Textilindustrie

Farbmessung in der Textilindustrie

Auch in der Textilindustrie spielt die Farbe eine wichtige Rolle. Getrieben durch Modetrends, gibt es immer wieder neue Farbpaletten die gerade in dieser Saison „en vogue“ sind. Dies bedeutet für die Hersteller eine schnelle Anpassung und somit eine schnelle Umstellung der Produktion auf die neuen Gegebenheiten. Ständig müssen neue Farben produziert werden, für die es noch keine Erfahrungswerte gibt. Was im Labor mal schnell ausgefärbt wird, muss dann auf der Maschine wiederholbar und möglichst ohne Farbschwankungen produziert werden. Eine Inline Farbmessung hilft in den unterschiedlichen Produktionsschritten den Prozess zu überwachen und zu regeln. Der Maschinenführer sieht in Echtzeit, was auf seiner Maschine gerade entsteht und kann bei Bedarf eingreifen, noch bevor die Produktion die Spezifikation verlässt. Dies sichert nicht nur eine gleichbleibende Qualität, sondern vermeidet auch Ausschuss.

Farbmessung in der Teppich Herstellung

Farbmessung in Denim und anderen Fasern

Farbmessung in der Textilfärbung

Farbmessung an Warnkleidung nach DIN ISO 471

Farbmessungen an Teppichen

In der Teppichproduktion gibt es viele Produktionsschritte, die auf die Farbe und das Aussehen einen Einfluss haben. Natürlich gestalten die Farbbäder wesentlich das Aussehen des Teppichs, aber auch nach dem Waschen, dem Scheren und anderen Produktionsschritten verändert sich die Farbe. Solange der Rücken noch nicht aufgebracht ist, kann oftmals die Produktion durch geeignete Korrekturschritte noch gerettet werden. Erst wenn der Rücken aufgebracht ist, sieht man das fertige Produkt.

Beim Verlegen von Teppichen trifft immer die linke Seite auf die rechte Seite. Es ist somit wichtig, dass die Farbe nicht nur in Maschinenrichtung passt, sondern speziell auch in Querrichtung. Die Inline Farbmessung überwacht die Farbe an den verschiedenen Produktionsschritten und zeigt Abweichungen sofort auf. Die Maschinenführer können dann sofort eingreifen.  Schlimmstenfalls muss der Teppich nachgearbeitet werden.

Berührungsloses Messen mit dem ERX130

Das Spektralphotometer ERX130 wird auf einer Traverse montiert um die Farbe links, Mitte und rechts der Bahn zu messen. Mit einem Abstand von 300 mm und einer Messfläche von Ø 90 mm wird ein großer Bereich erfasst, so dass auch melierte Teppiche gut gemessen werden können. Natürlich wird dabei nicht die Einzelfarbe in der Melierung erfasst, sondern der visuelle Gesamteindruck, so wie wir ihn auch wahrnehmen, wenn der Teppich verlegt ist. Die Messergebnisse korrelieren somit sehr gut mit dem visuellen Eindruck.

Bei Bedarf kann auch ein Pyrometer mit angeschlossen werden, um die Temperatur der Ware während der Messung zu erfassen und zu protokollieren.

Produktspezifikation

  • Messgeometrie:
    coaxial
  • Kurzzeit-Wiederholbarkeit (BCRA):
    ≤ 0,1 ΔE cmc (2:1) für 12 Farbkacheln
  • Langzeit-Wiederholbarkeit (BCRA):
    ≤ 0,20 ΔE cmc (2:1) für 12 Farbkacheln 
  • Geräteübereinstimmung:
    ≤ 0.30 ΔE cmc (2:1)
  • Messabstand: 
    300 mm
  • Messfeld:
    70 mm Durchmesser
erx130

Farbmessung in Denim und anderen Fasern

Denim Dyeing

Eine Jeans ist ein Massenprodukt, die Herstellung eine ganz Spezielle. Hier werden die einzelnen Fasern mit Indigo Pigmenten gefärbt, aber auch andere Farbstoffe werden eingesetzt, um eine bestimmte Färbung zu erreichen. Auf der Färbemaschine gibt es viele Parameter, die den Prozess beeinflussen, wie zum Beispiel die Konzentration des Färbebades, die Chemie, die Temperatur und die Verweildauer im Färbebad. Verschiedene Färbeverfahren kommen zum Einsatz, speziell die Strang (Rope) Färbung oder das Slasher Verfahren.

Strang-Färbung (Rope Dyeing)

Bei der Strang-Färbung (Rope Dyeing) werden am Ende des Färbeprozesses die einzelnen Fasern zusammengefasst und als Bündel gemessen. Das ERX130 mit seinem großen Messfleck von Ø 90 mm erfasst dabei viele Fasern und bildet somit einen sicheren Messewert.

Farbmessung in der Textilfärbung

An der Färbemaschine gibt es mehrere Stellen, an denen die Farbe beeinflusst wird und somit eine Farbmessung sinnvoll ist.

Am Anfang der Maschine taucht das Textil in das Färbebad. Der Foulard presst dabei die überschüssige Farbe aus dem Material. Je nach Anpressdruck mehr oder weniger. Eine Farbmessung auf einer Traverse kann hier die nasse Farbe links, Mitte und rechts erfassen und somit den Anpressdruck auf der Foulard-Walze regeln. Leider entspricht die Messung der nassen Farbe nicht der Farbe des Endprodukts, aber eine ungleichmäßige Färbung zu Beginn des Prozesses schlägt sich auch im fertigen Produkt nieder.

Aber auch die Fixierung, das Waschen und das Trocknen beeinflussen die Farbgebung auf dem Material. Das Aufbringen einer Ausrüstung wird die Farbe erneut verändern. Deshalb sollte am Ende des Prozesses noch einmal die Farbe überprüft werden, um rechtzeitig Gegenmaßnahmen ergreifen zu können.

Die letzte Möglichkeit der Inline Farbmessung ist dann am Inspektionstisch. Hier ist zwar das Textil schon fertig produziert, aber es gibt hier noch die Möglichkeit die gemessene Ware zu sortieren (555 Methode oder Tapper).

Farbmessungen an Warnkleidung

warn-clothing-din-en-471

Die Farbe von Warnkleidung ist nicht nur während der Herstellung von Interesse, sie kann sich auch während der Lebenszeit des Kleidungsstückes ändern. Das ERX30 Laborspektrophotometer wurde entwickelt, um genau diese Anforderungen der DIN EN 471 zu erfüllen. Hersteller, Wäschereien, und Kunden können hiermit prüfen, ob die Farbe noch der Norm entspricht.

Die Farbe der Warnkleidung muss nicht nur während der Herstellung kontrolliert werden, sondern auch nach der Reinigung.  Um die Sicherheit der Kleidungs-Träger zu gewährleisten, muss die Farbe innerhalb bestimmter Toleranzen bleiben, die in der DIN EN 471 festgelegt sind.

 

Die Physik der Messung von Tagesleuchtfarben

Bei Tagesleuchtfarben (= fluoreszierende Farben) ist vor allem die zu beleuchtende Lichtart von hoher Bedeutung. Die DIN EN471 wie auch die ANSI/ISEA 107 schreiben eine Xenon Beleuchtung vor, welche an die Lichtart D65 angepasst sein muss. D65 ist ab 700 nm definiert, also schon im UV-Bereich. Eine ungefilterte Xenon Lampe ist im sichtbaren Bereich sehr gut an die D65 Lichtart angenähert, enthält aber zu viel UV-Energie. Das lässt vor allem gelbe Warnfarben deutlich grüner erscheinen. Der UV-Anteil von Xenon Blitzlampen verändert sich im Laufe der Zeit. Er muss somit regelmäßig mit einem aufgehellten Beleuchtungskontrollmuster überprüft und an D65 angeglichen werden.

DIN EN 471 Messung
Messung einer gelben Warnweste mit unterschiedlichen UV-Anteilen

Die obenstehende Grafik zeigt die Messung ein und derselben Probe mit unterschiedlichen UV-Anteilen in der Beleuchtung. Die reine Xenon Beleuchtung wäre also außerhalb der Toleranz, bei kalibrierter UV-Energie ist die Probe akzeptiert.

Farbmessung im Labor entsprechend DIN EN 471

Das Spektrophotometer ERX30 mit 45°:0° Geometrie wurde speziell für diese Anforderungen entwickelt. Für die fluoreszierenden Farben muss die physische Beleuchtung  D65 im UV Bereich unter 400 nm eingestellt werden. Durch Messung mit und ohne UV wird die eingebaute Xenon Blitzlampe an den D65 Standard angepasst. Ein Probenhalter mit einem schwarzen Loch positioniert das Textilstück vor der Messöffnung und sorgt so für eine Reflexion unter 0,04.

erx30-din-en-471
Farbmessgerät ERX30 mit Auswertesoftware

Das Spektrophotometer ERX30 mit 45°:0° Geometrie wurde speziell für diese Anforderungen entwickelt. Für die fluoreszierenden Farben muss die physische Beleuchtung auf CIE D65 eingestellt werden, und dies nicht nur im sichtbaren Bereich, sondern auch im UV Bereich unter 400 nm. Durch Messung mit und ohne UV wird die eingebaute Xenon Blitzlampe von 330 nm bis 730 nm an den CIE D65 Standard angepasst. Ein Probenhalter mit einem schwarzen Loch positioniert das Textilstück vor der Messöffnung und sorgt so für eine Reflexion unter 0,04.

 

Produktspezifikation

  • Physische Beleuchtung:
    Polychromatisch, CIE D65 angepasst
  • Beleuchtung zur Berechnung:
    CIE D65
  • Standard Beobachter:
  • Messgeometrie :
    45° : 0°
  • Messung:
    einlagig über Schwarz mit R<0,04 

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Farbmessung im Labor

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