Das Testen sehr kleiner Proben eines seltenen oder teuren Farbstoffs könnte die Herstellungskosten erheblich senken

Einige natürliche Farbstoffe sind selten und lassen sich nur schwer in großen Mengen herstellen, was ihre Produktion verteuert. Bildquelle: Shutterstock-Benutzer Nik Merkulov

Vor Jahrhunderten war Tyrianisches Purpur, ein rötlich-violetter Farbstoff, der aus der Flüssigkeit von Murex-Schalentieren gewonnen wurde, mit einem Preis von über 19.000 Dollar pro Pfund (in heutiger Währung) der teuerste Stoff- und Farbstoff der Welt. Diese hohen Kosten spiegeln den extremen Schwierigkeitsgrad der Herstellung wider: Es war erforderlich, die spezielle Muschelart zu jagen, die den Farbstoff produzierte, und die winzige Menge der violetten Flüssigkeit in jeder Schale sorgfältig zu extrahieren. Tausende von Muscheln waren nötig, um ein einziges Pfund Tyrianisches Purpur herzustellen, und die Farbe war so selten und teuer, dass sie zu einem Statussymbol für Könige und Superreiche wurde.1 Hunderte von Jahren galt Purpur als königliche Farbe, eine Tradition, die auch heute noch fortbesteht, und das alles wegen des fast unerschwinglichen Herstellungsprozesses von Tyrianischem Purpur.

Heute ist Purpurfarbstoff viel weiter verbreitet als früher. Moderne Textil- und Farbenhersteller verfügen über relativ preiswerte synthetische Quellen für Purpur, wie z. B. Mauveine, das künstlich aus Steinkohlenteer hergestellt wird.2 Doch obwohl die Erfindung einer breiteren Palette synthetischer Farbstoffe die Herstellung gefärbter Produkte einfacher gemacht hat als je zuvor, gibt es auch heute noch eine Reihe kommerzieller Farbstoffe, die selten oder sehr schwierig herzustellen sind.

Wenn sich Hersteller für die Verwendung dieser seltenen und teuren Farbstoffe in ihren Produkten entscheiden, stehen sie jedoch vor einer großen Herausforderung: Sie müssen ihre Farbstoffe und Produkte auf Farbkonsistenz testen, wollen aber gleichzeitig vermeiden, dass während der Testphase Produkte verschwendet werden. Um dieses Problem zu lösen, können die Hersteller Spektralphotometer einsetzen, mit denen sie sehr kleine Probenmengen testen können. Durch die Verkleinerung ihrer Testproben können Hersteller von teuren oder seltenen Farbstoffen ihre Produkte gründlich auf Farbkonsistenz prüfen und gleichzeitig ihre Gemeinkosten so niedrig wie möglich halten und knappe Materialien schonen.

Viele natürliche Farbstoffe sind schwer zu finden oder teuer in der Herstellung. Bildquelle: Shutterstock-Benutzer piyaphong

Die Herausforderungen bei der Herstellung seltener oder teurer Farbstoffe

Die Farbkonsistenz eines Produkts kann sich erheblich auf die Qualitätswahrnehmung auswirken. Deshalb muss jeder Hersteller, der mit Farbstoffen arbeitet, während des gesamten Herstellungsprozesses strenge, auf einem Spektralphotometer basierende Farbqualitätskontrollprotokolle einführen. Branchen, die mit preiswerten kommerziellen Farbstoffen arbeiten, können diese Aufgaben der Farbqualitätskontrolle recht einfach durchführen. Zum Beispiel werden viele Haarfarbstoffe aus relativ preiswerten Farbstoffrohstoffen hergestellt, einschließlich Aminoverbindungen, die reichlich vorhanden und für den kommerziellen Gebrauch leicht erhältlich sind.3 Haarfärbeunternehmen können alle ihre Farbstoffe mit einem Spektralphotometer mit einem Standardprobenanschluss auf Farbkonsistenz prüfen. Diese Unternehmen müssen sich nicht unbedingt um die Größe der vom Gerät geforderten Mindestprobe kümmern, da die von ihnen verwendeten Farbstoffe reichlich vorhanden sind und leicht in großen Mengen hergestellt werden können.

Industrien, die sich für die Herstellung von Produkten mit selteneren oder teureren Farbstoffen entscheiden, werden jedoch wahrscheinlich ihre Farbqualitätskontrolltests anpassen müssen, um eine Verschwendung von Ressourcen zu vermeiden. Im Allgemeinen sind aus natürlichen Materialien gewonnene Farbstoffe teurer als synthetisch hergestellte. Das liegt daran, dass natürliche Farbstoffe im Durchschnitt weniger als 2 Prozent Farbe enthalten, während synthetische Farbstoffe mehr als 90 Prozent Farbe enthalten. Das bedeutet, dass man viel mehr natürliches Material benötigt, um die gleiche Menge an Farbe zu erzeugen, die man mit synthetischen Farbstoffen erhalten kann, was die Kosten für natürliche Farbstoffe erheblich in die Höhe treibt. Die teuersten Farbstoffe der Welt, wie z. B. Lapislazuli und Brasilholz, werden auf natürliche Weise gewonnen.4 Um die Farbe von seltenen oder teuren Farbstoffen wie diesen zu testen, ohne mehr Produkt als unbedingt nötig zu verschwenden, ist es unerlässlich, ein Spektralphotometer zu verwenden, das mit Zubehör ausgestattet ist, das speziell für überdurchschnittlich kleine Probengrößen entwickelt wurde.

Da Farbstoffe wie Lapislazuli so teuer sind, ist es wichtig, diese Farbstoffe sorgfältig und mit möglichst kleinen Proben zu testen. Bildquelle: Shutterstock-Nutzer Abel Turnik

Wie man die Farbe von seltenen oder teuren Farbstoffen testet

Um die Farbe von seltenen oder teuren Farbstoffen zu testen, ohne Produkt zu verschwenden, müssen Sie mit den kleinstmöglichen Probengrößen arbeiten. Eine der Herausforderungen bei der Arbeit mit kleinen Probengrößen ist jedoch, dass nicht alle Spektralphotometer in der Lage sind, diese zu messen. Ein Spektralphotometer mit einem Standardküvettenhalter ist nicht in der Lage, die Farbe einer Mikroflüssigkeitsprobe genau zu messen, da das Gerät eine größere Menge an Flüssigkeit benötigt, um den Halter vollständig zu füllen. Sie können jedoch das Beste aus Ihren teuren oder seltenen opaken Farbstoffprodukten herausholen, indem Sie den kleinsten Küvettenhalter verwenden, der für Ihr Farbmessgerät erhältlich ist.

Wenn Sie bei Ihren Farbqualitätskontrolltests weniger Flüssigfarbstoff verwenden möchten, müssen Sie ein Spektralphotometer mit einem speziellen Semi-Mikroküvettenhalter verwenden, der für die genaue Prüfung der Farbe von viel kleineren Probengrößen ausgelegt ist. Die Eignung von Halbmikroküvettenhaltern hängt jedoch von dem spezifischen Farbstoff ab, den Sie testen. Der Halbmikroküvettenhalter von HunterLab ist beispielsweise für die Messung durchscheinender und transparenter Proben und nicht für völlig undurchsichtige Flüssigfarbstoffe ausgelegt. Dieser Halbmikroküvettenhalter wird direkt auf das Transmissionsfach des Spektralphotometers aufgesetzt und beherbergt Ihre kleinen flüssigen Proben sicher, ohne dass diese verschüttet werden oder das teure oder knappe Rohmaterial verschwendet wird. Mit diesem Halter können die Geräte von HunterLab Proben mit einer Schichtdicke von bis zu 10 mm messen, die je nach Bedarf nur 0,6 mL Material benötigen. Diese Probengröße ermöglicht es Ihnen, den für eine genaue Analyse erforderlichen Farbstoff zu minimieren, wodurch Sie seltene und teure Farbstoffe erhalten und Ihre Herstellungskosten senken können.

Darüber hinaus unterstützen die Spektralphotometer von HunterLab auch die Messung kleiner Proben über spezielle Port-Platten und Small Area View (SAV)-Optionen, mit denen kleine Proben von pulverförmigen Produkten gemessen werden können; während fast alle Farbstoffe in flüssiger Form gemessen werden, gibt es einige seltene Farbstoffe, die in Pulverform vorliegen. Die Geräte von HunterLab sind für die Messung von Proben mit einer Größe von bis zu 0,4 ccs gepresstem Pulver ausgelegt.

Ganz gleich, ob Sie mit seltenen oder teuren Farbstoffen in flüssiger oder pulverförmiger Form arbeiten, HunterLab hat das Zubehör und die Optionen für kleine Proben, die Sie benötigen, um genaue und zuverlässige Messungen durchzuführen. Wenn Sie diese Spezialwerkzeuge verwenden, können Sie selbst mit den teuersten Materialien arbeiten und gleichzeitig die Gemeinkosten so niedrig wie möglich halten.

HunterLab Innovation

Seit mehr als 60 Jahren arbeitet HunterLab eng mit einer Vielzahl von Branchen zusammen, um moderne Spektralphotometer zu entwickeln, die ein Höchstmaß an Genauigkeit, Vielseitigkeit und Benutzerfreundlichkeit bieten. Zu unseren Geräten gehört heute fortschrittliches Zubehör, wie z. B. Halterungen für kleine Öffnungen für Pulver-, Flüssigkeits- und Feststoffproben, die den Herstellungsprozess rationalisieren und Ihnen helfen, knappe und teure Produkte zu schützen. Kontaktieren Sie uns noch heute, um mehr über unsere renommierten Produkte zu erfahren, und lassen Sie uns Ihnen bei der Auswahl der richtigen Geräte für Ihre Bedürfnisse helfen.