Analysis of fabric softeners and laundry perfumes with NIR spectroscopy

Význam tématu

Odstavce: Zmýdlovadla a parfémace pro prádlo představují klíčové produkty v oblasti osobní péče a textilního průmyslu. Kvalita měkkosti, vůně a konzistence přímo ovlivňuje spokojenost spotřebitele. Tradiční metody stanovení sušiny, pH a viskozity jsou časově náročné a vyžadují chemické činidla, což zpomaluje výrobní procesy a zvyšuje náklady.

Cíle a přehled studie

Cílem této studie je ukázat, že spektroskopie v blízké infračervené oblasti (NIRS) umožňuje rychlou, nekontaktní a bezchemickou analýzu sušiny, pH a viskozity změkčovadel a parfémací pro prádlo. Studie popisuje vývoj predikčních PLS modelů a jejich validaci vůči referenčním metodám.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky změkčovadel a parfémací byly měřeny spektrometrem OMNIS NIR Analyzer Solid v transflekčním módu na rozsahu 1000–2250 nm s optickou cestou 2 mm (1 mm gap) v jednorázových 28 mm vialiích. Referenční hodnoty sušiny byly určeny ztrátou sušením, pH běžným pH metrem a viskozita visko­metrem. Pro sběr dat a vývoj kalibračních modelů bylo použito prostředí OMNIS Software.

Hlavní výsledky a diskuse

Spektra všech vzorků byla využita k vytvoření PLS modelů pro každou veličinu. Klíčové statistické parametry modelů:

• pH: koeficient determinace R2 = 0,997, přesnost SEP ≈ 0,15 pH
• Sušina: R2 = 0,995, SEP ≈ 0,09 % sušiny
• Viskozita: R2 = 0,994, SEP ≈ 22 cP

Vysoké hodnoty R2 a nízké chyby predikce potvrzují schopnost NIRS rychle a spolehlivě nahradit standardní techniky.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje tři měření do několika sekund bez potřeby chemických činidel. Jednotné řešení zkracuje dobu kontroly kvality a šetří náklady. Díky malé optické cestě a jednoduché přípravě vzorku je možné snadno implementovat NIRS do výrobních linek a rychle reagovat na odchylky.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření aplikací NIRS na online monitorování ve výrobě, kombinace s automatizovanými dávkovacími systémy a využití strojového učení pro zlepšení robustnosti modelů. Další možností je rozšíření kalibrací na další fyzikálně-chemické parametry a adaptace metod pro jiné tekuté a viskózní produkty.

Závěr

Analýza sušiny, pH a viskozity změkčovadel a parfémací prostřednictvím NIR spektroskopie prokázala vysokou přesnost i rychlost. NIRS představuje efektivní a udržitelnou alternativu ke klasickým metodám kvality, podporující moderní výrobní procesy.

Reference

• Application Note AN-NIR-136 Metrohm AG