Farbanalyse an Kunststoff- und Polymeradditiven

Montag, 27. Februar 2017
Polymeradditive dienen als Stabilisatoren für technische Kunststoffe und Lacksysteme und der Modifizierung von Polymeren für spezifische Anforderungen. Die Packaging Science University of Florida erklärt die Ursache für den Trend zum Einsatz dieser Werkstoffe. Sie stellt fest, dass „der Einsatz von Polymeren die Tür für neue und innovative Produktionsweisen geöffnet hat. Zahlreiche Additive sorgen für Verbesserungen in der Verarbeitung und Fertigung; andere gewährleisten eine Reihe positiver Eigenschaften bei den Werkstoffen“.¹
Polymeradditive haben die Nutzung von Plastik in der Fertigung verbessert und neue innovative Lösungen beim Einsatz dieser Werkstoffe erschaffen. (Bildquelle: Flickr user Kevin Dooley (CC BY 2.0))
Polymeradditive vergrößern also die Einsatzmöglichkeiten in der Fertigung und sind das Schlüsselelement bei innovativem Design. Es lassen sich leichte und zugleich robuste Materialien herstellen, sie helfen dass Werkstoffe flexibler oder weicher werden oder bewirken eine Veränderung der optischen Erscheinung. Sie kommen zum Einsatz in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, in der Textil-, Verpackungs- und Lackindustrie, als auch im Bereich Medizin und Kosmetik. In Lack-, Kleb und Dichtstoffen, Waschmitteln, Reifen, Gummi, Kleister, löslichen Pulvern, Dispersionen, Dämmmaterial, Folien - die Anwendungsbereiche sind nahezu unzählig.
Die Farbanalyse bei Plastik- und Polymeradditiven spielt bei der Entwicklung neuer Produkte eine wichtige Rolle. Dank Fortschritten in der spektralphotometrischen Technologie erleben wir eine deutliche Verbesserung bei der Probenhandhabung von Polymeradditiven in der Qualitätssicherung.

Analyse verschiedener Polymeradditive

Additive helfen sowohl bei der Verarbeitung als auch bei der Verbesserung des Erscheinungsbilds von Werkstoffen. Da allerdings eine breite Palette an Additiven verwendet werden kann, um neue Rezepturen zu erschaffen, ist eine sorgfältige Überwachung ein notwendiger Teil der Entwicklung um sicherzustellen, dass Produkte ihre Stabilität, Einheitlichkeit und Konsistenz wahren.
Mit Spektralphotometern werden spezifische Veränderungen dokumentiert, die für die Verbesserung der Leistung der Produkte erforderlich sind. Die Farbmessung liefert nicht nur Informationen zu Additiven, die die Farbe ändern, sondern sie kann auch molekulare Veränderungen in Stabilisatoren, Füllstoffen, Verarbeitungshilfen und antibakteriellen Additiven messen.

Spektralphotometer sind das primäre Werkzeug für die Farbanalyse von Plastik- und Polymeradditiven, die von geschmolzenen Proben in Polymer-Schmelzen bis hin zu Qualitätskontrollprüfungen bei der abschließenden Produktanalyse reichen. Eine fortschrittliche Instrumentierung zur Farbmessung überwacht die Absorption und Reflexion von Licht, um auch kleinste Änderungen in der Rezeptur zu bestimmen, wodurch Sie eine effizientere Bewertungsmethode entwickeln können. Die engmaschige Überwachung von Farb- und/oder molekularen Änderungen mittels Farbmessgeräten verringert Abfall und verbessert die Qualität des Endprodukts, wodurch wiederum die Marktgängigkeit Ihrer Angebote gesteigert wird.
Kunststoffe sind heute dank der Verwendung von Polymeradditiven stabiler und vielseitiger denn je.

Spektraltechnologie führt zu neuen Innovationen bei der Fertigung von Polymeren

Spektralphotometer können unter anderem verwendet werden, um Polymer-Stabilität und -Bruch aufgrund von thermischen Änderungen und Exposition gegenüber UV-Strahlung zu überwachen. Diesen beiden Faktoren wird häufig der Verfall und die Zersetzung von Werkstoffen zugeschrieben, die Farbanalyse ermöglicht Ihnen eine einfache Überwachung des UV-Reflexionsgrads und liefert Daten, die zur Bewertung der Veränderung erforderlich sind. Diese Daten können dann verwendet werden, um die ordnungsgemäße Rezeptur und den Einsatz von Polymeradditiven sicherzustellen, wodurch die Produktstabilität gewahrt wird.
Die Klärung polymerer Werkstoffe stellt in der Kunststoffbranche ein weiteres Problem dar, da die Klärung von Additiven die Gesamtstruktur des Polymers beeinflussen und die Kristallisationsneigung Ihres Werkstoffs erhöhen kann. Eine stärker verdichtete Kristallstruktur führt zu einer besseren Klärung und einem verbesserten optischen Erscheinungsbild - und diese verdichteten Kristalle zeigen auch einen geringeren Reflexionsgrad. Daher können Farbmessgeräte Veränderungen im Kristallisationsprozess durch eine Quantifizierung der Reflexionswerte genauer überwachen. Diese Daten können dann verwendet werden, um die Ergebnisse von Schwankungen in der Additiv-Rezeptur oder bei der Verarbeitung zu vergleichen.

Füllstoffe sind ein weiteres herkömmliches Additiv in der Polymerproduktion, denn sie stellen eine Möglichkeit zur Senkung von Kosten und zur Erhöhung der Produktmenge dar. Diese Additive können allerdings einen übermäßigen Effekt auf die Farbe haben. Spektralphotometer können Farbänderungen während der Produktentwicklung genau überwachen und ermöglichen so eine Einstellung der Farbadditive während der Produktion, um die abschließende Farbqualität zu verbessern und Materialabfall zu verringern. Mithilfe einer Farbmetrik-Software können diese Daten gespeichert und zur Entwicklung präziser Rezepturen verwendet werden, damit eine chargenübergreifende Konsistenz gewährleistet wird.

Änderungen der Farbe und anderer Eigenschaften von Polymeren können mittels spektralphotometrischer Technologie einfach überwacht werden. Diese Daten können dann verwendet werden, um Änderungen an den Rezepturen vorzunehmen und die Produktqualität sicherzustellen.

Flexible Farbmessung

Die unglaubliche Vielfalt an Polymeradditiven hat die Plastikbranche revolutioniert. Diese neuen Produkte stellen jedoch auch höhere Anforderungen an die Flexibilität von Analysewerkzeugen. Wenn es um Farbmesstechnologie und Flexibilität geht, bietet HunterLab eine breite Palette von Spektralphotometern. Wir sind auf die Farbmessung von Kunststoffprodukten spezialisiert und stellen industrieweit führende Innovationen und Erfahrungen bereit. Unsere Geräte sind einfach zu nutzen und erfüllen die Herausforderungen, die mit der Farbanalyse von Plastik- und Polymer-Additiven verbunden sind. Für weitere Informationen zu unseren Produktangeboten kontaktieren Sie uns gerne noch heute.
Übersetzt aus dem Englischen.
Quellen:
“Analysis of Polymer Additives in the Packaging Industry”, 2008,http://www.iopp.org/files/public/FoxFloridaAdditives.pdf
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Überwachung pharmazeutischer Farbstandards

Dienstag, 14. Februar 2017
Farbveränderungen in pharmazeutischen Lösungen sind oft ein Zeichen für eine Zersetzung, eine Veränderung der Wirksamkeit oder eine Verunreinigung. Aus diesem Grund wurden pharmazeutische Farbstandards wie EP-Farbe (European Pharmacopoeia - Europäisches Arzneibuch) und USP-Farbe (United States Pharmacopoeia) entwickelt und heutzutage industrieweit als allgemeine Form der Bewertung eingesetzt. Diese pharmazeutischen Farbstandards sind bei der Bewertung der Farbqualität von APIs (Active Pharmaceutical Ingredients - Pharmawirkstoffe), Hilfsstoffen, biologischen Lösungen und Rohstoffen sehr hilfreich.
Die visuelle Analyse ist allerdings sehr subjektiv und stellt nicht den messbaren Datenbedarf bereit, der die Bestimmungen der Qualitätskontrolle erfüllt. Zur präzisen und objektiven Messung von Farbe ist eine instrumentelle Analyse erforderlich.
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Numerische Daten eines Spektralphotometers liefern eine genauere Methode pharmazeutische Farbstandards zu ermitteln und gleichbleibende Chargen zu erhalten.

Quantifizierung von Daten mittels Spektralphotometern

Spektralphotometer ermöglichen die einfache und zugleich differenzierte Farbanalyse, die benötigt wird, um Industriestandards zu erfüllen. Fortschrittliche Instrumente messen die Absorptions- und Transmissionswerte von Arzneimitteln und wandeln diese Daten in Tristimulus-Werte, z. B. CIE L*,a*,b*-Farbe, um. Diese Werte können dann genutzt werden, um einen objektiven Vergleich mit der visuellen EP/USP-Farbskala zu entwickeln. Die Verwendung numerischer Daten zur Quantifizierung von Farbvergleichen ermöglicht Verbesserungen bei der Kommunikation von Farbe zwischen verschiedenen Standorten und ersetzt vage Vergleiche wie „hellgelb" durch eine fortschrittliche Terminologie wie „nahe USP F" oder „EP Y2"¹. Damit wird der Prozess standardisiert und eine höhere Genauigkeit erzielt, während gleichzeitig die Validierung bereitgestellt wird, die zur Erfüllung pharmazeutischer Bestimmungen erforderlich ist.
Numerische Daten stellen eine präzisere Möglichkeit zur Messung pharmazeutischer Farbstandards und zur Entwicklung von Einheitlichkeit bei Chargenvergleichen dar. Kurz gesagt, Spektralphotometer liefern eine „quantitative Methode zur Farbmessung, [die] die Subjektivität bei Farbbewertungen und die Variabilität zwischen verschiedenen Analytikern beseitigt, die Präzision und Genauigkeit maximiert und während des gesamten Arzneimittel-Entwicklungsverfahrens genutzt werden kann.“ Und die Entwicklung schreitet weiter voran, während neue Methoden zur pharmazeutischen Bewertung erforscht werden².

Farbmessung bei Flüssigkeiten und Feststoffen

Da Proben sowohl in der Farbe als auch in der Konsistenz variieren, ist es wichtig, die besten Methoden zur Messung jedes speziellen Probentyps zu verstehen. Fortschrittliche Geräte gestatten die Farbquantifizierung von sowohl flüssigen als auch festen Proben und nutzen präzise geometrische Prinzipien, um die genauesten Daten bereitzustellen.
Flüssige Proben variieren hinsichtlich der Opazität von transluzent oder transparent bis hin zu opak und beeinflussen die Lichttransmission durch die Probe selbst. Da opake Proben lichtundurchlässig sind, können sie mithilfe einer direktionalen 45°/0°-Reflexionsgeometrie am präzisesten gemessen werden. Transluzente Proben streuen das Licht, während es die Probe durchdringt. Daher sind - in Abhängigkeit vom Grad der Transluzenz - sowohl Reflexions- als auch Transmissionsmessmodi effektiv. Transparente Proben, die das Licht relativ unverzerrt durchdringt, werden am besten mit einem Gerät zur Transmissionsmessung gemessen³.
Die instrumentelle Analyse von flüssigen oder festen, transparenten Proben, erfolgt mit einem Transmissionsfarbmessgerät. (Hier im Bild: HunterLab Vista)

Feste Proben werden entsprechend ihrem Zustand als gepresste oder pulvrige Proben gemessen. Sie beinhalten häufig Zusatzstoffe wie Sorbitol, mikrokristalline Zellulose oder wasserfreies, doppelbasiges Kalziumphosphat. Diese Rohstoffe müssen sorgfältig bewertet werden, um Sicherheit, Einheitlichkeit und Qualitätskontrolle zu gewährleisten. In Abhängigkeit von der Probengröße und dem Verarbeitungsvolumen stehen allerdings zahlreiche Instrumentierungsoptionen zur Verfügung, um die Herausforderungen dieser Materialien zu meistern.

Vielseitigkeit und Optionen bei der spektralphotometrischen Instrumentierung

HunterLab bietet zahlreiche Optionen, die alle für einen flexiblen Einsatz entwickelt wurden und den verschiedenen Anforderungen von Probentypen und -größen in der Pharmabranche gerecht werden. Vor dem Hintergrund einer mehr als sechzigjährigen Erfahrung hat HunterLab eine Reihe von Produkten speziell für pharmazeutische Farbstandards und Analysen entwickelt. Wir helfen unseren Kunden bei der Auswahl von Geräten, die am besten zur Erfüllung ihrer Bedürfnisse geeignet sind, und bieten einen unübertroffenen Kundendienst an, damit Sie mit unserer Hilfe die maximale Leistung Ihrer Geräte erzielen. Kontaktieren Sie uns gerne noch heute.

Übersetzt aus dem Englischen.
Quellen:
1 “USP and EP Color Standards”, July, 2009,
https://support.hunterlab.com/hc/en-us/article_attachments/…/an20_08.pdf
2 “What Color is Your Drug Solution?”, http://abstracts.aaps.org/Verify/AAPS2014/PosterSubmissions/T3286.pdf
3 “Pharmaceutical Liquid Color Measurement”, 2013-2017,https://www.hunterlab.com/pharmaceutical-liquid-color-measurement.html
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