Perfektionierung der Farbe von Kunststoffspielplatzgeräten

Spielplatzgeräte aus Kunststoff gibt es in einer Vielzahl von Farben, um lebendige Spielplätze für Familien zu schaffen. Bildquelle: Flickr-Benutzer Frances Gonzales

Dass es Sommer ist, erkenne ich an den Geräuschen, die ich aus meinem Fenster höre. Auf dem Spielplatz neben meinem Haus lachen und schreien die Kinder vor Begeisterung über die Sommerferien, rennen, schaukeln und klettern bis zur Erschöpfung. Für mich ist das der Soundtrack zu einer Jahreszeit voller fauler Tage und nächtlichem Schwimmen.

Der Spielplatz wurde vor einem Jahr gebaut, wobei abgenutzte und verfärbte Kunststoffteile durch neue, farbenfrohe Komponenten ersetzt wurden. Das Ergebnis ist ein Wunderland aus Schaukeln, Klettergerüsten und Rutschen, das noch ganz frisch aussieht. Doch während unzählige Familien diese neue Bereicherung unserer Gemeinde genießen, sind sich nur wenige der komplexen Prozesse bewusst, die ablaufen müssen, um die leuchtenden Farben der Kunststoffspielgeräte zu erzeugen und zu erhalten.

Die Vorteile von Spielplatzgeräten aus Kunststoff

Spielplatzgeräte können aus einer Vielzahl von Materialien gebaut werden, von Holz über Stahl und Seile bis hin zu Gummi. Kunststoffe gehören jedoch zu den fehlerverzeihendsten Materialien, da sie eine relativ weiche Oberfläche, abgerundete Kanten und keine Splittergefahr bieten.1 Daher werden auf Spielplätzen zunehmend Kunststoffkomponenten verwendet, die für mehr Sicherheit und Komfort sorgen. Für Umweltbewusste sind recycelte Kunststoffe eine besonders beliebte Wahl.

Die Vorteile von Spielplatzgeräten aus Kunststoff liegen aber auch in der Ästhetik: Sie sind in einer schier unendlichen Farbpalette erhältlich und ermöglichen die Schaffung lebendiger und schöner Spiel- und Entdeckungsräume für Kinder. Die Herstellung dieser Farben kann jedoch einzigartige Herausforderungen mit sich bringen.  

Präzise Mischungen von Pigmenten und farbschützenden Additiven schaffen die perfekten Farben für moderne Spielplatzgeräte. Bildquelle: Unsplash-Nutzer Joel Filipe

Erstellen von Masterbatch-Farbformulierungen

Die Herstellung von eingefärbten Kunststoffen ist ein mehrstufiger Prozess, der mit der richtigen Formulierung von Masterbatches beginnt, den Additiven, die Kunststoffen ihre Farbe verleihen. Bei Spielplatzgeräten, die den Elementen ausgesetzt sind, hängt dies nicht nur von der richtigen Auswahl der Pigmente ab, sondern auch von der angemessenen Integration von Komponenten wie lichtechten Pigmenten und UV-Stabilisatoren, um die Langlebigkeit zu gewährleisten.2 Diese Additive können sich auf das endgültige Aussehen des Kunststoffs auswirken, und dieser Einfluss muss bei der Formulierung berücksichtigt werden.

Die Bewertung der Farbqualität von Masterbatches ist schwierig, wenn man sich allein auf das menschliche Auge verlässt, da die Farbwahrnehmung variiert und es keine objektiven Beschreibungsmerkmale gibt. Um sicherzustellen, dass jedes Masterbatch die gewünschte Farbe erzeugt, müssen sich Kunststoffhersteller auf modernste Farbmesstechnologien von Spektralphotometern verlassen. Mit diesen Instrumenten lassen sich Farbdaten objektiv quantifizieren und eine universelle Farbsprache schaffen, die von verschiedenen Anwendern und Standorten verwendet werden kann. Wie Tony Bestall, Direktor von Silvergate Plastics, schreibt:

Das Spektralphotometer kann die Farbe einer physischen Probe messen und auch zur Überprüfung der Genauigkeit einer Farbabstimmung verwendet werden. Es ermittelt nicht nur präzise Koordinaten auf einem Spektrum von über zwanzig Millionen Farben, sondern kann auch spezifische Referenzen und Daten speichern, einschließlich der branchenüblichen RAL- und Pantone-Referenzen. Weitere Farbreferenzen können nach und nach hinzugefügt werden, so dass eine umfassende Bibliothek mit präzisen Formulierungen oder Rezepten entsteht, auf deren Grundlage eine Farbe abgestimmt werden kann.

Spektralphotometer liefern genaue und präzise Spektraldaten von einzelnen Pigmenten sowie von endgültigen Mischungen für eine vollständige End-to-End-Qualitätskontrolle von Masterbatches. Sobald eine Formulierung perfektioniert ist, können Plaketten für die Farbabstimmung erstellt werden.

Überwachung des Kunststoffproduktionsprozesses

Die Masterbatch-Produktion ist natürlich nur der erste Schritt bei der Herstellung von farbigen Kunststoffen; es gibt viele Faktoren, die die Farbe der fertigen Kunststoffprodukte beeinflussen, und zahlreiche Schwachstellen innerhalb der Produktionskette. Einer dieser Punkte ist die korrekte Verwendung von Masterbatch. Bestall erklärt: "Wenn Masterbatch nach der Qualitätskontrolle für den Verkauf freigegeben wird, liegt es innerhalb der Spezifikation und wird mit einem empfohlenen Prozentsatz für die Verwendung geliefert, der eine Farbe aufweist, die dem ursprünglichen Standard sehr nahe kommt." Es ist wichtig, dass dieser Prozentsatz eingehalten wird, um die gewünschte Farbe zu erzeugen und unerwünschte Farbabweichungen zu vermeiden.

Aber selbst wenn das richtige Verhältnis von Masterbatch zu Polymer erreicht wird, kann es aus einer Reihe von Gründen zu einer falschen Färbung kommen. Die häufigste Ursache ist eine schlechte Verteilung oder eine unzureichende Vermischung des Masterbatch mit dem Polymer. Dies ist in der Regel das Ergebnis einer statischen Aufladung innerhalb der Verarbeitungsanlage", die zu einem eingeschränkten Durchfluss führt, der letztlich Farbschwankungen und Streifenbildung zur Folge hat. Weitere mögliche Ursachen für eine ungenaue Färbung sind fehlerhafte Rohstoffe und Verarbeitungsfehler bei der Extrusion und beim Gießen.  

Da Kunststoffe in verschiedenen Phasen des Produktionsprozesses für unerwünschte Farbschwankungen anfällig sind, ist es wichtig, dass die spektralfotometrische Farbanalyse in die gesamte Produktionskette integriert ist. Dies ermöglicht eine umfassende Qualitätskontrolle auf jeder Stufe der Produktion durch kontinuierliche Überwachung des Farbverhaltens an kritischen Punkten der Herstellung und gibt Ihnen die Möglichkeit, bei unerwünschten Farbabweichungen schnell korrigierend einzugreifen.

Polymer- und Texturunterschiede können bei der Farbabstimmung eine große Herausforderung darstellen. Bildquelle: Flickr-Benutzer Steffen Kjær Larsen

Farblich abgestimmte Spielplatzgeräte aus Kunststoff

Spielplatzdesigner verwenden in der Regel eine Reihe verschiedener Polymertypen, um verschiedene Komponenten eines Spielplatzes zu schaffen, die ein zusammenhängendes Ganzes bilden. Diese Verwendung mehrerer Polymere bringt neue Schwierigkeiten mit sich, da jeder Kunststoff einzigartige Eigenschaften hat, die sich sowohl bei der Herstellung als auch im Laufe der Zeit auf das Farbverhalten auswirken.3 Spektralphotometer sind unerlässlich, um das Farbverhalten verschiedener Polymertypen zu beobachten und korrekt oder falsch angepasste Komponenten zu identifizieren. Wenn eine falsche Färbung festgestellt wird, können die aus der spektralphotometrischen Analyse gewonnenen Daten zur Feinabstimmung der Prozessvariablen verwendet werden, die sich auf das endgültige Aussehen des Kunststoffs auswirken, um eine korrekte Übereinstimmung zu gewährleisten.

Selbst wenn zwei Komponenten mit demselben Masterbatch, Polymer und Extrusionsverfahren hergestellt werden, können sie aufgrund von Unterschieden in der Textur unpassend erscheinen. Glatte, glänzende Oberflächen erscheinen beispielsweise oft intensiver gefärbt als matte, stark texturierte Oberflächen. Da sich das visuelle Erscheinungsbild bei unterschiedlichem Glanz oder unterschiedlicher Textur des Kunststoffs ändern kann, ist es wichtig, die Gesamtfarbe zu messen. Dies geschieht am besten mit einem Kugel-Spektralphotometer wie dem HunterLab UltraScanVis oder UltraScanPro. Auf diese Weise können Sie exakte Farbübereinstimmungen unabhängig von Polymer- und Oberflächenvariationen herstellen.

HunterLab Innovation

HunterLab ist seit über 60 Jahren führend in der Farbmesstechnik. Unser bekanntes Angebot an Spektralphotometern wurde als Antwort auf unsere Kunden in der Kunststoffindustrie entwickelt, so dass wir die besten Instrumente für Ihre individuellen Anforderungen anbieten können. Ganz gleich, ob Sie sich in den ersten Phasen der Masterbatch-Entwicklung befinden, die Auswirkungen der UV-Belichtung auf Kunststoffkomponenten analysieren oder Qualitätskontrollen an fertigen Produkten vor dem Versand durchführen, wir haben die Instrumente, die Sie benötigen, um ein Höchstmaß an Qualitätskontrolle zu gewährleisten. Kontaktieren Sie uns, um mehr über unsere innovativen Technologien zu erfahren und lassen Sie uns Ihnen bei der Auswahl des perfekten Spektralphotometers helfen.