Vis-NIR spectroscopic analysis of wood pulps for multiparameter prediction
Aplikace | | MetrohmInstrumentace
Spektroskopie v oblasti viditelného a blízkého infračerveného záření přináší rychlou a bezodpadovou analýzu klíčových vlastností buničiny
Umožňuje současné stanovení více parametrů v jediné měřicí sekvenci, což významně zkracuje dobu analýzy
Navrací komplexní pohled na kvalitu papírenských surovin, podporuje optimalizaci výrobních procesů a kvality finálních produktů
Cílem bylo ověřit schopnost metody Vis NIR spektroskopie předpovídat šest parametrů buničiny
Parametry zahrnovaly kappa číslo, hustotu, CSF papírovou prostupnost, pevnost v tahu SCT, odolnost proti smyku RCT a pevnost v tahu
Použitá data sestávala ze 236 standardních papírových testovacích vzorků s referenčními hodnotami získanými konvenčními metodami
Metoda prokázala konzistentní shodu predikovaných a referenčních hodnot, což potvrzují body rozptylových grafů a hodnoty Figures of Merit
Vis NIR spektroskopie představuje efektivní alternativu ke konvenčním metodám hodnocení kvality buničiny
Umožňuje rychlé, bezkontaktní a víceparametrické stanovení vlastností srovnatelné přesnosti
Metoda může významně přispět k optimalizaci papírenské výroby a podpořit udržitelnost výrobních procesů
NIR Spektroskopie
ZaměřeníMateriálová analýza
VýrobceMetrohm
Souhrn
Význam tématu
Spektroskopie v oblasti viditelného a blízkého infračerveného záření přináší rychlou a bezodpadovou analýzu klíčových vlastností buničiny
Umožňuje současné stanovení více parametrů v jediné měřicí sekvenci, což významně zkracuje dobu analýzy
Navrací komplexní pohled na kvalitu papírenských surovin, podporuje optimalizaci výrobních procesů a kvality finálních produktů
Cíle a přehled studie / článku
Cílem bylo ověřit schopnost metody Vis NIR spektroskopie předpovídat šest parametrů buničiny
Parametry zahrnovaly kappa číslo, hustotu, CSF papírovou prostupnost, pevnost v tahu SCT, odolnost proti smyku RCT a pevnost v tahu
Použitá data sestávala ze 236 standardních papírových testovacích vzorků s referenčními hodnotami získanými konvenčními metodami
Použitá metodika a instrumentace
- Sběr spekter v odrazovém módu na analyzátoru DS2500 v rozsahu 400 až 2500 nm
- Předzpracování spekter pomocí druhé derivace a normalizace SNV pro eliminaci vlivu rozptylu
- Vývoj kvantitativních modelů pomocí algoritmu Partial Least Squares s interní křížovou validací
- Vyloučení pásem citlivých na vodu kolem 1400 a 1900 nm
Použitá instrumentace
- NIRS DS2500 Analyzer
- Software Vision 4.03 pro vývoj a vyhodnocení modelu
Hlavní výsledky a diskuse
- Pro kappa číslo byla dosažena vysoká korelace R2 kolem 0.99 a chyba predikce kolem 3 mg
- Pro hustotu bylo dosaženo R kolem 0.903 a chyba predikce 0.030 g cm3
- CSF papírová prostupnost vykázala střední korelaci R2 kolem 0.785 s chybou kolem 70 mL
- SCT a RCT metody dosáhly hodnot R2 zhruba 0.80 a chyby predikce kolem 2.6 a 7.4 MPa
- Pevnost v tahu se podařilo modelovat s R kolem 0.874 a chybou 5 MPa
Metoda prokázala konzistentní shodu predikovaných a referenčních hodnot, což potvrzují body rozptylových grafů a hodnoty Figures of Merit
Přínosy a praktické využití metody
- Analýza všech šesti parametrů během přibližně 30 sekund
- Podstatné zkrácení doby potřebné k rozhodnutí o kvalitě suroviny
- Eliminace spotřeby chemikálií a vznik chemického odpadu
- Možnost zapojení do inline monitoringu výroby buničiny a papíru
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace Vis NIR spektrální analýzy s procesní automatizací pro reálný čas
- Rozšíření sortimentu predikovaných parametrů včetně chemických složek a mechanických vlastností
- Využití pokročilých statistických a strojového učení pro zlepšení přesnosti a robustnosti modelů
- Nasazení mobilních nebo vestavěných NIR jednotek při výrobě na kontinuálních linkách
Závěr
Vis NIR spektroskopie představuje efektivní alternativu ke konvenčním metodám hodnocení kvality buničiny
Umožňuje rychlé, bezkontaktní a víceparametrické stanovení vlastností srovnatelné přesnosti
Metoda může významně přispět k optimalizaci papírenské výroby a podpořit udržitelnost výrobních procesů
Reference
- NIR Application Note NIR 39, Metrohm
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Determination of cotton linter to wood ratio in cellulose
|Metrohm|Aplikace
NIR Application Note NIR-32 Determination of cotton linter to wood ratio in cellulose This Application Note shows that Vis-NIR spectroscopy can be used to determine the cotton linter to wood ratio in cellulose samples. This ratio is important in pulp…
Klíčová slova
linter, linterwood, woodnir, nirpulp, pulpvis, viscotton, cottoncellulose, celluloseviscosity, viscosityvisible, visiblesev, sevmetrohm, metrohmratio, ratiochemometrical, chemometricalspectroscopy, spectroscopyiris
Simultaneous determination of xanthan gum, optical density, and glucose in aqueous solutions by Vis-NIRS
2017|Metrohm|Aplikace
NIR Application Note NIR–52 Simultaneous determination of xanthan gum, optical density, and glucose in aqueous solutions by Vis-NIRS Near-infrared spectroscopy (NIRS) was used as an analysis method for quality control of aqueous xanthan gum solutions. Quantitative models for the determination…
Klíčová slova
xanthan, xanthangum, gumnirs, nirssecv, secvxds, xdsglucose, glucosesep, sepvis, vispls, plsoptical, opticalnir, nirvalues, valuesrapidliquid, rapidliquidmethod, methodmetrohm
Quantification of five effective components in pesticides by visible near-infrared spectroscopy
2017|Metrohm|Aplikace
NIR Application Note NIR–056 Quantification of five effective components in pesticides by visible near-infrared spectroscopy This Application Note shows that visible near-infrared spectroscopy (Vis-NIRS) can be used for the quantification of five effective insecticide and herbicide components (Abamectin emulsifiable concentrate…
Klíčová slova
abamectin, abamectincypermethrin, cypermethrincyhalothrin, cyhalothringlyphosate, glyphosateemamectin, emamectinsecv, secvregression, regressionsec, sectreatment, treatmentraw, rawwavelength, wavelengthnirs, nirsmodel, modeldescription, descriptioneffective
Quantification of color intensity of diluted textile dye by visible near-infrared spectroscopy
2017|Metrohm|Aplikace
NIR Application Note NIR–058 Quantification of color intensity of diluted textile dye by visible near-infrared spectroscopy This Application Note shows that the visible range of the Metrohm Vis-NIR analyzer can be used to quantify the color intensity of dyes, providing…
Klíčová slova
dye, dyecolor, colorintensity, intensityxds, xdstypes, typesdistinguish, distinguishconcentr, concentrnirs, nirsbetween, betweenvis, vissupplier, supplierrapidliquid, rapidliquidvisible, visibledifferent, differentmetrohm