Kunststoffe für Schallplatten

    Ein nostalgisches Foto: eine schwarze Scheibe auf einem Plattenspieler (Abb. 1). Es ist wohl schon lange her? Eigentlich stimmt es auch. Und doch die beiden Gegenstände wurden erst im Jahre 2018 gekauft.

    Die heutige, moderne Schallplatte wird aus einem herkömmlichen Kunststoff dem Polyvinylchlorid PVC hergestellt. Früher haben wir viele verschiedene Materialien verwendet. Funktionsbedingt sehen die in Abb. 2 dargestellten Schallplatten gleich aus. Und sie sind beide schwarz, jedoch wurden sie aus zwei verschiedenen Materialien hergestellt. Die eine (auf dem Foto links) ist eine Schellackplatte und die andere eine Vinyl-Platte. Beide werden gerne auch schwarze Scheiben genannt. Heute wird aber nur die Vinyl-Platte benutzt. Wie war es geschichtlich gesehen?

                                                      Abb. 1   Plattenspieler                                    Abb. 2 Schallplatten                                                                                                                                             links aus Schellack und rechts aus Polyvinylchlorid 

    Schellack

    Schellack, Tafellack, Plattlack oder auch fälschlich als Gummilack und Lackharz bezeichnet, ist eine harzige Substanz, die aus den Ausscheidungen der Lackschildlaus (Pflanzenläuse) nach ihrem Saugen an bestimmten Pflanzen gewonnen wird. Schellack war das erste industriell genutzte Harz mit vielen bedeutenden Anwendungen. Seine wohl bekannteste Anwendung war der Einsatz als Bindemittel in Schallplatten. Daher wurden sie im Sprachgebrauch als Schellackplatten bekannt.
    Im Verlauf der ersten Jahre der Schallplattenherstellung gab es immer wieder Versuche, den teuren, schwer zu beschaffenden Rohstoff Schellack durch andere, billigere Materialien zu ersetzen. Kurz nach 1900 wurden Schallplatten aus einem mit Zelluloid beschichteten Fasermaterial präsentiert. Wenig später erschienen die ersten „klingenden Postkarten“ mit aufgeklebten Schallfolien aus Zelluloid. Die Stahlnadeln der Plattenspieler zerstörten diese Tonträger allerdings sehr schnell, weil das verwendete Zelluloid keine nötige Abriebfestigkeit hatte.

    Andere Materialien

    Um 1906 wurden vorübergehend Platten aus Pappe gefertigt, die mit einem wachsartigen Trägermaterial überzogen waren. Das Problem war ihre schlechte Hitzebeständigkeit. In den 1920er Jahren produzierte man Schallplatten sogar aus lackiertem Stahlblech – die Vorzüge dieses Werkstoffes waren aber begrenzt. In den 1940er Jahren wurden, vor allem in der Studiotechnik, Schallplatten aus beschichtetem Glas eingesetzt. Das kurioseste jemals zur Plattenherstellung verwendete Material dürfte um 1910 allerdings Schokolade gewesen sein.
    Während des Kalten Krieges wurden Aufnahmen teilweise auf gebrauchte Röntgenbilder geschnitten und auf dem Schwarzmarkt gehandelt. Der Vorteil des Trägermaterials lag in seiner allgemeinen Verfügbarkeit und seiner Flexibilität. Die deutsche Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung gab Ende 2015 bekannt, dass es Wissenschaftlern gelungen sei, eine Schallplatte aus ultrahochfestem Beton herzustellen, die auf jedem Plattenspieler in hervorragender Qualität abspielbar ist.

    Polyvinylchlorid PVC

    Heute wird als Rohstoff für die gepressten Schallplatten Polyvinylchlorid PVC (dazu Polyvinylchlorid) verwendet, dem etwa 20 % Polyvinylacetat und weitere Additive zugesetzt werden. Man spricht bei Schallplatten meist vereinfachend von „Vinyl“ statt von PVC. Bereits in den Anfängen der Schallplattenherstellung hatte es zwar erfolglose Versuche gegeben, das Naturprodukt Schellack durch preiswertere synthetische Kunststoffe zu ersetzen. Dazu wurden unter anderem Tonträger aus Polyvinylchlorid (PVC) erprobt. Die Schallplatten sind schwarz, der eigentliche Rohstoff ist jedoch milchig-transparent. Er kann durch Zusatz von Farbstoffen eingefärbt werden. Die früher notwendige Beimischung von Ruß ist heute nicht mehr erforderlich. Die Farbe der Platte spielt eigentlich keine technische Rolle. Es gibt keine erheblichen qualitativen Unterschiede zwischen schwarzen und farbigen Pressungen, auch variiert die genaue Zusammensetzung des Materials zwischen unterschiedlichen Presswerken. Bei der Herstellung einer Schallplatte (sogenannte audiophile Pressung) kann kein wiederaufbereitetes Polyvinylchlorid, sondern nur reines, frisches PVC-Rohmaterial („Virgin Vinyl“) verwendet werden, da beim Recycling das Labelpapier nicht völlig entfernt werden kann und diese Papierreste zu Pressfehlern oder erhöhtem Knistern führen können.

    Die erste langspielende Vinyl-Schallplatte wurde 1930 herausgebracht. Diese revolutionäre Platte hatte einen Durchmesser von 30 cm und war nahezu unzerbrechlich. Mit der Schellackverknappung während des Zweiten Weltkrieges wurde die Verwendung von Vinyl vorangetrieben. Das Material ermöglichte deutlich schmalere Rillen (Mikroschrift) als Schellack. Es wurden kleinere Abtastnadeln eingesetzt und es kam zu einer deutlichen Steigerung sowohl der Tonqualität als auch der Spieldauer.

    Wenn ein neues Medium aufkommt, kann das oft das Ende für die Technologie bedeuten, die zuvor da war. So war es beinahe auch bei der Einführung der CD: Die Verkaufszahlen von Vinyl-Platten sanken drastisch und immer neue Trends und technische Entwicklungen machten die Lage noch ernster. Doch die Schallplatte aus Polyvinylchlorid erlebt derzeit einen zweiten Frühling, sie ist wieder in. Man kann auch wieder geeignete Plattenspieler kaufen. Und nach der alten Tradition sind die Scheiben schwarz.<<

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      Quelle: ingenieur.de, Okt. 2023



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