Determination of amine number and solid content of dipping paint

Význam tématu

Elektroforetické nanášení nátěrových hmot vyžaduje přesnou kontrolu aminného čísla a obsahu pevných částic pro zajištění optimální tvrdosti, tloušťky vrstvy a konzistence kvality. Tradiční metody jsou časově náročné a vyžadují složité laboratorní postupy.

Cíle a přehled studie

Studie demonstruje využití Vis-NIR spektroskopie k rychlému stanovení aminného čísla (DIN 53176) a obsahu pevných látek (DIN 53219) v katodických elektroforetických nátěrových hmotách. Cílem je nahradit klasické laboratorní analýzy jednorázovým měřením, dostupným i méně zkušeným uživatelům.

Použitá instrumentace

• NIRS XDS SmartProbe Analyzer (Metrohm 29211610)
• Vision Software 4.0.3 (Metrohm 66069102)

Použitá metodika

Spektrální data byla získána transflekčním měřením v rozsahu 1120–1920 nm, přičemž vzorky bílé elektroforetické barvy se míchaly za účelem eliminace sedimentace. Pro zpracování spekter byla použita 2. derivace (segment 10 nm, gap 0 nm) a korekce Standard Normal Variate. Kalibrační modely byly vyvinuty pomocí PLS algoritmu s interní křížovou validací. Rozsah koncentrací byl pro aminné číslo 37,5–48,3 mmol/kg a pro obsah pevných látek 11,5–20,4 %

Hlavní výsledky a diskuse

Při stanovení aminného čísla dosáhl PLS model s pěti faktory koeficientu determinace R2 = 0,9678, SEC = 0,7345 a SEV = 2,93 mmol/kg. Model pro obsah pevných látek se šesti faktory vykázal R2 = 0,9239, SEC = 0,7484 a SEV = 0,86 %. Oba modely prokázaly statisticky významné korelace mezi NIR predikcí a referenčními daty.

Přínosy a praktické využití metody

Vis-NIR spektroskopie umožňuje okamžité víceproměnné měření bez potřeby chemické přípravy vzorku. Metoda zrychluje kontrolu kvality přímo v provozu a je snadno ovladatelná i personálem bez pokročilých analytických zkušeností.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalším krokem je integrace inline monitoringu v průmyslových linkách pro kontinuální kontrolu nátěrových procesů. Rozšíření aplikace na další typy povlaků, využití pokročilých algoritmů strojového učení a mobilních NIR senzorů slibuje zvýšenou flexibilitu a efektivitu.

Závěr

Vis-NIR spektroskopie představuje efektivní alternativu k tradičním metodám stanovení aminného čísla a obsahu pevných látek v elektroforetických nátěrech, což významně zkracuje čas analýzy a usnadňuje rutinní kontrolu kvality.

Reference

• DIN 53176 – Stanovení aminného čísla
• DIN 53219 – Stanovení obsahu nerozpuštěných látek