JPH10104078A - プラスチック成形材料の連続的測色方法および装置 - Google Patents
プラスチック成形材料の連続的測色方法および装置Info
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- JPH10104078A JPH10104078A JP9178455A JP17845597A JPH10104078A JP H10104078 A JPH10104078 A JP H10104078A JP 9178455 A JP9178455 A JP 9178455A JP 17845597 A JP17845597 A JP 17845597A JP H10104078 A JPH10104078 A JP H10104078A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラスチック溶融体の色の変化を、極めて迅
速かつ正確に確認することができ、遅滞なく色を修正し
得る方法、装置を開発し、提供することである。 【解決手段】 光を発光導管、センサヘッドを経て成形
材料溶融体に導入し、ここで反射する光を、受光導管を
経て分光器または多重範囲光度計に伝送することを特徴
とする、プラスチック成形材料を連続的に測色する方法
および装置。
速かつ正確に確認することができ、遅滞なく色を修正し
得る方法、装置を開発し、提供することである。 【解決手段】 光を発光導管、センサヘッドを経て成形
材料溶融体に導入し、ここで反射する光を、受光導管を
経て分光器または多重範囲光度計に伝送することを特徴
とする、プラスチック成形材料を連続的に測色する方法
および装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光を発光導管、セ
ンサヘッドを経て成形材料溶融体に導入し、ここで反射
する光を、受光導管を経て分光器または多重範囲光度計
に伝送することを特徴とする、プラスチック成形材料を
連続的に測色する方法および装置に関する。プラスチッ
ク成形材料には、ピグメント、染料などの着色剤、必要
に応じてさらに分散助剤などの助剤が添加され、適当な
装置、例えば緊密に噛合して同時同速回転する２スクリ
ュー軸を有する押出機で均質に混合される。この着色さ
れたプラスチック成形材料は、押出され顆粒化される。
ンサヘッドを経て成形材料溶融体に導入し、ここで反射
する光を、受光導管を経て分光器または多重範囲光度計
に伝送することを特徴とする、プラスチック成形材料を
連続的に測色する方法および装置に関する。プラスチッ
ク成形材料には、ピグメント、染料などの着色剤、必要
に応じてさらに分散助剤などの助剤が添加され、適当な
装置、例えば緊密に噛合して同時同速回転する２スクリ
ュー軸を有する押出機で均質に混合される。この着色さ
れたプラスチック成形材料は、押出され顆粒化される。
【０００２】
【従来の技術】公知の方法では、この顆粒の試料を流動
する顆粒の中から採取し、成形体をもたらし、実際の色
を分光的方法で測定する。しかしながら、この方法で
は、着色顆粒の製造と、成形体の着色の正確性の確認と
の間において著しく長時間を必要とする。測定された色
が、予定されている色と相違している場合、このずれが
確認され、然るべき対策を講ずる前に、すでに大量の規
格外成形体が製造されてしまう。
する顆粒の中から採取し、成形体をもたらし、実際の色
を分光的方法で測定する。しかしながら、この方法で
は、着色顆粒の製造と、成形体の着色の正確性の確認と
の間において著しく長時間を必要とする。測定された色
が、予定されている色と相違している場合、このずれが
確認され、然るべき対策を講ずる前に、すでに大量の規
格外成形体が製造されてしまう。
【０００３】そこで、遅滞なく生産ラインで色相を検査
する方法がすでに提案されている。ヨーロッパ特許４０
７９２７号公報によれば、流動する着色プラスチック顆
粒が、測定窓を通過する際に、その色相を連続的に測定
する。しかしながら、この方法には、顆粒化のための水
分により測定結果に悪い影響がもたらされる欠点を有す
る、米国特許５３６９４８３号明細書には、プラスチッ
ク溶融体の散乱光を、グラスファイバー束により分析す
る、プラスチック成形材料の色相計測方法が記載されて
いる。しかしながら、この方法は、グラスファイバー束
の長期間にわたる安定性が低いため、測定結果が不正確
になる欠点がある。さらに他の欠点は、照射される面が
検知可能の範囲内に在り、従って不可避的な接触的汚染
が計測結果にエラーをもたらす可能性がある。また、ヨ
ーロッパ特許７２８９９号公報には、後方散乱的技術を
使用する光度測定方法が記載されている。しかしなが
ら、この方法により達成される結果は、本発明方法の目
的とする用途に関して、必ずしも適切なものではない。
する方法がすでに提案されている。ヨーロッパ特許４０
７９２７号公報によれば、流動する着色プラスチック顆
粒が、測定窓を通過する際に、その色相を連続的に測定
する。しかしながら、この方法には、顆粒化のための水
分により測定結果に悪い影響がもたらされる欠点を有す
る、米国特許５３６９４８３号明細書には、プラスチッ
ク溶融体の散乱光を、グラスファイバー束により分析す
る、プラスチック成形材料の色相計測方法が記載されて
いる。しかしながら、この方法は、グラスファイバー束
の長期間にわたる安定性が低いため、測定結果が不正確
になる欠点がある。さらに他の欠点は、照射される面が
検知可能の範囲内に在り、従って不可避的な接触的汚染
が計測結果にエラーをもたらす可能性がある。また、ヨ
ーロッパ特許７２８９９号公報には、後方散乱的技術を
使用する光度測定方法が記載されている。しかしなが
ら、この方法により達成される結果は、本発明方法の目
的とする用途に関して、必ずしも適切なものではない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術にかん
がみて、本発明の目的ないし従来技術の課題は、プラス
チック溶融体の色の変化を、極めて迅速かつ正確に確認
することができ、遅滞なく色を修正し得る方法、装置を
開発し、提供することである。
がみて、本発明の目的ないし従来技術の課題は、プラス
チック溶融体の色の変化を、極めて迅速かつ正確に確認
することができ、遅滞なく色を修正し得る方法、装置を
開発し、提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】しかるに上述の目的ない
し課題は、等間隔で配置された発光導管と受光導管の組
み合わせを使用することにより達成ないし解決されるこ
とが本発明者らにより見出された。さらに具体的には、
上記両光導管は、グラスファイバーから形成され、石英
層により、さらにプラスチック層により被覆される。石
英層の代わりに金属、ことに金の層を使用することもで
きる。この金属層は真空蒸着により形成するのが好まし
い。このグラスファイバーの直径はなるべく同じ寸法に
揃えるのが好ましく、ことに包囲壁ないし被覆層の厚さ
を同寸法に揃えるのが好ましい。これにより、等間隔で
配置される発光導管と受光導管との組合せから成るグラ
スファイバーケーブルは、極めて敏感な測定を成し得る
ことが見出された。これは、放射される光線が、直接で
はなく、溶融体中で多重反射して受光導管に到達するこ
とによる。これは反射効果を多重的にする。グラスファ
イバーの直径は、例えば５０から８００μｍ、ことに１
５０から２５０μｍ、グラスファイバーの間隔は、例え
ば４０から１４００μｍ、ことに５０から１５０μｍに
するのが好ましい。
し課題は、等間隔で配置された発光導管と受光導管の組
み合わせを使用することにより達成ないし解決されるこ
とが本発明者らにより見出された。さらに具体的には、
上記両光導管は、グラスファイバーから形成され、石英
層により、さらにプラスチック層により被覆される。石
英層の代わりに金属、ことに金の層を使用することもで
きる。この金属層は真空蒸着により形成するのが好まし
い。このグラスファイバーの直径はなるべく同じ寸法に
揃えるのが好ましく、ことに包囲壁ないし被覆層の厚さ
を同寸法に揃えるのが好ましい。これにより、等間隔で
配置される発光導管と受光導管との組合せから成るグラ
スファイバーケーブルは、極めて敏感な測定を成し得る
ことが見出された。これは、放射される光線が、直接で
はなく、溶融体中で多重反射して受光導管に到達するこ
とによる。これは反射効果を多重的にする。グラスファ
イバーの直径は、例えば５０から８００μｍ、ことに１
５０から２５０μｍ、グラスファイバーの間隔は、例え
ば４０から１４００μｍ、ことに５０から１５０μｍに
するのが好ましい。
【０００６】また発光導管を通過する光の波長は広い範
囲で選択され得るが、２００から２４００μｍの範囲の
波長が好ましい。なお、本発明方法において、反射光の
すべての波長の強度が、同時に測定されるようにするの
がことに好ましい。これに関連して、測定時間は４ｍｓ
ｅｃ、ことに０．５ｍｓｅｃ以下が好ましい。
囲で選択され得るが、２００から２４００μｍの範囲の
波長が好ましい。なお、本発明方法において、反射光の
すべての波長の強度が、同時に測定されるようにするの
がことに好ましい。これに関連して、測定時間は４ｍｓ
ｅｃ、ことに０．５ｍｓｅｃ以下が好ましい。
【０００７】本発明による新規方法を実施するに当た
り、グラスファイバーが貫通しているセンサヘッドは、
プラスチック溶融体中に突出していることが好ましい。
同時に上記センサヘッドは、円錐形状として、流動抵抗
を小さくすることが望ましい。安定性の理由から、グラ
スファイバーの被覆壁は石英と金属、ことに金の層から
構成されるのが好ましく、金属層は真空蒸着により形成
するのが有利である。金属層はことに溶接により少なく
とも内壁が金属から成るセンサヘッドに結合され得る。
り、グラスファイバーが貫通しているセンサヘッドは、
プラスチック溶融体中に突出していることが好ましい。
同時に上記センサヘッドは、円錐形状として、流動抵抗
を小さくすることが望ましい。安定性の理由から、グラ
スファイバーの被覆壁は石英と金属、ことに金の層から
構成されるのが好ましく、金属層は真空蒸着により形成
するのが有利である。金属層はことに溶接により少なく
とも内壁が金属から成るセンサヘッドに結合され得る。
【０００８】本発明方法は、ことにプラスチックの着色
の質を検査し、保証し、ことに顔料の組成を適切ならし
めるために使用される。
の質を検査し、保証し、ことに顔料の組成を適切ならし
めるために使用される。
【０００９】本発明の有利な実施態様によれば、センサ
ヘッドには外周にねじを切り、プラスチック成形材料容
器に設けられたねじ孔にねじ込まれ、装着され得る。こ
のようなねじ孔は、さらに他の測定装置を装着するため
にも使用され得る。
ヘッドには外周にねじを切り、プラスチック成形材料容
器に設けられたねじ孔にねじ込まれ、装着され得る。こ
のようなねじ孔は、さらに他の測定装置を装着するため
にも使用され得る。
【００１０】本発明さらに詳細な構成および利点ないし
効果は、添附図面を参照してなされる実施態様の説明か
ら理解され得る。
効果は、添附図面を参照してなされる実施態様の説明か
ら理解され得る。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１から認められるように、未着
色プラスチック顆粒と、着色剤を多量含有する顆粒２と
を、緊密に噛合して同時同速回転する２軸を有する押出
機４に給送し、ここで両顆粒を均質混合し、融点以上の
温度に加熱する。押出成形体を捕集容器５に給送する。
発光導管、受光導管７、９の自由端が装着されている押
出機末端において、センサヘッド６がねじ係合により押
出機中に突出している。発光導管７は光源８に接続され
ており、受光導管９は分光計１０に接続されている。分
光計１０からのパルスは分析装置１１に伝送される。
色プラスチック顆粒と、着色剤を多量含有する顆粒２と
を、緊密に噛合して同時同速回転する２軸を有する押出
機４に給送し、ここで両顆粒を均質混合し、融点以上の
温度に加熱する。押出成形体を捕集容器５に給送する。
発光導管、受光導管７、９の自由端が装着されている押
出機末端において、センサヘッド６がねじ係合により押
出機中に突出している。発光導管７は光源８に接続され
ており、受光導管９は分光計１０に接続されている。分
光計１０からのパルスは分析装置１１に伝送される。
【００１２】図２に示される光導管の場合、単一の発光
導管７が中央に配置される。これを包囲して６本の受光
導管９が配設され、それぞれの導管壁１２は相互に当接
する。光ファイバーケーブル、すなわち光導管集合体の
外径は、例えば９６０μｍであり、各グラスファイバー
７および９のそれぞれの直径は、例えば２５０μｍであ
る。各光導管壁の厚さｄは例えば３５μｍである。この
光導管壁の厚さｄは、例えば不活性石英層厚さ２０μｍ
と、その上に施されたプラスチック、例えばポリイミド
層の厚さ１５μｍとの合計厚さである。ポリイミドの代
わりに、蒸着金属、ことに金の層を使用してもよい。こ
れにより、光導管７、９とセンサヘッド９との金属接
合、例えば溶接接合が可能となり、より高い安定性がも
たらされる。
導管７が中央に配置される。これを包囲して６本の受光
導管９が配設され、それぞれの導管壁１２は相互に当接
する。光ファイバーケーブル、すなわち光導管集合体の
外径は、例えば９６０μｍであり、各グラスファイバー
７および９のそれぞれの直径は、例えば２５０μｍであ
る。各光導管壁の厚さｄは例えば３５μｍである。この
光導管壁の厚さｄは、例えば不活性石英層厚さ２０μｍ
と、その上に施されたプラスチック、例えばポリイミド
層の厚さ１５μｍとの合計厚さである。ポリイミドの代
わりに、蒸着金属、ことに金の層を使用してもよい。こ
れにより、光導管７、９とセンサヘッド９との金属接
合、例えば溶接接合が可能となり、より高い安定性がも
たらされる。
【００１３】図３は光導管集合体（光ファイバーケーブ
ル）の改変形を示すものであって、外周光導管は発光導
管７と、受光導管９とが交互に配設されている。
ル）の改変形を示すものであって、外周光導管は発光導
管７と、受光導管９とが交互に配設されている。
【００１４】図４は光導管集合体の縦断面図であって、
光が発光導管７を介してどのように粒子１３により多重
分散されるか、また受光導管を介して、どのように分光
計１０に伝送されるかを説明するものである。
光が発光導管７を介してどのように粒子１３により多重
分散されるか、また受光導管を介して、どのように分光
計１０に伝送されるかを説明するものである。
【００１５】上述の装置を使用して本発明を実施した場
合の実験結果が、図５に示されている。プラスチック溶
融体に示される実験データがこれに示されている。これ
によると、当初、１重量％の白色ピグメントが押出機中
を走行する透明プラスチック溶融体に施され、これに対
応する後方散乱が基準として、１＝１００％として設定
される。次いで、白色ピグメントに変えて赤色ピグメン
トが透明プラスチック溶融体に配合され、その準後方散
乱がスペクトルとして記録されている。これは、グラフ
から認め得るように、波長に応じて信号にファクタ１０
０までの劇的変化をもたらす。次いで、種々の量のピグ
メント粉末が添加されるが、この着色剤の濃度変化はす
べて明確な信号結果を生起させる。これは、１％以下の
可能な測定の正確性と相まって、極めて高度の測定正確
性をもたらし、従ってプラスチック溶融体を着色するた
めの正確なピグメント配合が可能となる。
合の実験結果が、図５に示されている。プラスチック溶
融体に示される実験データがこれに示されている。これ
によると、当初、１重量％の白色ピグメントが押出機中
を走行する透明プラスチック溶融体に施され、これに対
応する後方散乱が基準として、１＝１００％として設定
される。次いで、白色ピグメントに変えて赤色ピグメン
トが透明プラスチック溶融体に配合され、その準後方散
乱がスペクトルとして記録されている。これは、グラフ
から認め得るように、波長に応じて信号にファクタ１０
０までの劇的変化をもたらす。次いで、種々の量のピグ
メント粉末が添加されるが、この着色剤の濃度変化はす
べて明確な信号結果を生起させる。これは、１％以下の
可能な測定の正確性と相まって、極めて高度の測定正確
性をもたらし、従ってプラスチック溶融体を着色するた
めの正確なピグメント配合が可能となる。
【００１６】測定結果を３００−１１００ｎｍに関して
記録したが、こは可視範囲のみでなく、ＮＩＲおよびＵ
Ｖ範囲においてもアクセス可能である。
記録したが、こは可視範囲のみでなく、ＮＩＲおよびＵ
Ｖ範囲においてもアクセス可能である。
【図１】本発明方法を実施するために使用され得る装置
の概略図である。
の概略図である。
【図２】本発明装置における光導管の断面図である。
【図３】若干の改変を施した図２の光導管と同様の断面
図である。
図である。
【図４】図２による光導管の縦断面図である。
【図５】図２および図４による光導管を使用して実験し
た結果を示すグラフである。
た結果を示すグラフである。
１．．．．． 未着色のプラスチック顆粒 ２．．．．． 着色プラスチック顆粒 ３．．．．． ミキサ ４．．．．． ２軸押出機 ５．．．．． 捕集容器 ６．．．．． センサヘッド ７．．．．． 光導管（グラスファイバー） ８．．．．． 光源 ９．．．．． 光導管（グラスファイバー） １０．．．． 分光計 １１．．．． 分析装置 １２．．．． 光導管壁 １３．．．． 粒子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マティアス、レドレ ドイツ、67273、ヴァイゼンハイム、ハー ルベルクシュトラーセ、18 (72)発明者 パウルス、シュマウス ドイツ、67071、ルートヴィッヒスハーフ ェン、ノイハウゼナー、ヴェーク、８ (72)発明者 ノルベルト、メデルスハイム ドイツ、67227、フランケンタール、タウ ヌスシュトラーセ、３
Claims (3)
- 【請求項１】 光を発光導管、センサヘッドを経て成形
材料溶融体に導入し、ここで反射する光を、受光導管を
経て分光器または多重範囲光度計に伝送することを特徴
とする、プラスチック成形材料を連続的に測色する方
法。 - 【請求項２】 プラスチック着色処理の質を検査し、か
つ、この質を保証するための、請求項（１）の方法。 - 【請求項３】 光を発光導管、センサヘッドを経て成形
材料溶融体に導入し、ここで反射する光を、受光導管を
経て分光器または多重範囲光度計に伝送することを特徴
とする、プラスチック成形材料を連続的に測色する装
置。
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| JP (1) | JPH10104078A (ja) |
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| DE19626785A1 (de) | 1998-01-08 |
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| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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