Espectroscopia NIR na indústria de polímeros: a ferramenta ideal para controle de qualidade e triagem de produtos – Parte 1

Sem dúvida, existe hoje uma tendência para mais rigoroso garantia de qualidade e controle de qualidade em processos de produção, como no indústria de polímeros. Ao mesmo tempo, esta tendência é acompanhada por um foco mais forte em métodos economizadores de custos e eficientes em termos de tempo, de modo que a realização de mais testes não resulte automaticamente em custos mais elevados. 

Os principais fatores que levam as empresas a implementar voluntariamente mais testes e práticas de qualidade incluem: 

• Pressão de custos. Os testes podem revelar produtos fora das especificações, permitindo que a produção seja interrompida com bastante antecedência, eliminando custos excessivos de fabricação.
• Aumento da concorrência. As práticas de qualidade proporcionam uma vantagem competitiva e podem ser utilizadas como ferramenta de marketing para aumentar o valor da marca.
• Escassez de recursos. É difícil encontrar pessoal qualificado; portanto, as verificações que podem ser realizadas por não especialistas são inestimáveis.

A espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) é um método analítico que aborda os fatores acima e é particularmente adequado para fazer controle de qualidade mais eficiente e econômico conforme mostrado neste artigo. É apresentada uma breve visão geral do NIRS, seguida de exemplos de aplicação para o controle de qualidade de polímeros, concluindo com indicações e exemplos sobre como as empresas produtoras e de processamento de polímeros podem se beneficiar da utilização do NIRS.

Visão geral da tecnologia NIR

O procedimento para obter espectros NIR já destaca duas vantagens principais da espectroscopia NIR: simplicidade em relação à medição da amostra e velocidade.

• Técnica rápida com resultados em menos de um minuto.
• Não é necessária preparação de amostra – meça a amostra como está.
• Baixo custo por amostra – não são necessários produtos químicos ou solventes.
• Técnica amiga do ambiente – sem geração de resíduos.
• Não destrutivo – amostras preciosas podem ser reutilizadas após análise.
• Fácil de operar – usuários inexperientes obtêm sucesso imediato.

Leia nossas postagens anteriores do blog para saber mais sobre NIRS como técnica secundária.

Benefícios do NIRS: Parte 1

Benefícios do NIRS: Parte 2

Benefícios do NIRS: Parte 3

Benefícios do NIRS: Parte 4

Que tipos de fabricantes de polímeros na cadeia produtiva podem se beneficiar com o uso da espectroscopia NIR?

Figura 4 ilustra as etapas individuais de produção do produtor de plástico, através da compostor de plástico e conversor de plástico para o produtor de peças plásticas. A primeira etapa na qual os instrumentos de laboratório de infravermelho próximo podem ser usados é quando polímeros puros são produzidos, e sua pureza requer confirmação. O NIRS também é uma técnica muito útil para a próxima etapa, quando os polímeros são compostos em produtos a serem usados para processamento posterior. 

Que tipos de aplicações e parâmetros de polímeros são possíveis com o NIRS em geral?

Em princípio, a análise NIRS é mais adequada para medir materiais a granel e não para análise de vestígios. Além disso, as amostras de polímero não devem conter mais de 3% de negro de fumo e um método de referência deve estar disponível. Ao cumprir esses pré-requisitos, a espectroscopia NIR pode ser usada como uma tecnologia de medição alternativa rápida e econômica.

O grátis Boletim de Aplicação Metrohm abaixo descreve diversas aplicações para a indústria de polímeros que podem ser realizadas com o auxílio de instrumentos NIRS. Este documento contém análises de uma ampla gama de parâmetros em uma grande variedade de amostras.

Análises de polímeros usando espectroscopia no infravermelho próximo

Exemplos de uso de espectroscopia NIR para polímeros selecionados são indicados em tabela 1.

Economize até 90% em custos operacionais com NIRS

A subestimação dos processos de controle de qualidade é um dos principais fatores que levam a falhas internas e externas do produto, que foram relatadas como causadoras de um perda de rotatividade entre 10-30%. Como resultado, muitas normas diferentes são implementadas para apoiar os fabricantes em seus processos de CQ. No entanto, o tempo para obter resultados e os custos associados aos produtos químicos podem ser bastante excessivos, levando muitas empresas a implementar a espectroscopia no infravermelho próximo nos seus processos de CQ.

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Outras parcelas desta série

Este artigo é apenas uma visão geral do uso da espectroscopia NIR como a ferramenta de controle de qualidade ideal para a indústria de polímeros. Outras parcelas são dedicadas ao polímeros mais comumente produzidos e comercialmente importantes e incluem informações muito mais detalhadas. Esses polímeros são:

Polietileno e Polipropileno (PE e PP)

Tereftalato de polietileno (PET)

Poliamida (PA)

Polióis e Isocianatos para produzir Poliuretano (PU)

Suas conclusões de conhecimento

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