Sensorsysteme
26.08.2024
Farbmessung von Rezyklaten im Recyclingprozess Warum sollte nun die Farbe von Rezyklaten auch noch gemessen werden? Es wird doch ohnehin schon ein ziemlicher Aufwand im Vorfeld betrieben, damit die zu recycelnden Objekte farblich getrennt werden. Nach einer Farbtrennung von ganzen Kunststoffobjekten folgt eine weitere farbliche Trennung der Flakes bzw. der Kunststoffbruchstücke nach dem Schreddern und dem anschließenden Wasch- und Trocknungsvorgang. Bedingt durch die Änderungen der EU-Verpackungs- und Verpackungsabfallverordnung (Packaging and Packaging Waste Regulation, PPWR) bzgl. des Rezyklatanteils in Kunststoffen (beispielsweise müssen ab 2025 mindestens 25% PET-Einweg-Getränkeflaschen ab 2030 mindestens 30% recycelten Kunststoff (Rezyklat) enthalten) steigen aber die Qualitätsanforderungen an das zu produzierende Rezyklat. Die kunststoffverarbeitende Industrie stellt dabei dieselben Qualitätsansprüche an das Rezyklat wie an Neuware und die Farbe des Rezyklats bildet dabei einen dieser Qualitätsansprüche. Zwar werden in den Recyclingunternehmen stichprobenartig Rezyklatmessungen in Hinblick auf die Farbe im Labor durchgeführt, an den Produktionsanlagen sucht man jedoch nach einer Überwachung der Rezyklatfarbe in den allermeisten Fällen vergebens. Sicherlich hat das auch damit zu tun, dass bislang weniger Rezyklate in neuen Kunststoffprodukten zum Einsatz kamen, und zum anderen auch ein Mangel an Anbietern von solchen Inline-Rezyklatfarbmesssystemen herrschte, aber mittlerweile stehen auch für diesen Einsatzbereich Messsysteme zur Verfügung. Dabei wurde seitens der Firma Sensor Instruments GmbH darauf geachtet, nicht nur ein Inline-Farbmesssystem zu entwickeln, sondern auch die entsprechenden für eine vor-Ort-Kalibrierung notwendigen Artikel ins Programm mit aufzunehmen. (...) |
Farbunterscheidung von Rezyklaten Mit Hilfe des Dreibereichsverfahrens im VIS-Bereich |
19.06.2024
Sprühstrahlkontrolle im Reflexlichtbetrieb Messung geringster Sprühmengen im Ex-Bereich
Für Applikationen mit geringem Sprühauftrag kommt in erster Linie eine Lösung infrage, die auf dem Reflexlichtprinzip beruht. Da die meisten dieser Anwendungen im Ex-Bereich stattfinden, wird bevorzugterweise ein Lichtleitersystem eingesetzt. Bei diesen Anwendungen kann der Sprühstrahl in der Regel mit bloßem Auge nicht mehr wahrgenommen werden. Mit dem Lichtleiterfrontend ABL-V-ARRA-KL-M18-XL-A3.0 in Verbindung mit der Kontroll-elektronik SPECTRO-T-1-FIO-R/R kann sowohl die Präsenz als auch die Sprühstrahldichte aus einem Abstand von typischerweise 60 mm zwischen Frontend und Sprühstrahl zuverlässig bestimmt werden. |
SPECTRO-T-1-FIO-R/R (Kontrollelektronik) + ABL-V-ARRA-KL-M18-XL-A3.0 (Lichtleiterfrontend) |
20.11.2023
Inline-Farbkalibrierung auf Kunststoffrezyklate Die Windows® Software SPECTRO3 MSM DOCAL Scope ermöglicht eine Inline-Kalibrierung der Farbsensorik auf verschiedene Art und Weise, was im Folgenden etwas näher erläutert wird.
Kalibrieren mittels RAL-Kunststofffarbkarten Von der Fa. RAL gGmbH, Bonn werden ca. 300 verschieden farbige Kunststoffkarten angeboten, die nach der d/8°-Methode vermessen werden. Die entsprechenden L*a*b*-Werte werden auf jeder, der Kunststofffarbkarte beigefügten, Hülle vermerkt. Zusätzlich wird bei den RAL-Kunststofffarbkarten, die über die Fa. Sensor Instruments GmbH bezogen werden können, der jeweilige L*a*b*-Wert, der sich aus der 45°/0°-Messung ergibt, sowohl auf der RAL- Kunststofffarbkarte als auch auf der Hülle festgehalten und zusätzlich mit einer 5-stelligen Nummer versehen. Sensor Instruments trägt dabei fortlaufend bei neu zu vermessenden RAL-Kunststofffarbkarten eine 5-stellige Nummer, zusammen mit dem auf der RAL-Kunststofffarbkarte gemessenen L*a*b*-Farbwert, in eine Kalibrierdatei ein. Während des Kalibriervorgangs müssen somit der Sensorik lediglich die zu kalibrierenden RAL-Kunststofffarbkarten vorgelegt werden und die dazu passende 5-stellige Zahl in der Software eingegeben werden. Bei diesem Kalibriermodus wird lediglich auf die RAL-Kunststofffarbkarten als Referenz zurückgegriffen, wodurch ein ortsunabhängiger Vergleich der Messergebnisse, beispielsweise bei Betrieben mit mehreren Standorten, ermöglicht wird, da in diesem Fall auf einen Bezug auf Handfarbmessgeräte, sog. Hand-Colorimeter verzichtet werden kann. Kalibrieren mittels Farbspritzgussplättchen und Rezyklaten Vielfach ist aber genau dieser Bezug zu im Betrieb bereits vorhandenen Hand- oder Laborfarbmessgeräten gewünscht, da somit die Messwerte zwischen Produktion und Labor besser vergleichbar sind. Dieses Referenzieren auf bereits im Betrieb vorhandene Farbmessgeräte mittels Software SPECTRO3 MSM DOCAL Scope soll im Folgenden etwas näher erläutert werden. Sensor Instruments bietet hierzu neben den Inline-Farbmesssystemen auch Laborgeräte an, die nach exakt dem gleichen Verfahren arbeiten und deren Sensorik identisch ist. Dabei stehen sowohl Systeme, die durch ein Schauglas messen zur Verfügung, als auch Geräte, die in direkter Weise auf das zu vermessende Rezyklat blicken. Inline-Farbmessung mittels SPECTRO-3-0°/45°-MSM-INLINE-ANA und dazu passendem Laborgerät SPECTRO-3-0°/45°-MSM-CMU In beiden Fällen kann direkt auf das Rezyklat kalibriert werden, während die L*a*b*-Referenzwerte mittels Spritzgussplättchen, hergestellt aus der gleichen Charge eines Rezyklats, das den zu kalibrierenden Geräten zu Verfügung steht, ermittelt werden. Die L*a*b*-Referenzwerte werden anhand der Spritzgussplättchen mit Hilfe der im jeweiligen Betrieb vorhandenen Hand- bzw. Laborfarbmessgeräte ermittelt. Inline-Farbmessung mit Hilfe eines SPECTRO-3-FIO-MSM-ANA-DL in Verbindung mit einem Frontend KL-D-0°/45°-85-1200-D-S-A3.0-VIS und dem dazu passenden Laborgerät SPECTRO-3-0°/45°-MST Auch hierbei liefern die Spritzgussplättchen die L*a*b*-Referenzfarbwerte. Das optische Frontend ist dabei in einem Abstand von 85mm direkt auf das Rezyklat gerichtet. Das während der Kalibrierung zur Verfügung stehende Rezyklat wird auch zur Herstellung der Spritzgussplättchen verwendet. Spritzgussplättchen und Rezyklat stammen somit aus der gleichen Charge. Bei Kalibrierung mittels Laborgerät SPECTRO-3-0°/45°-MST wird empfohlen, bei der Messwertaufnahme während des Kalibriervorgangs die Rezyklat-Aufnahmeschale bei gleichbleibendem Abstand zum Sensorfrontend in x-, y- Richtung zu bewegen, damit die zufällige Lage der Pellets kompensiert werden kann. Inline erfolgt dies durch den Transport der Pellets auf einem Rüttelförderer. Der Rezyklatstrom nimmt dabei eine Geschwindigkeit von typ. 50mm/s bis zu 100mm/s ein. Bei einem Kalibriervorgang mit einer Dauer von beispielsweise 30s bewegt sich der Rezyklatstrom um 1.5m bis 3m, d.h. über diese Messstrecke wird während des Kalibriervorgangs gemittelt. Entsprechend genau und unabhängig von der zufälligen Lage der Granulatkörner ist dann das Messergebnis. Selbst bei Vibrationen, die gelegentlich die Pellets in Resonanz versetzen und diese dann zum „Hüpfen“ veranlassen, können dadurch während des Messvorgangs mit einer Dauer von einigen Sekunden weitestgehend kompensiert werden. Entscheidend ist hierbei u.a. die große Lichtspotgröße von ca. 20mm im Durchmesser, wodurch schon im Stillstand über eine große Anzahl von Pellets optisch gemittelt wird. |
SPECTRO-3-0°/45°-MSM-INLINE-ANA + SPECTRO-3-0°/45°-MSM-CMU (Inline-Farbmesssystem) Kalibrieren mittels RAL-Kunststofffarbkarten bzw. Farbspritzgussplättchen und Rezyklaten SPECTRO-3-FIO°-MSM-ANA-DL + KL-D-0°/45°-85-100-D-S-A3.0-VIS SPECTRO-3-0°/45°-MST (Inline-Farbmesssystem) |
11.10.2023
Testbericht zur Inline-Farbmessung an Rezyklaten Im Zuge des zunehmenden Einsatzes von Rezyklaten in der Kunststoffindustrie rückt eine effiziente Produktkontrolle immer mehr in den Fokus. Reichte in der Vergangenheit noch eine stichprobenartige Qualitätskontrolle im Labor aus, wird in der Branche immer häufiger über eine 100%-Kontrolle vor allem in Bezug auf den Farbverlauf nachgedacht. Sensor Instruments hat diesbezüglich mehrere Inline-Systeme auf den Markt gebracht, die zum einen den Mitarbeitern in der Produktion in einem recht frühen Stadium der Rezyklatherstellung Informationen, nicht nur über den Trend der Farbe der Rezyklate, sondern der Farbe der Rezyklate in Kombination mit deren Temperatur liefern und des Weiteren die Produktstromhöhe überwachen. Die Produktstromhöhe ist zum einen für die exakte Ermittlung der Rezyklatfarbe wichtig, zum anderen informiert diese aber auch rechtzeitig über eine eventuelle Verstopfung des Siebes unmittelbar nach der Rüttelförderrinne. Ferner werden die Daten via digital-serieller Schnittstelle (Ethernet) der Qualitätssicherung zur Verfügung gestellt..
|
SPECTRO-3-FIO-MSM-ANA-DL (Inline-Farbmesssystem) |
01.09.2023
Sensorsysteme zur Rezyklat-Kontrolle in der Kunststoffindustrie fürs Labor und Inline Überwog in der Vergangenheit noch das Downcycling von Kunststoffprodukten, so gewinnt nun zunehmend die Form von Recycling an Bedeutung, bei der der wieder verwendete Kunststoff dem gleichen oder einem vergleichbaren Verwendungszweck zugeführt wird. Das wiederum bedeutet einen erheblichen technischen Mehraufwand bei der Trennung und Sortierung der im Recyclingbetrieb angelieferten Artikel während des gesamten Recyclingprozesses. Nach Abtrennung möglichst aller Nichtkunststoffe, beispielsweise mittels Metallabscheider und Windtrennung, wird derzeit in erster Linie nach Farbe (Farbsortiersysteme) und Kunststoffart (NIR-Kameras) sortiert. Trotz Vorsortierung, hierbei werden überwiegend ganze Artikel kontrolliert, sowie einer Nachsortierung (nach dem Schreddern der Kunststoffartikel und anschließendem Waschen) der als Flakes bezeichneten Kunststoffpartikel, kann keine Sortenreinheit von 100% erreicht werden. Auch bei der Farbe muss mit gewissen Schwankungen gerechnet werden. Um dennoch einen uneingeschränkten Einsatz der so produzierten Rezyklate zu ermöglichen, müssen diese vor dem nächsten Verarbeitungsschritt, allerspätestens unmittelbar vor dem Extrudieren, auf deren Reinheit hin untersucht werden. Typischerweise könnte das von einer Dosieranlage, ausgestattet mit entsprechender Sensorik, erledigt werden.
► Produktübersicht (pdf) |
Farbe Kunststofftyp Marker |
24.08.2023
Die Farbenfolger 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? ► zur Pressemitteilung (Word/pdf) |
Inline-Farbmesssysteme |
10.05.2022
Fachartikel in KUNSTSTOFFE 05/2022
(Kategorie: Aufbereitung & Recycling - Messtechnik)
(Kategorie: Aufbereitung & Recycling - Messtechnik)
Der Kreislauf der Farbe Konstante Farbgebung bei Rezyklaten sichern
Seit Jahren nimmt die Masse an wiederverwertbarem Plastikmüll stetig zu. Das liegt zum einen am technischen Fortschritt bei der Aufbereitung sowie der Sortierung von Kunststoffabfällen und zum anderen auch an den Recyclingzielen der EU, bis 2025 die gesetzlich vorgeschriebene Recyclingquote von Kunststoffverpackungen auf 50% und bis 2030 auf 55% zu erhöhen. Zudem steigen auch die Anforderungen an die mittels Recyclingprozess gewonnenen Rezyklate. Neben der Kunststoffart und des vormaligen Einsatzzwecks spielt auch die Farbe des Rezyklats zunehmend eine wichtige Rolle. ► zum Fachartikel in Kunststoffe.de |
Labormesssysteme SPECTRO-LAB-SYSTEMS SPECTRO-3-0°/45°-MSM-LAB-ANA-P |
20.06.2022
Farbmessung von Rezyklaten Verfahrenstechnisch ist es bei Verwendung von jungfräulichem Kunststoffgranulat relativ einfach, den Farbwert einer Verpackung konstant zu halten, wird doch der Prozess der Farbhomogenität von den Masterbatchproduzenten recht gut beherrscht. Technisch ausgereifte Dosiereinheiten mischen dabei Masterbatch und Grundgranulat im empirisch ermittelten, optimalen Verhältnis. Die minimalen Farbabweichungen von Verpackung zu Verpackung sind so mit dem bloßen Auge nicht mehr wahrzunehmen. Der in der Fachwelt verwendete Begriff dE (Abstand zweier Farbwerte im L*a*b*-Farbraum) liegt dabei unterhalb von 1.
Mit Hilfe der Farbsortierung während der Trennung des Recyclingstroms wird nun versucht, die Farbe des Kunststoffrezyklats konstant zu halten. Damit die Toleranzgrenzen beim Farbwert nicht verlassen werden, ist jedoch eine ständige Produktüberwachung in Hinblick auf die Farbe erforderlich. Das im Folgenden beschriebene Laborgerät SPECTRO-3-0°/45°-MSM-LAB-ANA-P der Firma Sensor Instruments GmbH soll dabei helfen, den Farbverlauf der Rezyklate zu überwachen und zu dokumentieren. Die Idee dabei ist, dem Rezyklatstrom in regelmäßigen Abständen Proben zu entnehmen und diese dann dem Laborfarbmesssystem zuzuführen. Das Gerät zeigt dabei neben dem Farbwert L*a*b* auch dessen Abweichung zu einem Referenzfarbwert dL*da*db* an. Ferner wird jede Probe dokumentiert und diese kann anschließend mit einem Etikett, das auf das jeweilige Datum, die Uhrzeit sowie den L*a*b*- und dL*da*db*-Wert hinweist, versehen werden. ► zur Pressemitteilung (Word/pdf) |
Labormesssysteme SPECTRO-LAB-SYSTEMS SPECTRO-3-0°/45°-MSM-LAB-ANA-P |