Untersuchung, wie Farbprozessautomatisierungstechnologie die Kunststoffherstellung umweltfreundlicher macht

Die Technologie der Farbprozessautomatisierung ermöglicht es Herstellern traditioneller und alternativer Kunststoffe, umweltverträgliche Herstellungsverfahren anzuwenden. Bildquelle: Tanvi Malik

Kunststoffe sind überall um uns herum und erfüllen wichtige Funktionen in praktisch allen Bereichen der modernen Gesellschaft, von der Gesundheitsfürsorge über die Telekommunikation und den Verkehr bis hin zum Bauwesen. Ob es sich um die Zahnbürste handelt, die Sie morgens als erstes in die Hand nehmen, um das Auto, mit dem Sie zur Arbeit fahren, oder um das Gerät, auf dem Sie gerade lesen - Kunststoffe ermöglichen es Ihnen, für sich selbst zu sorgen, mit anderen zu kommunizieren und im täglichen Leben zu funktionieren. Und die Nachfrage nach Kunststoffen steigt; in den letzten 25 Jahren ist die Kunststoffproduktion um fast 300 % gestiegen.

In den letzten Jahren hat jedoch die wachsende Besorgnis über die Umweltauswirkungen von Kunststoffen die Nachfrage nach alternativen Kunststoffformulierungen aus erneuerbaren Quellen wie Methan, Mais und Bakterien angekurbelt. Einige dieser neuen Kunststoffe werden nun in gängigen Anwendungen eingesetzt. Im Jahr 2009 führte Coca-Cola, ein Großabnehmer von Kunststoffen, Flaschen aus Kunststoffen ein, die zu 30 % aus pflanzlichem Material bestehen, und 2010 begann der brasilianische Petrochemiegigant Braskem mit der Verwendung von Ethanol aus Rohrzucker zur Herstellung eines nachhaltigeren Polyethylens, einem der am häufigsten verwendeten Kunststoffe."1 Während die Entwicklung alternativer Kunststoffe spannende Möglichkeiten für die Zukunft der Kunststoffproduktion bietet, bleibt die erdölbasierte Kunststoffherstellung derzeit eine notwendige und unschätzbare Quelle für Kunststoffprodukte. Die Color Process Automation Technology, die im Rahmen einer strategischen Partnerschaft zwischen HunterLab und Plastore entwickelt wurde, ermöglicht es nun, die Umweltfreundlichkeit herkömmlicher Kunststoffe zu erhöhen, indem sie die Effizienz des Herstellungsprozesses selbst steigert, was nach Ansicht der Forscher eine große Chance zur Verringerung des CO2-Fußabdrucks darstellt.2

Das Ersetzen veralteter, auf Zeitintervallen basierender QC-Praktiken durch eine kontinuierliche spektrophotometrische Überwachung in Echtzeit kann die Effizienz erheblich verbessern. Bildquelle: Niklas Rhöse

Technologie zur Automatisierung von Farbprozessen

Color Process Automation Technology (cPAT) ist ein vollständig integriertes System, das spektralphotometrische Online-Instrumente mit einer auf Ihre Produktionsanforderungen zugeschnittenen Closed-Loop-Farbsteuerung kombiniert. Im Mittelpunkt des cPAT-Systems steht das SpectraTrend HT, ein vielseitiges 0/30-Spektralphotometer in Laborqualität mit integrierter Höhenmessung, das eine präzise Farbmessung von glatten und strukturierten Oberflächen ermöglicht. Mit seiner kompakten Grundfläche und der robusten Konstruktion lässt sich das SpectraTrend HT problemlos in Produktionslinien einsetzen, selbst in den rauesten Fabrikumgebungen. Kontinuierliche, berührungslose Farbmessungen, die vom SpectraTrend HT vorgenommen werden, liefern ein Echtzeit-Feedback über den Farbzustand innerhalb des Prozesses, das automatische Dosieranpassungen auf der Grundlage Ihrer Spezifikationen auslöst, wobei Schwankungen der Schüttdichte, Verschleiß der Förderschnecke und andere Prozessvariablen berücksichtigt werden. Wenn die Farbe außerhalb der von Ihnen gewählten Toleranz liegt, werden die Bediener sofort benachrichtigt, und die automatische Fehlereindämmung wird aktiviert, um eine nachgelagerte Sortierung des fehlerhaften Produkts zu ermöglichen und so eine weitere Verarbeitung oder die Freigabe des minderwertigen Produkts zu verhindern. Das Ergebnis ist eine Qualitätskontrolle auf höchstem Niveau in der Kunststoffherstellung, die nicht nur zu einer verbesserten Leistung und Kosteneinsparungen, sondern auch zu einer geringeren Umweltbelastung führt.

Durch die Verringerung der bei der Kunststoffherstellung anfallenden Abfallmenge landet weniger Abfall auf der Deponie. Bildquelle: Flickr-Benutzer Bill McChesney

Umwelt Vorteile von cPAT

Das cPAT-System bietet Möglichkeiten für verbesserte Kunststoffherstellungspraktiken, die erhebliche Vorteile für die Umwelt mit sich bringen:

Verbesserte Genauigkeit und Vorhersagbarkeit: cPAT erhöht die Genauigkeit der Farbbeurteilung erheblich, indem es die subjektive visuelle Farbbeurteilung und die ungenaue, auf Zeitintervallen basierende Farbüberwachung durch eine kontinuierliche, automatisierte Farbmessung ersetzt, die sicherstellt, dass jedes Produkt jedes Mal auf der Grundlage vorher festgelegter Parameter auf die gleiche Weise beurteilt wird. Die Farbmessungen hängen nicht von den Fähigkeiten des Bedieners, der Qualität der Probenvorbereitung oder dem Glück ab, ein einziges fehlerhaftes Produkt bei der Zeitintervallprüfung zu erwischen. Das Ergebnis ist eine optimierte Effizienz, die die Produktion von Ausschuss minimiert, die Notwendigkeit einer erneuten Verarbeitung verringert und letztlich den ökologischen Fußabdruck des Kunststoffherstellungsprozesses verkleinert.

Verstärkter Einsatz von Recyclingmaterial: Die Farbkontrolle von recyceltem Material kann bei der herkömmlichen, auf Zeitintervallen basierenden Farbmessung besonders schwierig sein, was die Farbkonsistenz eines Decklacks beeinträchtigen kann. Aus diesem Grund zögern viele Kunststoffhersteller, recycelte Kunststoffe einzubeziehen oder die verwendete Menge zu minimieren. cPAT ermöglicht eine erweiterte Topcoat-Kontrolle und eine automatische Variation der Zuführung zusammen mit dem Material, um die Farbe des Capstocks in der Spezifikation zu halten, wenn der Prozentsatz des recycelten Materials auf der Rückseite erhöht wird. Infolgedessen kann mehr recyceltes Material integriert werden, ohne die Produktfarbe zu beeinträchtigen, was sowohl zu Einsparungen bei der Pigmentierung als auch zu einer geringeren Abhängigkeit von neuen Rohstoffen führt.

Erhöhte Präzision bei der Farbumstellung: Der Farbwechselprozess kann ein wichtiger Ort für die Entstehung von Abfall sein, insbesondere da die Just-in-Time-Fertigungspraktiken die Wechselhäufigkeit in der Kunststoffindustrie drastisch erhöht haben. Heutzutage ist es nicht ungewöhnlich, dass innerhalb einer einzigen 8-Stunden-Schicht 6-7 Umstellungen stattfinden, was zu massiven Mengen an Ausschuss und verschwendeten Ressourcen führt, wenn man sich auf zeitintervallbasierte Qualitätskontrollen verlässt. Die kontinuierliche Farbüberwachung, die cPAT bietet, ermöglicht es den Bedienern, den genauen Zeitpunkt zu erkennen, an dem die alte Farbe aus der Spezifikation fällt und die neue Farbe eintrifft, wodurch sichergestellt wird, dass alle spezifikationsgerechten Teile verwendet werden. Infolgedessen wird der Abfall erheblich reduziert und es werden nur minimale Ressourcen für Ausschussprodukte aufgewendet.

Bessere Technologie für eine bessere Zukunft

Wir bei HunterLab haben uns verpflichtet, unsere Kunden nicht nur in die Lage zu versetzen, Produkte von höchster Qualität zu produzieren und ihre Effizienz zu steigern, sondern auch ihre Fähigkeit zu verbessern, sich an umweltfreundlichen Herstellungspraktiken zu beteiligen und an grünen Initiativen teilzunehmen. Durch die technologische Innovation des cPAT-Systems können sowohl herkömmliche als auch alternative Kunststoffhersteller ihren CO2-Fußabdruck verringern, unnötige Abfälle vermeiden und ihren Einsatz von Recyclingmaterial auf effektive und wirtschaftliche Weise erhöhen, während sie gleichzeitig die Farbqualitätskontrolle optimieren und Kosteneinsparungen realisieren. Kontaktieren Sie uns für weitere Informationen über cPAT oder eine unserer interessanten Farbmesstechnologien.