionswerte genauer überwachen. Diese Daten können dann verwendet werden, um die Ergebnisse von Schwankungen in der Additiv-Rezeptur oder bei der Verarbeitung zu vergleichen.

Füllstoffe sind ein weiteres herkömmliches Additiv in der Polymerproduktion, denn sie stellen eine Möglichkeit zur Senkung von Kosten und zur Erhöhung der Produktmenge dar. Diese Additive können allerdings einen übermäßigen Effekt auf die Farbe haben. Spektralphotometer können Farbänderungen während der Produktentwicklung genau überwachen und ermöglichen so eine Einstellung der Farbadditive während der Produktion, um die abschließende Farbqualität zu verbessern und Materialabfall zu verringern. Mithilfe einer Farbmetrik-Software können diese Daten gespeichert und zur Entwicklung präziser Rezepturen verwendet werden, damit eine chargenübergreifende Konsistenz gewährleistet wird.

Änderungen der Farbe und anderer Eigenschaften von Polymeren können mittels spektralphotometrischer Technologie einfach überwacht werden. Diese Daten können dann verwendet werden, um Änderungen an den Rezepturen vorzunehmen und die Produktqualität sicherzustellen.

Flexible Farbmessung

Die unglaubliche Vielfalt an Polymeradditiven hat die Plastikbranche revolutioniert. Diese neuen Produkte stellen jedoch auch höhere Anforderungen an die Flexibilität von Analysewerkzeugen. Wenn es um Farbmesstechnologie und Flexibilität geht, bietet HunterLab eine breite Palette von Spektralphotometern. Wir sind auf die Farbmessung von Kunststoffprodukten spezialisiert und stellen industrieweit führende Innovationen und Erfahrungen bereit. Unsere Geräte sind einfach zu nutzen und erfüllen die Herausforderungen, die mit der Farbanalyse von Plastik- und Polymer-Additiven verbunden sind. Für weitere Informationen zu unseren Produktangeboten kontaktieren Sie uns gerne noch heute.

Übersetzt aus dem Englischen.

Quellen:

1 “Analysis of Polymer Additives in the Packaging Industry”, 2008,http://www.iopp.org/files/public/FoxFloridaAdditives.pdf

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