Determination of amine number and solid content of dipping paint

Význam tématu

Elektrodepoziční barvy jsou klíčové pro ochranu a dekoraci kovových povrchů. Kontrola aminosčísla a obsahu pevných látek je nezbytná pro zajištění konzistentní kvality nátěru. Tradiční laboratorní metody pro jejich stanovení jsou však časově náročné a vyžadují odborné vybavení.

Cíle a přehled studie

Cílem této aplikace bylo demonstrovat, že viditelná a blízká infračervená spektroskopie (Vis-NIR) dokáže rychle a spolehlivě kvantifikovat aminosčíslo a podíl pevných látek v elektroforetické dipovací barvě. Studie ukázala možnost současného stanovení obou parametrů jedním měřením i neškoleným uživatelem.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda zahrnovala:

• Spektrometr NIRS XDS SmartProbe Analyzer s transflekční sondou
• Software Vision 4.0.3 pro chemometrickou analýzu

Vzorky bílé dipovací barvy byly ve zkumavce neustále míchány, aby se předešlo sedimentaci částic. Spektra byla snímána v rozsahu 1120 až 1920 nm. Při zpracování dat byla uplatněna druhá derivace se segmentem 10 nm a Standard Normal Variate pro korekci rozptylu. Kvantitativní modely byly vytvořeny pomocí algoritmu Partial Least Squares s vnitřní křížovou validací.

Hlavní výsledky a diskuse

Model pro aminosčíslo (37.5 až 48.3 mmol/kg) byl sestaven se 5 PLS faktory a dosáhl koeficientu determinace R2 0.9678 a střední kvadratické chyby kalibrace SEC 0.7345.

Model pro obsah pevných látek (11.5 až 20.4 %) využil 6 PLS faktorů a dosáhl R2 0.9239 a SEC 0.7484.

Obě kalibrace prokázaly vysokou přesnost a spolehlivost predikce díky vhodnému spektrálnímu rozsahu a kvalitnímu předzpracování dat.

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazné zkrácení doby analýzy z hodin na minuty
• Možnost simultánního stanovení více parametrů jedním měřením
• Jednoduché ovládání bez potřeby odborného školení
• Potenciál pro online monitoring kvality ve výrobním procesu

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může zahrnovat rozšíření kalibrací pro různé typy barev a pryskyřic, nasazení pokročilých modelů strojového učení pro vyšší přesnost a plnou automatizaci kontroly v reálném čase.

Závěr

Vis-NIR spektroskopie představuje rychlou, spolehlivou a uživatelsky přívětivou alternativu k tradičním metodám stanovení aminosčísla a obsahu pevných látek v elektrodepozičních barvách. Technologie umožňuje efektivní kontrolu kvality a optimalizaci výrobních procesů.