Sustainable Testing of Paint and Coatings
Technické články | 2016 | MetrohmInstrumentace
Barvy a nátěry jsou nezbytnou součástí moderního průmyslu i spotřebního zboží. Nejenže dodávají povrchům estetickou hodnotu, ale zajišťují i ochranu proti korozi, opotřebení či nečistotám. Rostoucí složitost formulací, zpřísňující se legislativa a tlak na udržitelnost vedou k poptávce po rychlých, přesných a ekologicky šetrných analytických postupech.
Tento white paper představuje využití viditelné a NIR spektroskopie (Vis-NIR) jako udržitelné alternativy k tradičním mokrým chemickým metodám v průběhu formulace, výroby a konečné kontroly kvality barev a nátěrů. Popisuje klíčové přístupy a aplikační příklady pro stanovení barviv, pigmentů, přísad, pojiv i rozpouštědel.
Vis-NIR spektroskopie představuje ekologickou, ekonomickou a vysoce univerzální metodu pro kontrolu kvality barev a nátěrů. Umožňuje rychlé a současné stanovení více fyzikálních i chemických parametrů bez nutnosti náročné přípravy vzorků a s minimálními provozními náklady.
NIR Spektroskopie
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceMetrohm
Souhrn
Význam tématu
Barvy a nátěry jsou nezbytnou součástí moderního průmyslu i spotřebního zboží. Nejenže dodávají povrchům estetickou hodnotu, ale zajišťují i ochranu proti korozi, opotřebení či nečistotám. Rostoucí složitost formulací, zpřísňující se legislativa a tlak na udržitelnost vedou k poptávce po rychlých, přesných a ekologicky šetrných analytických postupech.
Cíle a přehled studie
Tento white paper představuje využití viditelné a NIR spektroskopie (Vis-NIR) jako udržitelné alternativy k tradičním mokrým chemickým metodám v průběhu formulace, výroby a konečné kontroly kvality barev a nátěrů. Popisuje klíčové přístupy a aplikační příklady pro stanovení barviv, pigmentů, přísad, pojiv i rozpouštědel.
Použitá instrumentace
- Vis-NIR spektrometr (rozsah 400–2500 nm) s fiber-optickými sondami
- Softwarové PLS modely pro vícerozměrnou kvantifikaci
- Referenční techniky pro kalibraci a validaci: titrace, chromatografie, viskozimetrie, pyknometrie
Hlavní výsledky a diskuse
- Kvantifikace barviv v inkoustech: kalibrační model dosáhl R2 = 0,99, střední chyba validace < 0,1 %.
- Analýza sušidel (paint driers): současné stanovení specifické hmotnosti, viskozity a obsahu kovu vykázalo vysokou korelaci s ASTM metodami.
- Stanovení aminosčísla v elektroforézních nátěrech: rozsah 33,8–48,3 mmol/kg, R2 = 0,97.
- Určení ko-rozpouštědel ve vodou ředitelných nátěrech (butylglykol, propylheptylalkohol): chyba predikce < 1 %.
Přínosy a praktické využití metody
- Vysoká rychlost – jedno měření za několik sekund.
- Bezkontaktní a nedestruktivní – bez chemikálií a minimalizace odpadu.
- Úspora nákladů – redukce spotřeby reagencií a pracovní síly.
- Flexibilita nasazení – online, at-line, inline i offline provoz.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace Vis-NIR do automatizovaných výrobních linek pro kontinuální QC.
- Pokročilé datové modely s využitím strojového učení a chemometrie.
- Kombinace s dalšími spektroskopickými technikami (FTIR, Raman) pro rozšířenou charakterizaci komplexních vzorků.
Závěr
Vis-NIR spektroskopie představuje ekologickou, ekonomickou a vysoce univerzální metodu pro kontrolu kvality barev a nátěrů. Umožňuje rychlé a současné stanovení více fyzikálních i chemických parametrů bez nutnosti náročné přípravy vzorků a s minimálními provozními náklady.
Reference
- Detiveaux S., Bangert C. The State of the Global Coatings Industry. Products Finishing (2016).
- IHS Markit. Paint and Coatings Industry Overview – Chemical Economics Handbook (2016).
- Koleske J. Paint and Coating Testing Manual. ASTM International (2012).
- Metrohm Application Note AN-NIR-026: Kvantifikace barviv v inkoustech (2016).
- Gupta A. Determination of optimal quantities of different types of driers. Int. J. Eng. Sci. Technol. 5(4):1–13 (2013).
- Metrohm Application Note AN-NIR-033: Analýza paint driers (2016).
- Metrohm Application Note AN-NIR-030: Stanovení aminosčísla v dipovacích nátěrech (2016).
- Stoye D., Freitag W. Paints, Coatings and Solvents. Wiley-VCH (1998).
- Metrohm Application Note AN-NIR-029: Analýza ko-rozpouštědel ve vodou ředitelných nátěrech (2016).
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
NIR Application Note NIR-33 Cobalt content, solids content, specific gravity, and viscosity in cobalt octoate 11.9% 11.2% 9.9% 9.3% 7.9% 7.4% 6.0% 4.9% 3.9% This Application Note shows that a Vis-NIR analyzer can simultaneously determine the four most important analytical…
Klíčová slova
cobalt, cobaltvalues, valuespaint, paintcorrelation, correlationcontent, contentreference, referencenir, nirprovided, providedranged, rangedphysical, physicalregion, regionbetween, betweenspectral, spectralnirs, nirspls
Determination of amine number and solid content of dipping paint
|Metrohm|Aplikace
NIR Application Note NIR-30 Determination of amine number and solid content of dipping paint This Application Note shows that Vis-NIR spectroscopy can be used to quantify the amine number and solid content of electrophoretic coating material in the paint industry.…
Klíčová slova
paint, paintamine, aminedipping, dippingcontent, contentsolid, solidsev, sevsmartprobe, smartprobenumber, numberelectrophoretic, electrophoreticnirs, nirsquantitative, quantitativedeposition, depositionnir, nirpress, pressbeautification
Butyl glycol and propylheptyl alcohol in water-borne paint
|Metrohm|Aplikace
NIR Application Note NIR-29 Butyl glycol and propylheptyl alcohol in water-borne paint NIR values / % Propylheptyl alcohol Reference values / % This Application Note shows that Vis-NIR spectroscopy is ideally suited to quantify two important additives – butyl glycol…
Klíčová slova
propylheptyl, propylheptylalcohol, alcoholpaint, paintglycol, glycolbutyl, butylnir, nirsev, sevblack, blackgray, graypress, presslab, labpredicted, predictedregression, regressionlight, lightsmartprobe
Analysis of ink and paint using near-infrared spectroscopy
|Metrohm|Příručky
Application Bulletin 411 Analysis of ink and paint using near-infrared spectroscopy Contents Branch Chemicals, ink and paint No. 1: Monitoring dye strength in aqueous dye solutions .....2 No. 2: Qualitative analysis of moisture in flush pigments .....2 Keywords Near-infrared spectroscopy,…
Klíčová slova
nir, nirnirs, nirsink, inkpaint, paintxds, xdsnirsystems, nirsystemspigment, pigmentspectroscopy, spectroscopyinfrared, infrarednear, nearindicate, indicatesummary, summarysampling, samplingequivalent, equivalentanalyzer