Unsere Spezialisierung

Zur Kunststofferkennung ist eine Vielzahl von Verfahren im Labor- und Technikbereich unter Verwendung optischer, chemischer und mechanischer Prinzipien im Einsatz. Kein Mess- und Trennverfahren alleine kann eine vollständige Lösung für die extrem vielfältigen und sehr unterschiedlichen Fragestellungen anbieten. Hinzu kommt – im Gegensatz zum Metallsektor – das Nichtvorhandensein einer Normierung wie z.B. verbindliche DIN oder ISO Normen für Kunststoffprodukte. 

Jeder Hersteller kann – offen gesagt – seine eigene Mixtur unter fast jeglichem Namen auf den Markt bringen, ohne irgendwelche Normierungen einzuhalten. Dies macht verbindliche Messungen neuer oder unbekannter Produkte extrem schwierig, da es keine Normierung gibt.

Universell am besten geeignet für die Aufgabenstellung des Marktes im Bereich der präzisen Schnellerkennung sind spektrometrische Verfahren, welche mit unseren Technologien die Schnelligkeit industrieller Methoden mit der Präzision von Labormethoden verbinden.

Wir arbeiten mit zwei verschiedenen Messverfahren, der  Nahen Infrarotspektrometrie und der Gleitfunkenspektrometrie, die sich von ihren Messeigenschaften her ergänzen. Mittlerweile sind es mehr als 10 verschiedene Einheiten, die wir für unterschiedliche Anwendungen anbieten.

Nahe Infrarot-Spektrometrie (intelligentes NIR)

Die NIR-Spektrometrie ist ein schnelles, berührungsloses und sehr genaues molekulares Messverfahren zur Kunststofferkennung aller Formen, wie z.B. Festmaterial, Folien, Granulate, Pulver etc., das sogar Mehrschichtfolien erkennen kann. Es ist für manuelle wie Online Messungen geeignet und ermöglicht auch sehr schnelle statistische Auswertungen der Resultate und Messreihen. Seine Einschränkungen liegen bei schwarzen oder sehr dunklen Kunststoffen, da der Rußgehalt dieser Kunststoffe mit seinen absorbierenden Eigenschaften die NIR-Messung sehr erschwert. Dafür kann sie zur Feinunterscheidung oder Wiedererkennung von Materialien auch im Qualitätssicherungs- und Materialprüfungsbereich gut verwendet werden und ist mit manuellen oder automatischen Trennvorrichtungen gut kombinierbar.

Das Prinzip der Messmethode basiert auf der Grundlage der diffusen nahen Infrarot-Reflexionsspektroskopie, bei der das charakteristische Absorptionsverhalten der verschiedenen Kunststoffsorten in dem verwendeten Spektralbereich ausgenutzt wird. Die Probe wird mit einer breitbandigen Infrarotstrahlung beleuchtet und das von der Meßstelle reflektierte Licht mit Hilfe eines Infrarot-Zeilendetektors analysiert. Zur Vermessung transparenter Materialien dient eine weiße Keramikplatte, die als Reflexionsspiegel hinter der Probe gehalten werden muss.

Die Software der Systeme ermöglicht es, Spektren detailliert zu betrachten, zu laden, zu speichern und zu editieren. Diese Option erlaubt es, auch selbst eigene Messaufgaben zu entwickeln.

Gleitfunken-Spektrometrie

Die Gleitfunkenspektrometrie ist ein atomares Verfahren mit Berührung der Kunststoffoberfläche durch den Messkopf, bei welcher durch einen Hochspannungs-Funkenstrom etwas Material verdampft wird und daraus das Emissionsspektrum und der Zusammenbruch der Hochspannung an der Kunststoffoberfläche ausgewertet werden. Dieses kombinierte Verfahren kann auch schwarze Kunststoffe erkennen und auch etwaige anorganische Füll- und Inhaltsstoffe, wie Flammhemmer, Füllmaterialen und Schwermetalle. Andererseits ist die Feinunterscheidung in manchen Thermoplastgruppen nicht immer ganz so genau wie bei den NIR-Geräten und es ist nicht optimal geeignet zur sofortigen Granulatmessung von feinen Granulaten und Pudern ohne Probenvorbereitung. Ausserdem sind hier berührungslose Online-Messungen nicht möglich.

Das Prinzip der Messmethode ist eine kurzzeitige thermische Verdampfung eines kleinen Teiles der Kunststoffoberfläche mit Hilfe von stromstarken Gleitfunken definierter Entladecharakteristik. Hierbei werden die Bestandteile des Materials in der Funkenstrecke schlagartig verdampft, atomisiert und zur Aussendung von Lichtstrahlung angeregt.

Die Erkennung der Additive erfolgt anhand der simultanen Erfassung charakteristischer Emissionslinien der Additiv-Elemente in einem Wellenlängenbereich von ca. 210 bis 500 nm. Beim Vermessen der Kunststoffprobe werden die erfassten Intensitätswerte ausgewählter Elementlinien mit voreingestellten Intensitätsschwellwerten verglichen. Bei entsprechender Überschreitung wird das Element als erkannt angezeigt. Nach Kalibrierung des Systems mit bekannten Proben sind auch halbquantitative Gehaltsbestimmungen bis in den unteren sub-%-Bereich möglich.

Intelligente Datenbanken durch neuronale Netzwerke

Beiden Verfahren ist bei diesen Geräten die einzigartige Verwendung von neuronalen Netzwerken zu eigen, die in einer Art künstlicher Intelligenz die aktuellen Ergebnisse mit bisher gemachten Daten vergleichen und in einer Mischung aus dynamischen Datenbanken und aktuellen Praxiserkenntnissen die Ergebnisse ständig neu überprüfen, kontrollieren und bewerten.

So wird eine hohe laborähnliche Messgenauigkeit mit extrem schneller Messung kombiniert und bei kritischen Resultaten auch ergebnistechnisch hinterfragt.

Die Datenbanken sind offen und erweiterbar und können je nach Kundenwunsch auch individuell angepasst und erweitert werden!

Anwenderfreundlichkeit und Nutzen:

einfache Anwendung:

• Ergebnisse in unterschiedlicher Informationstiefe darstellbar
• Einfache Anlernung in kurzer Zeit oder auch labormäßige Vergleichsanalysen möglich

flexible, prozessintegrierte Analyse:

• Viele Geräte können zur Kontrolle direkt im Produktionsprozess eingesetzt werden

ultraschnelle Ergebnisse in Laborpräzision:

• Messungen in Millisekunden wie bei automatischen Sortieranlagen
• Trotzdem sehr hohe Präzision der Messungen durch interne Mehrfachüberprüfung und Logikabfrage

räumliche und zeitliche Flexibilität:

• Mobile und kompakte Einheiten
• Teilweise automatisierbar für selbstständige Messungen

anwenderbezogene Konfigurierbarkeit:

• Eigene Messprinzipien entwickelbar
• Sonderentwicklungen für spezifische Aufgaben möglich

Erweiterbarkeit und „lernfähige“, intelligente Datenbank:

• Separate Anwenderdatenbank integriert
• Individuelle Datenbanken für spezifische Anwendungen möglich
• Erweiterung der Datenbanken je nach Marktentwicklung auf dem Kunststoffsektor möglich