Bruker Alpha II: Analisi di Polimeri e Plastiche con la spettroscopia FTIR

31 Marzo 2022
spettroscopia FTIR

Un controllo qualità affidabile è essenziale per ottenere prodotti plastici di alta qualità attraverso l’ottimizzazione dei costi di produzione. L’ALPHA II proposto da Bruker, fornisce una soluzione basata sulla spettroscopia FT-IR per efficaci controlli di qualità di routine per le merci in ingresso, per intermedi di produzione e per i prodotti finiti.

 

 

 

 

La tecnica IR può essere universalmente utilizzata per l’analisi chimica, indipendentemente dalla forma e composizione del campione:

  • Plastiche
  • Polimeri (Termoplastici, Elastomerici, Gomme)
  • Monomeri
  • Additivi
  • Riempitivi
  • Pellet
  • Polveri
  • Liquidi
  • Fibre
  • Film
  • Parti
  • Laminati

    spettroscopia FTIR

Lo spettro IR di qualsiasi campione riflette la sua composizione molecolare – proprio come un’impronta digitale chimica (fig. 1). Sia le componenti chimiche organiche che inorganiche contribuiscono allo spettro. Il metodo IR quindi, è particolarmente adatto all’identificazione sia di composti puri che di materiali complessi. Inoltre è anche possibile la quantificazione di componenti singoli all’interno del materiale analizzato.

Per la maggior parte dei campioni l’analisi FT-IR è eseguita senza preparazione del campione e senza il bisogno di qualsiasi consumabile. I tempi di misura sono generalmente inferiori al minuto. Perciò, la spettroscopia FT-IR permette di risparmiare tempo e costi quando paragonata ai metodi classici di analisi chimica via umida. Gli spettrometri proposti da Bruker sono progettati per essere usati molti anni. I nostri strumenti IR utilizzano componenti ottici moderni di elevata qualità caratterizzati da una durabilità molto elevata. Se consideriamo anche un basso consumo energetico, queste caratteristiche straordinarie producono un costo di esercizio veramente basso.

 

Controllo qualità per l’efficienza dei costi

Le plastiche sono usate in un’infinità di prodotti come parti d’automobile, materiali da imballo, utilizzi domestici, apparecchiature elettriche o tessili. Molte delle plastiche attuali sono sistemi complessi multi componente prodotte da vari composti come differenti polimeri, riempitivi e addititivi. La selezione sistematica e la miscelazione di questi costituenti in miscele appropriate generano materiali con proprietà ottimizzate.

Dato che un prodotto ad alta qualità a basso prezzo è un requisito basilare nell’industria moderna, un controllo qualità affidabile è indispensabile. Uno stadio determinante per un processo di produzione esente da problemi e senza sprechi è legato alla corretta identificazione delle materie prime in ingresso. Successivamente è necessario controllare la corretta composizione del prodotto plastico finale per garantire le appropriate caratteristiche del prodotto.

Il rapido e affidabile controllo della corretta composizione chimica del prodotto è effettuata usando l’ALPHA II.

  • Discrimina i diversi tipi di polimeri
  • Quantifica i riempitivi e gli additivi
  • Controlla il corretto ciclo produttivo dei tuoi prodotti

 

Verifica l’identità chimica delle merci in ingresso

Verifica l’identità delle materie prime in ingresso:
Per verificare la corretta identità di una materia prima in ingresso si misura uno spettro IR e lo si compara con uno spettro estratto dai materiali di riferimento. Un’elevata correlazione dello spettro del campione con lo spettro di riferimento dello stesso materiale permette di confermare la corretta identità del campione in esame.

 

Differenzia tipologie di polimeri

Differenziazione di poliammidi:
Le poliammidi sono polimeri termoplastici costituiti da monomeri legati da un legame ammidico. Il gruppo delle poliammidi include molti differenti polimeri con differenti proprietà chimiche e fisiche. Nonostante un’elevata similarità nella loro struttura chimica la spettroscopia IR permette di differenziare tra diverse poliammidi come PA6, PA6.6, PA10 e PA12.

Differenziazione dell’HDPE e LDPE:
Il polietilene (PE) è il polimero più prodotto nel mondo. PE ad alta densità è usato per bottiglie, scatole mentre film plastici e borse sono prodotti dal PE a bassa densità. Lo spettro IR contiene informazioni che permettono la differenziazione del PE a bassa e alta densità.

 

Quantifica i riempitivi e gli additivi

Quantificazione di riempitivi, additivi e miscele:
Le plastiche moderne sono sistemi multicomponenti fatti da polimeri, riempitivi, plastificanti e compatibilizzanti. La determinazione della corretta composizione è un’attività essenziale del controllo qualità. Lo spettro IR permette di quantificare ogni singolo componente attraverso l’uso di opportune calibrazioni.

 

Controlla la corretta lavorazione dei tuoi prodotti

Controllo della polimerizzazione di vernici:
Le proprietà dei materiali di pitture e vernici moderne sono sensibilmente influenzate dal processo di polimerizzazione. La spettroscopia FT-IR permette di misurare rapidamente e affidabilmente il grado di polimerizzazione delle pitture, vernici e simili. In meno di un minuto è possibile disegnare lo stato di polimerizzazione del campione.

Controllo di rivestimenti su materiali metallici:
I rivestimenti polimerici sono usati per proteggere le superfici dei metalli, di ceramiche e altri materiali dalla corrosione. E’ possibile inoltre definire diverse proprietà della superficie utilizzando opportuni rivestimenti, per esempio rugosità, aspetto visivo, adesività.

L’analisi IR permette di controllare la presenza del corretto materiale di rivestimento su diversi substrati. Inoltre è possibile determinare anche l’omogeneità del rivestimento.

 

Analisi semplice e veloce

spettroscopia FTIR L’interfaccia di misura di un ALPHA-P è un cristallo ATR in diamante. La sua robustezza chimica e meccanica permette sia l’analisi di campioni liquidi reattivi che di plastiche molto dure come i policarbonati. La tecnica ATR (Riflettanza Totale Attenuata) è molto semplice e veloce da utilizzare visto che virtualmente non richiede preparazione del campione. Non importa se l’analisi debba essere eseguita su pellet, film, parti in plastica, polveri o liquidi: per acquisire uno spettro IR il campione deve semplicemente essere portato a contatto con il cristallo ATR.

Dopo la misura il campione è identificato grazie all’automatico confronto del suo spettro verso i dati spettrali dei materiali di riferimento.

L’interfaccia utente dell’ALPHA II consente anche ad un operatore non addestrato di verificare l’identità di un campione noto o di identificare un campione incognito. L’operatore, guidato dal software, eseguirà la misura, la relativa valutazione e produzione del report in pochi passaggi.

Contattaci per avere maggiori informazioni

 

 

 

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