FTIR Plastic Analysis System

Plastic Analyzer: Systém FTIR pro analýzu plastů

Význam tématu:
Analýza plastů má klíčový význam pro průmyslovou kvalitu, odhalování kontaminantů a zkoumání degradace materiálů v důsledku tepelného či UV namáhání. Moderní laboratorní postupy vyžadují rychlou a přesnou identifikaci plastových vzorků včetně jejich stavu degradace, což je zásadní pro fault-analysis, posuzování životnosti výrobků i environmentální monitoring mikroplastů.

Cíle a přehled studie

Cílem prezentovaného systému Plastic Analyzer je umožnit vysoce přesnou kvalifikaci plastů a kontaminantů včetně těch s odlišným spektrem v důsledku tepelné či UV degradace. Systém kombinuje Fourierovu transformaci infračervené spektrometrie (FTIR) s rozsáhlými knihovnami degradovaných materiálů a speciálním softwarovým balíčkem pro snadnou obsluhu.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika je založena na měření FTIR v režimu ATR se single-reflection mřížkou a následném vyhledávání v několika knihovnách degradovaných plastů. Hlavní komponenty:

• FTIR spektrometr IRSpirit™
• ATR příloha QATR™-S
• Software IR Pilot™ s makry a parametry pro Plastic Analyzer
• UV-Damaged Plastics Library (>300 spekter 14 plastů)
• Thermal-Damaged Plastics Library (>100 spekter 13 plastů)

Hlavní výsledky a diskuse

1) Analýza kontaminantu na pokoveném povrchu odhalila, že hnědý poloprůhledný materiál odpovídá polyethylenu vystavenému zahřívání (250 °C, 2 h). Díky Thermal-Damaged Library bylo možné určit pravděpodobné tepelné zpracování.
2) Studie degradace polypropylenu UV zářením ukázala, že IR spektrum vzorku z venkovního prostředí se liší od nezatíženého PP. Plastic Analyzer správně přiřadil vzorek k referenčním spektrům PP ozářeného UV po 75 hodinách, zatímco standardní knihovny pletly materiály (např. polybuten).

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá identifikace plastů a jejich stavu degradace přispívá k efektivní kontrole kvality ve výrobě.
• Umožňuje odhalit kontaminanty na površích výrobků bez rozsáhlé přípravy vzorku.
• Podpora fault-analysis a failure-analysis při posuzování životnosti komponent.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření knihoven o nové materiály a podmínky degradace (chemické stárnutí, biotické vlivy).
• Integrace strojového učení pro automatizované rozpoznání spektrálních vzorců.
• Nasazení ve field-instrumentaci pro rychlou inspekci v terénu či ve výrobní lince.
• Kombinace s mikrospektroskopií pro analýzu mikroplastů a nanokompozit.

Závěr

Plastic Analyzer představuje komplexní řešení pro analýzu plastů včetně degradovaných forem a kontaminantů. Díky kombinaci FTIR, specializovaných knihoven a uživatelsky přívětivého softwaru nabízí vysokou přesnost, snadnou obsluhu a široké možnosti aplikace v průmyslové i výzkumné praxi.