Failure Analysis of Paper: Determination of the Chemical Identity of Impurities and Inclusions

Význam tématu

FTIR mikroskopie je klíčová pro rychlou a přesnou identifikaci organických i anorganických složek a defektů v papíru, kde jsou jednotlivé komponenty často neviditelné pouhým okem.

Cíle a přehled studie / článku

V dokumentu AN M137 je představen postup pro analýzu kontaminantů a inkluzí v papíru za pomoci FTIR mikroskopu LUMOS II. Hlavním cílem je ukázat, jak lokalizovat miniaturní vady a určit jejich chemickou povahu.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza vychází z FTIR mikroskopie s ATR měřením, umožňující vysoce prostorové spektrální mapování bez náročné přípravy vzorku.

• LUMOS II FTIR mikroskop (automatizované ATR měření)
• Software OPUS pro získávání spekter a vyhledávání ve spektrálních knihovnách
• Moduly OPUS/SEARCH a ATR-COMPLETE knihovna referenčních spekter

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza povrchové kontaminace:

• Grid měření 47×35 bodů v oblasti 2,25×1,75 mm (50×50 μm na spektrum)
• Identifikace kalcium uhličitanu a modifikovaného silikátu (Unisil)
• Vytvoření kontrastního chemického obrazu distribuce kontaminantu integrací pásma při 1100 cm−1

Analýza bodového defektu:

• Mapování plochy 2×3 mm s rozlišením 100×100 μm
• Detekce mastného esteru (Struktol) a kopolymeru etylen-vinylacetátu (Evatane)
• WTA (Winner Takes All) barevné zobrazení převládajících komponent

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá lokalizace a analýza defektů i při nízké vizuální kontrastnosti
• Plně automatizovaná grid měření a tvorba chemických obrazů v řádu sekund
• Ověření homogenity nátěrů a rozložení plniv v papíře s vysokou prostorovou přesností

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření a zpřesnění spektrálních knihoven pro širší spektrum materiálů
• Integrace pokročilých algoritmů strojového učení pro automatizovanou identifikaci sloučenin
• Vyšší rychlost měření a implementace živého mapování přímo ve výrobních procesech

Závěr

FTIR mikroskop LUMOS II prokazuje vysokou efektivitu při analýze defektů v papíru díky automatizaci ATR měření, možnosti chemického mapování a pokročilým softwarovým nástrojům, což umožňuje rychlé odhalení příčin výrobních vad a optimalizaci procesů.