SKZ: Erweiterte Forschungsaktivitäten zur Farbrezepturberechnung beim Compoundieren

Verschiedene Farbmasterbatches zum Einfärben von Kunststoffen.

Am Kunststoff-Zentrum SKZ in Würzburg ist ein neues Forschungsvorhaben zur innovativen Farbrezepturberechnung anhand von Inline-Schmelzefarbmessungen angelaufen. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen zukünftig dabei helfen, z.B. Chargenschwankungen oder Farb-Drifts bei der Kunststoffaufbereitung frühzeitig zu erkennen und automatisch zu korrigieren sowie den Farbnachstellprozess signifikant zu beschleunigen.

Die Farbe ist ein wichtiges Qualitätsmerkmal bei Kunststoffen. Zur Zeit existieren mehrere Möglichkeiten, die Farbe von Kunststoffen zu messen. Die gängigste Methode ist die Offline-Messung an spritzgegossenen oder gepressten Plättchen. Die Offline-Farbmessung ist aufgrund des benötigten Zwischenschritts für die Probekörperherstellung sehr zeitaufwendig. Bei der Farbmessung am Granulat bzw. Extrudat oder in der Kunststoffschmelze während der Aufbereitung entfallen hingegen die Probekörperherstellung. Die Schmelzefarbmessung kann die Farbe sogar in Echtzeit ermitteln, wodurch eine mögliche Prozessregelung vereinfacht wird.

Schematische Darstellung einer automatisierten Farbrezepturberechnung. Die Farbrezepturberechnung erfolgt mit Ergebnissen aus der Inline-Schmelzefarbmessung (Spektrometer) am Ende des Extruders. Mithilfe von Kalibrierreihen und einer geeigneten gekoppelten Rezeptiersoftware kann die Steuerung der Dosiereinheiten und letztlich die Farbkorrektur erfolgen.

Dies soll der Ausgangspunkt für eine automatisierte Farbrezepturberechnung sein. Dazu hat das SKZ ein neues Forschungsvorhaben gestartet, dessen Ziel die Erkennung und Korrektur von Farbwertabweichungen z.B. durch Chargenschwankungen ist.

Die in Echtzeit gemessenen Farbwerte werden an eine Rezeptiersoftware weitergeleitet. Im Anschluss kann diese evtl. Abweichungen zum vorgegebenen Standard ermitteln. Mithilfe des Regelkreises können diese Abweichungen dann durch eine automatische Anpassung der Dosieranteile ausgeglichen werden. Für die Maschinenbediener der Kunststoff verarbeitenden Industrie sollen unter Verwendung aller Ergebnisse Richtlinien erstellt werden.

Das IGF-Vorhaben 17413N der Forschungsvereinigung Fördergemeinschaft für das SKZ wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestags gefördert.

Ansprechpartner:
SKZ - Das Kunststoff-Zentrum
Friedrich-Bergius-Ring 22
97076 Würzburg
Kunststoff-Forschung und Entwicklung
Dipl.-Ing. Julia Botos
Tel. +49-(0)931 4104-458
j.botos@skz.de

SKZ - Das Kunststoff-Zentrum, Würzburg

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