Znaczenie koloru w przetwórstwie tworzyw sztucznych

Pomiar i kontrola barwy w przemyśle tworzyw sztucznych odgrywa niebagatelną rolę. Dokładności kontroli koloru stała się wymogiem. Dlatego tak ważny jest m.in. dobór odpowiednich urządzeń, które mogłyby skutecznie przeprowadzić ten proces.

Korzyści z numerycznej kontroli koloru są oczywiste i w wielu przypadkach odnoszących się do przetwórstwa tworzyw sztucznych znaczące. Na przykład w recepturowaniu, zdolność kontroli koloru pozwala producentom pigmentów otrzymywać właściwe kolory z minimalną ilością prób i błędów. Pozwala również użytkownikom na przerabianie nadwyżek materiałów na nowe partie koloru. Dzieje się tak poprzez dostarczenie wskazówek do otrzymania koloru z dostępnych pigmentów i żywic.

Numeryczny pomiar koloru odgrywa ważną rolę w kontroli jakości. Pozwala producentom z tworzyw sztucznych na ustalanie tolerancji do przyjęcia dla koloru. Zapewnia też sprawdzanie pigmentów, partii, komponentów i nadawanie im wymogów tolerancji koloru. Dostarcza ponadto cennych danych do statystycznego procesu kontroli systemów. To z kolei umożliwia zmniejszenie ilości odrzuconych partii materiałów, bazujących na kolorze spoza tolerancji.

Numeryczna kontrola koloru może nawet pomóc wytwórcom tworzyw w dobieraniu różnych części lub resztek partii przez identyfikacje numeru seryjnego zgodności koloru. Ustalanie i utrzymywanie standardów koloru pomaga dopasowywać komponenty wyprodukowane w różnych fabrykach, a także redukować koszty materiałów i siły roboczej połączonych z ponowną produkcją.

Przykłady takich działań można mnożyć. Oto choćby personel kontroli jakości w przemyśle motoryzacyjnym musi zapewnić sytuację, w której różne materiały tekstylne, tworzywa, winyle, wykładziny i inne materiały używane w samochodach będą miały oryginalny kolor oraz będą dopasowane kolorystycznie, gdy zostaną już zamontowane obok siebie mimo połysku i tekstury.

Numeryczna kontrola koloru odgrywa też znaczącą rolę w utrzymaniu jakości standardów w całym łańcuch dostaw. Istnieje bowiem duża odpowiedzialność za jakość koloru, która spoczywa na kilku różnych dostawcach w łańcuchu dostaw. Błąd w utrzymaniu precyzji koloru standardów na którymś z etapów - od dostawców pigmentów do dostawców żywic, dostawców masterbaczy do przetwarzania tworzyw, może w rezultacie prowadzić do otrzymania standardu o niskiej jakości w produkcie końcowym.

Ten przykład ilustruje dlaczego coraz częściej producenci włączają zarządzanie kolorem w łańcuch dostaw. Wytwórcy mogą użyć urządzeń do pomiaru barwy i stosownego oprogramowania w celu dokładnego ustalenia numerycznego standardu barwy i ustawienia odchyłek tolerancji. Używając tych samych typów urządzeń dostawcy mogą mierzyć i zatwierdzać kolor na każdym etapie łańcucha dostaw, zapewniając pełną zgodność koloru i utrzymanie ustalonego przez producentów standardu. Często, początkowy koszt dostawców na urządzenia do pomiaru barwy jest więcej niż zrównoważony. Dzieje się tak za sprawą eliminacji pojedynczych zamówień materiałów i surowców, które nie odpowiadają jednak przyjętym tolerancjom koloru.

Zgodność międzyurządzeniowa pomiędzy poszczególnymi urządzeniami do pomiaru barwy i specjalne oprogramowanie w wersji sieciowej pozwala wytwórcom tworzyć połączenia sieci internetowej z fabryką lub pomiędzy fabrykami. Wszystko to odbywa się po to, aby ułatwić zapisywanie danych koloru, precyzyjną komunikację koloru i pełną kontrolę nad recepturowaniem oraz kontrolą jakości barwy. Takie oprogramowanie w wersji sieciowej pozwala w dodatku na precyzyjne i natychmiastowe przesyłanie danych do każdego miejsca w świecie.

W analizowanym zagadnieniu dużą rolę odgrywa odpowiednia wiedza o numerycznym pomiarze i kontroli koloru. Nie jest możliwe zrozumienie tego w jaki sposób kolor może być mierzony, przesyłany i kontrolowany bez wcześniejszego zrozumienia tego czym jest ów kolor. Ponieważ jest to jeden z powszechnych elementów ludzkiego życia, większość osób bierze kolor za coś zwykłego. Jest jednak inaczej. W rzeczywistości mamy do czynienia ze złożonym fenomenem rządzonym oddziaływaniem fizyki, psychologii, a także indywidualnych doświadczeń i pamięci.

W dużym uproszczeniu, kolor jest rezultatem interakcji pomiędzy światłem, obiektem i obserwatorem. Specyficzny sposób w jaki obiekt modyfikuje światło określa postrzeganie koloru przez obserwatora. Obiekt może modyfikować światło na różne sposoby. Na przykład lity obiekt odbija światło, natomiast przezroczysty obiekt przepuszcza światło. Co więcej źródło światła samo w sobie jest różnorodne.

Światło dzienne, światło żarówki i światło fluorescencyjne każde zawiera wyróżniające je kombinacje długości fali. To co można zobaczyć jako kolor obiektu jest właściwie indywidualną reakcją na unikatową kombinację fal światła przepuszczonego lub odbitego.

Dla przykładu przedmiot wykonany z tworzywa sztucznego jest "czerwony", gdy odbita długość fali jest wizualnie postrzegana i subiektywnie definiowana przez obserwatora jako "czerwona", a nie dlatego, że ów przedmiot posiada wrodzoną i specyficzną "czerwień".

Idąc za tymi definicjami koloru należy stwierdzić, że jest on częściowo subiektywnym fenomenem o nieskończonej zmienności. I dokładnie ta zmienność czyni postrzeganie koloru tak trudnym. Dlatego też posiadanie obiektywnego systemu do pomiaru i komunikacji koloru jest tak ważne. Również w branży przetwórstwa tworzyw sztucznych.

To wszystko sprawia, że w przetwórstwie tworzyw sztucznych tak ważny jest odpowiedni dobór produktów do pomiaru koloru. Właściwe urządzenia usuwają bowiem subiektywność z identyfikacji koloru przez bezpośredni pomiar fal światła, które ludzkie oko postrzega jako kolor.

Klucz do kontroli koloru leży w zdolności do pomiaru koloru w podstawowej strukturze - wizualnych fal światła - i dochodzeniu do absolutnych wartości
Numerycznych, co pozwala precyzyjnie opisać specyficzny kolor. Ten cel jest nieosiągalny bez obiektywnych i dokładnych urządzeń pomiarowych. Urządzenia odbierają kolor w taki sam sposób jak ludzkie oko.

Takie urządzenia gromadzą i interpretują długość fali światła odbitego od obiektu. Ale w przeciwieństwie do człowieka instrument mierzy kolor interpretując odbite światło jako wartości numeryczne z wykluczeniem indywidualnych wad ludzkiego oka. Numeryczny pomiar koloru oznacza dla wszystkich umieszczonych w łańcuchu dostaw porozumiewanie się uniwersalnym językiem koloru. Ten nowy język pozwala na porównanie zmierzonego koloru z ustaloną specyfikacją. Umożliwia to kontrolę koloru i utrzymywanie go z przyjętymi tolerancjami na każdym kroku procesu produkcji lub w łańcuchu dostaw.

Od momentu powstania numerycznej kontroli koloru zmieniło się bardzo
dużo. Dzisiaj specjalne produkty mierzą, przesyłają i pomagają kontrolować kolor. W największej mierze odpowiedzialna za nowy język koloru jest spektrofotometria.

Spektrofotometry są najbardziej dokładnymi, użytecznymi i elastycznymi urządzeniami do pomiaru barwy. Korzysta z nich również branża tworzyw sztucznych. Mierzą światło odbite od obiektu w wielu punktach. Pomiar odbywa się w zakresie światła widzialnego, a wynikiem są dane spektralne koloru. Dwa różne niekontrolowane komponenty koloru - obserwator i źródło światła - są kontrolowane, a dane spektralne koloru są zapisywane urządzeniem.

Spektrofotometry mierzą skład światła przed interpretacją obserwatora lub urządzenia oraz bez wpływu światła zewnętrznego. Wynik jest przedstawiany jako wartości odbiciowe, które są graficznie interpretowane w formie krzywej spektralnej. Ta krzywa jest przyporządkowana tylko jednemu kolorowi.

Wykorzystano m.in. informacje przedstawione przez firmę X-Rite podczas zorganizowanej przez nią konferencji na targach Plastpol 2008