Die Farbenfolger

Sensor Instruments: Manchmal macht es Sinn zu folgen. Beispielsweise dem Gewissen oder einem ernstgemeinten Rat von Freunden. Instagram oder LinkedIn folgen? Da kann man schon geteilter Meinung sein. Dem Mainstream? „Alles ist gut! Nur nicht immer, nur nicht überall, nur nicht für alle.“ (Frei nach Novalis). Wir von Sensor Instruments bevorzugen eher den individuellen Weg - aber gerade deswegen macht es Sinn, ab und an zu folgen: den Farben zum Beispiel.

Gerade im Bereich der Farben von Rezyklaten waren unsere geschätzten Marktbegleiter in der letzten Zeit recht umtriebig. Mittlerweile findet man fast kein Unternehmen mehr aus dem Kunststoffrecyclingbereich, das zur Messung der Farbe von Rezyklaten nicht eines der angebotenen portablen Farbmessgeräte im Labor stehen hat. Diese leisten ihre Dienste, ohne Frage. Mit dem zu erwartenden Bedienungskomfort, zu einem erschwinglichen Preis und präzise. Präzise? Recht genau, falls es sich um Farbplättchen handelt; aber wie verhält es sich bei einer Farbmessung direkt aufs Rezyklat? Da dürfte es vermutlich das eine oder andere Problem geben! Nicht unerhebliche Farbabweichungen zwischen den ermittelten Farbwerten vom Rezyklat verglichen mit den Kunststoffplättchen aus derselben Charge könnte dabei der Regelfall sein. Zudem dürften die Farbabweichungen auch zwischen zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Messungen, bei veränderter Lage der Pellets innerhalb des Messflecks, beträchtlich voneinander abweichen. Der Grund hierfür ist sicherlich nicht in der unzulänglichen Messgenauigkeit der Farbmessgeräte zu suchen, sondern vielmehr liegt es an der von einer planen Oberfläche doch recht stark abweichenden Form der Rezyklatkörner, die des Weiteren auch noch zufällig unter dem Messfleck angeordnet sind.

Inline-Farbmesssysteme von Sensor Instruments

Wird nun seitens des Rezyklatherstellers eine Inline-Lösung gewünscht, sollten die Messergebnisse, bei gleichem Kunststoffmaterial, idealerweise mit denen des portablen Messgerätes übereinstimmen. Seitens des Labors können belastbare Farbwerte unter Verwendung der portablen Farbmessgeräte lediglich von Kunststoffplättchen erhalten werden. Bei den Inline-Farbsystemen bietet Sensor Instruments mittlerweile Farbmesssysteme an, deren Frontends entweder direkt auf das Rezyklat, während der Produktion, oder durch ein Schauglas auf das Kunststoffgranulat gerichtet sind. Aufgrund der Bewegung der Pellets und einer entsprechenden Messzeit erhält man dadurch Farbmesswerte mit einer Genauigkeit von typischerweise dE = 0.3. Mittels optomechanischem Frontend, d.h. im Sensorkopf sind keine elektronischen Komponenten vorhanden, kann das Rezyklat auch bei höheren Temperaturen gemessen werden.

Damit nun aber die Farbwerte aus den Inline-Messungen mit denen, die sich durch die Messung der Kunststoffplättchen mit Hilfe der portablen Messgeräte ergeben, übereinstimmen, muss seitens der Inline-Systeme noch eine sogenannte USER-CALIBRATION durchgeführt werden. Dies lässt sich aber problemlos mit Hilfe der im Lieferumfang enthaltenen PC-Software DOCAL Scope V1.4 bewerkstelligen: Der Bediener wird praktisch durch den Kalibrierprozess geleitet. Nach dem Kalibriervorgang zeigt das Inline-Messsystem bei gleichem Material dieselben L*a*b*-Werte an, die zuvor mittels portablen Messgerätes anhand der Kunststoffplättchen ermittelt wurden. Man kann auch sagen, dass wir bei den Inline-Messsystemen den L*a*b*-Werten der portablen Messgeräte folgen. Bei der Darstellung und Speicherung der Messwerte leistet die DOCAL Scope V1.4 Software ebenfalls gute Dienste. Der Bediener der Anlage vor Ort wird sich über die Trendanzeige sowie die Toleranzanzeige freuen. Falls etwas „aus dem Ruder läuft“ kann damit schnell reagiert werden, um Schlimmeres zu verhindern.

Auf der DOCU-Oberfläche der DOCAL Scope V1.4 PC-Software werden auf der rechten Seite des Bildschirms die Abweichungen in L*, a* sowie b* vom jeweils vorgegebenen L*a*b*-Sollwert graphisch sowie numerisch angezeigt. Auf der C SPACE-Oberfläche hingegen erfolgt eine numerische Anzeige der aktuellen und über den vorgegebenen Zeitraum gemittelten L*a*b*-Werte sowie deren Abweichungen zum vorgegebenen Sollwert. Wird nun eine der vorgegebenen Toleranzen verlassen, wird diese Über- bzw. Unterschreitung entsprechend angezeigt: L* zu niedrig bewirkt eine schwarze Umrandung, bei einem zu hohen L*-Wert folgt dementsprechend eine weiße Umrandung. Wird die Toleranz des a*-Wertes unterschritten, führt das zu einer grünen Umrandung, ist der aktuelle a*-Wert hingegen zu hoch, erfolgt eine rote Umrandung. Bei Verlassen des Toleranzbereiches beim b*-Wert folgt eine blaue Umrandung, falls zu niedrig und eine gelbe Umrandung, für den Fall, dass der aktuelle b*-Wert zu hoch ist. Die abgespeicherten Farbwerte können mittels EXCEL® dargestellt werden.

Die Eingabe des L*a*b*-Sollwertes kann über ein File erfolgen, in dem die L*a*b*-Farbwerte der entsprechenden Kunststoffplättchen und deren Bezeichnung abgelegt sind. Die Kunststoffplättchen werden dabei mittels einer 5-stelligen Nummer ausgewählt. Nach Eingabe der 5-stelligen Nummer wird der L*a*b*-Sollwert des Kunststoffplättchens in die TEACH-Tabelle eingetragen und zusätzlich dazu wird der Name des Kunststoffplättchens in der PC-Software DOCAL Scope V1.4 auf der TEACH-Seite angezeigt. Im BLOCK-Modus können die Toleranzen für dL*, da* und db* individuell eingestellt werden. Ferner gibt es noch den CYL-Modus mit einer gemeinsamen Toleranz für a*b* und einer separaten Toleranz für den L*-Wert, darüber hinaus ist noch der SPHERE-Modus verfügbar, bei dem nur der dE-Wert einzugeben ist.

Labor- und mobile Farbmesssysteme von Sensor Instruments

Mittlerweile bietet Sensor Instruments auch Farbmesssysteme fürs Labor sowie für mobile Zwecke an. Auch bei diesen Geräten kann den portablen Messgeräten gefolgt werden. Somit kann die Erstellung von Kunststoffplättchen auf ein Minimum reduziert werden, da sowohl mit den Labor-Messsystemen als auch mit den mobilen Messsystemen eine Farbmessung direkt am Rezyklat erfolgen kann. Steht für eine Farbmessung im Labor nur wenig Rezyklat zur Verfügung, so kann mit der kompakten SPECTRO-3-0°/45°-MSM-CMU mit lediglich 0,15 Liter Rezyklat eine Farbmessung durchgeführt werden. Die Messung erfolgt hierbei durch ein Schauglas und entspricht exakt der Methode, die auch an den Inline-Anlagen eingesetzt wird, falls am Einsatzort ein Schauglas erforderlich ist. Falls hingegen ausreichend Rezyklat für die Farbmessung zur Verfügung steht (bis zu 10 Liter), kann auf das Farbmesssystem SPECTRO-3-0°/45°-MSM-LAB-DIG-LF zurückgegriffen werden. Bei diesem System wird ebenfalls ein Schauglas benutzt, sodass auch hierbei mit demselben Messaufbau wie bei den Inline-Anwendungen gearbeitet wird. Ein Pendant zum SPECTRO-3-FIO-MSM-DIG-DL in Verbindung mit dem optomechanischen Frontend KL-D-0°/45°-85-1200-D-S-A3.0 findet man im Laborbereich mit dem SPECTRO-3-0°/45°-MST. Die optomechanischen Frontends beider Farbmesssysteme werden in einem Abstand von 85mm mit der optischen Achse des Senders senkrecht zur Rezyklatoberfläche angeordnet. Inline sorgt ein Abweisblech für konstanten Rezyklatabstand, beim Laborsystem kann der korrekte Abstand am Stativ eingestellt werden. Die PC-Software DOCAL Scope V1.4 kann sowohl bei den Inline- als auch bei den Laborsystemen eingesetzt werden.

Schneller an die Farbmesswerte zu gelangen, ohne dabei aber mit Inline-Sensorik zu arbeiten, war der Auslöser zur Entwicklung eines mobilen Gerätes: autark vom 220V-Netz, ausgestattet mit einem Panel-PC und optional einem Drucker, um Proben fürs Labor entsprechend zu dokumentieren. Die Einheit befindet sich dabei auf einen kompakten Tisch mit Rollen. Der Trichter hat auch hier ein Fassungsvermögen von in etwa 10 Liter. Nach Aktivieren des Messvorgangs über die PC-Software DOCAL Scope V1.4 und Öffnen des Schiebers, startet die Messung und endet automatisch nach Durchlauf des Rezyklats.

Wir von Sensor Instruments würden uns sehr freuen, wenn möglichst viele Unternehmen unsere Empfehlungen beherzigen und unserem Rat folgen würden.