Das Unsichtbare sichtbar machen

Unternehmen verwenden zunehmend optische Aufheller (Optical Brightening Agents, OBAs), um einen „weißeren als weißen“ Effekt auf einer Reihe von Materialien zu erzielen, darunter Kunststoffe, Farben und Beschichtungen sowie Papier. Die Zugabe dieser optischen Aufheller verleiht den Produkten ein helleres, weißeres Aussehen und gleicht die Vergilbung aus, die bei weißen Produkten mit der Zeit auftreten kann.

Die Herausforderung für Hersteller, die OBAs verwenden, besteht darin, die Farbkonsistenz in ihren Produktionsprozessen genau zu messen und aufrechtzuerhalten. Während die Zugabe von OBAs zu einem helleren Produkt führt, verändert die Zugabe dieser Aufheller grundlegend die Art und Weise, wie die Farbe im Produktionsprozess wahrgenommen wird.

Wie können Unternehmen die Vorteile des Weißgrads ihrer Produkte nutzen und gleichzeitig die Farbkonsistenz während des gesamten Produktionsprozesses aufrechterhalten?

Schauen wir uns zunächst an, was OBAs sind und wie sie die Farben beeinflussen, die wir sehen.

OBAs funktionieren durch den Prozess der Fluoreszenz. Sie absorbieren unsichtbare ultraviolette (UV) Strahlung bei Wellenlängen unter 400 Nanometern (nm) und emittieren durch eine elektrophysikalische Veränderung Licht, hauptsächlich im blauen Ende des sichtbaren Spektrums bei etwa 400 – 450 nm.

Wenn dieses Licht von Produkten emittiert wird, die Aufheller enthalten, wird deren Farbe als „weißer als weiß“ wahrgenommen, da das beobachtete Licht des aufgehellten Materials die Summe des reflektierten und emittierten Lichts ist Fluoreszenz.

Unter einer ultravioletten Lichtquelle, beispielsweise „schwarzem“ Licht, können Sie deutlich sichtbare Farbunterschiede bei Produkten erkennen, die unterschiedliche Mengen an OBAs enthalten. Produkte, die mehr OBAs enthalten, erscheinen heller, während Produkte mit weniger OBAs dunkler erscheinen.

Die Herausforderung besteht jedoch darin, dass Sie eine konstante Menge an UV-Licht benötigen, um die Menge an OBAs in einem bestimmten Produkt quantifizieren zu können. Das bedeutet, dass bei wenig oder keinem UV-Licht die Farbunterschiede möglicherweise unsichtbar sind. Wenn jedoch UV-Licht vorhanden ist, werden die Farbunterschiede deutlich sichtbar.

Während also Materialien und Stoffe, die OBAs verwenden, in der Produktion ähnlich aussehen können, können dieselben Produkte unter unterschiedlichen Lichtbedingungen, beispielsweise in einem Einzelhandelsgeschäft, bei Tageslicht oder im Haushaltslicht, ganz anders aussehen.

Daher kann die Verwendung von OBAs für jede Branche, die sie verwendet, um ihren Produkten, einschließlich Papier, Textilien, Kunststoffen, Farben oder Kosmetika, ein strahlenderes als weißes Aussehen zu verleihen, eine ernsthafte Herausforderung bei der Farbabstimmung darstellen. Wenn die Lichtverhältnisse nicht stimmen, sind die Weißtöne – und alle Farben, die auf das Material oder den Stoff aufgetragen werden – nicht konsistent und entsprechen nicht den Erwartungen.

Angenommen, Sie sind ein Hersteller von Unterhaltungselektronik, der weiße Telefone, Computer und Zubehör herstellt. Jedes dieser Produkte verwendet OBAs, um seinen Weißgrad zu erreichen. Jedes Produkt verwendet jedoch unterschiedliche Mengen an OBAs und diese Mengen können ohne kalibriertes UV-Licht nicht quantifiziert werden. Diese Produkte mögen im Licht der Produktionsanlage gut aussehen, aber wenn sie im Einzelhandel oder beim Verbraucher zu Hause ankommen, können die Zubehörteile, Computer und Telefone alle einen unterschiedlichen Weißton haben, der nicht zueinander passt.

Neue Beleuchtungsquellen, darunter Leuchtdioden (LEDs), ermöglichen jetzt handgehaltenen Farbmessgeräten die Messung mit genau definierten und kontrollierten UV-Beleuchtungskomponenten. Um die Konsistenz sicherzustellen, erforderten neue Beleuchtungsquellen und Materialien, die OBAs enthalten, neue Instrumenten- und Messstandards zur Definition und Messung des relativen UV-Anteils und damit des Fluoreszenzgrades in Kunststoffen, die OBAs enthalten. Darüber hinaus stellten Unternehmen fest, dass sie Standards für die UV-Komponente in der Beleuchtung von Beleuchtungssystemen anwenden mussten, die sie für die visuelle Beurteilung der Farbe verwendeten, um die Korrelation zwischen verschiedenen Einrichtungen entlang der Lieferkette sicherzustellen. Die Definition und Steuerung der emittierten UV-Komponente der Beleuchtung des Messgeräts ist für die Definition von Standardmethoden zur Messung und Verwaltung von Farben, die auf OBA-verstärkten Materialien gedruckt werden, von entscheidender Bedeutung.

Basierend auf diesen Hintergrundinformationen ist klar, dass die einzige Möglichkeit, die Farbkonsistenz bei Produkten zu gewährleisten, die OBAs verwenden, darin besteht, den Beteiligten in der gesamten Lieferkette die Tools zur Verfügung zu stellen, mit denen sie die Menge an OBAs in Produkten genau messen können. Dies erfordert den Einsatz von Spektrophotometern, die kalibriertes UV-Licht verwenden, um OBAs mit einem gewissen Maß an Vertrauen in die Farbdaten zu messen, die bei der Messung von OBA-verstärkten Materialien erfasst werden – unabhängig davon, wo oder wann die Messungen erfasst werden.

Um zu verstehen, wie das funktioniert, schauen wir uns noch einmal das Beispiel eines Herstellers von Unterhaltungselektronik an.

Wie bereits erwähnt, produziert dieser Hersteller eine Reihe von Geräten und Zubehör in Weiß und verwendet OBAs, um den gewünschten Weißgrad zu erreichen. Diese Geräte und Zubehörteile sind so konzipiert, dass sie zusammenarbeiten. Daher ist die Farbkonsistenz für ein optimales Benutzererlebnis von entscheidender Bedeutung.

Aber diese Art von Farbkonsistenz mit Unterhaltungselektronik zu erreichen, ist eine große Herausforderung; Die Farbe der zur Herstellung der Geräte verwendeten Kunststoffe kann je nach Materiallieferant und Prozessbedingungen variieren. Für einen Lieferanten, der weiße Produkte herstellt, wird das Problem noch schwieriger, wenn im Prozess OBAs verwendet werden.

Durch die Einführung eines geeigneten Spektralfotometers in den Produktionsprozess kann der Hersteller jedoch die Farbkonsistenz aller in der Produktion verwendeten Kunststoffe kontrollieren – vom Rohmaterial bis zum fertigen Produkt, und alle Farbauswirkungen von Verschiebungen bei Prozessvariablen, einschließlich der OBA-Werte, überwachen.

Die begleitende Qualitätskontrollsoftware kann dann Farbdaten speichern, die in der gesamten Lieferkette geteilt werden können, um die Farbgenauigkeit an allen Punkten des Produktionsprozesses sicherzustellen.

Angesichts der positiven Resonanz der Verbraucher auf Produkte, die weißer als weiß sind, werden OBAs noch lange Zeit Teil des Herstellungsprozesses sein. Und solange Hersteller diese Aufheller verwenden, werden Unternehmen weiterhin die besten Instrumente und Software bereitstellen, um die Farbe trotz dieser Wirkstoffe zu messen, zu verwalten und zu steuern und so dafür zu sorgen, dass die Farbe mit dem Endergebnis übereinstimmt und die Erwartungen von Verbrauchern, Markeninhabern und anderen wichtigen Bestandteilen erfüllt.

Felix Schmollgruber , technischer Anwendungsmanager EMEA, X-Rite. Schmollgruber leitet das Team für Anwendungstechnik und technischen Support für X-Rite in Europa. Für weitere Informationen rufen Sie (888) 800-9580 an oder besuchen Sie www.xrite.com.