Quality Control of PET

Význam tématu

Rychlá a bezodpadová kontrola kvality PET je nezbytná pro zajištění konzistentních vlastností polymerních materiálů v potravinářském, farmaceutickém i průmyslovém balení. Tradiční mokré metody vyžadují složité přípravy, dlouhou dobu analýzy a spotřebu chemikálií, což omezuje efektivitu provozu.

Cíle a přehled studie

Tato aplikace prokazuje, že spektroskopie v blízké infračervené oblasti (Vis-NIR) pomocí přístroje DS2500 Solid Analyzer umožňuje za méně než jednu minutu simultánní stanovení klíčových parametrů PET:

• obsahu diethylen glykolu
• obsahu isoftalové kyseliny
• vnitřní viskozity
• acid number (čísla kyselosti)

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky PET peletek byly měřeny odrazem v rozsahu 400–2500 nm bez předchozí úpravy. Pro zajištění reprezentativního snímku se použil rotující DS2500 Large Sample Cup. Následné zpracování spekter a vývoj kalibračních modelů proběhlo v softwaru Vision Air Complete.

• DS2500 Solid Analyzer (400–2500 nm)
• DS2500 Large Sample Cup pro homogenní vzorkování
• Vision Air 2.0 Complete pro akvizici dat a tvorbu predikčních modelů

Hlavní výsledky a diskuse

Modely kalibrace pro jednotlivé vlastnosti vykázaly vynikající korelace mezi NIR predikcí a referenčními hodnotami:

• Diethylen glykol: R2 = 0,931; SEC = 0,052 %; SECV = 0,066 %
• Isoftalová kyselina: R2 = 0,995; SEC = 0,059 %; SECV = 0,085 %
• Vnitřní viskozita: R2 = 0,873; SEC = 0,0236; SECV = 0,0238
• Acid number: R2 = 0,991; SEC = 0,093; SECV = 0,143

Všechny parametry byly změřeny současně během jediné akvizice spektremetrické metody trvající pod jednu minutu, zatímco mokré chemické postupy zabírají desítky až stovky minut.

Přínosy a praktické využití metody

Implementace DS2500 Solid Analyzer v kontrolních laboratořích i výrobních linkách přináší:

• radikální zkrácení doby analýzy
• eliminaci chemické přípravy a nespotřebování reagencií
• vysokou reprodukovatelnost a robustnost v drsných výrobních podmínkách
• jednoduché ovládání a minimalizaci nutnosti odborné obsluhy

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj metodiky se očekává v oblasti online monitoringu plastových výrob a recyklace PET, rozšíření kalibrací na směsi polymerů či přímé integrace spektrometrů ve výrobních linkách pro nepřetržitou kontrolu kvality.

Závěr

Vis-NIR spektroskopie pomocí DS2500 Solid Analyzer představuje efektivní nástroj pro komplexní kontrolu kvality PET. Díky rychlosti, jednoduchosti a spolehlivosti se metoda osvědčuje jako vhodná alternativa ke klasickým mokrým laboratorním postupům.

Reference

• Metrohm AG, Application Note AN-NIR-023 Quality Control of PET