FT-NIR-Spectroscopy for Process Monitoring of Polymers
Aplikace | 2021 | Bruker OpticsInstrumentace
FT-NIR spektroskopie umožňuje nelineární, nedestruktivní a rychlou analýzu polymerních materiálů přímo v průběhu výrobního procesu. Díky molekulární citlivosti poskytuje okamžitou zpětnou vazbu o složení a kvalitě, což napomáhá minimalizovat odpad, urychlit výrobu a zvýšit celkovou efektivitu procesů v polymerním průmyslu.
Cílem poznámky je představit využití FT-NIR spektrometrie MATRIX-F spolu s procesními sondami pro on-line monitorování polymerizačních a zpracovatelských operací. Studie demonstruje, jak lze v reálném čase sledovat klíčové parametry polyethylenu od polymeračního reaktoru až po extruzi filmu.
Pro monitorování je nasazen FT-NIR spektrometer MATRIX-F spojený s optickými vlákny a specializovanými sondami. Ultrarychlá data jsou zpracována pomocí softwaru CMET a předávána řídicím systémům přes standardní I/O rozhraní (4–20 mA, Modbus, Profibus DP, OPC DA). Použité sondy:
Demonstrace měření hustoty a Melt Flow Index (MFI) polyethylenu prokázala schopnost včasného odhalení odchylek ve výrobním cyklu. Difúzní sonda v reaktoru a transmisní sonda před extrudérem zajistily komplexní obraz o průběhu polymerace a kvalitě suroviny i hotového filmu. Naměřené spektrální údaje přímo korelují s molekulárními a fyzikálními parametry, což usnadňuje interpretaci výsledků a rozhodování v reálném čase.
Nasazení FT-NIR spektrometrie přináší:
Očekává se další vývoj vysoce teplotních a tlakových sond pro náročné procesní podmínky. Integrace FT-NIR dat s pokročilými algoritmy umělé inteligence a strojového učení umožní prediktivní údržbu, optimalizaci receptur a autonomní řízení výroby. Rozšíření multiplexních spectrometrů podpoří paralelní měření na více místech linky.
FT-NIR spektroskopie s procesními sondami představuje efektivní nástroj pro on-line kontrolu kvality polymerních výrobních procesů. Její schopnost poskytovat rychlá, molekulární (ne)kontaktní měření přispívá ke zvýšení produktivity, snížení odpadu a zajištění stálé kvality konečných výrobků.
FTIR Spektroskopie, NIR Spektroskopie
ZaměřeníFarmaceutická analýza, Potraviny a zemědělství
VýrobceBruker
Souhrn
Význam tématu
FT-NIR spektroskopie umožňuje nelineární, nedestruktivní a rychlou analýzu polymerních materiálů přímo v průběhu výrobního procesu. Díky molekulární citlivosti poskytuje okamžitou zpětnou vazbu o složení a kvalitě, což napomáhá minimalizovat odpad, urychlit výrobu a zvýšit celkovou efektivitu procesů v polymerním průmyslu.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem poznámky je představit využití FT-NIR spektrometrie MATRIX-F spolu s procesními sondami pro on-line monitorování polymerizačních a zpracovatelských operací. Studie demonstruje, jak lze v reálném čase sledovat klíčové parametry polyethylenu od polymeračního reaktoru až po extruzi filmu.
Použitá metodika a instrumentace
Pro monitorování je nasazen FT-NIR spektrometer MATRIX-F spojený s optickými vlákny a specializovanými sondami. Ultrarychlá data jsou zpracována pomocí softwaru CMET a předávána řídicím systémům přes standardní I/O rozhraní (4–20 mA, Modbus, Profibus DP, OPC DA). Použité sondy:
- Transmisní sondy z nerezové oceli nebo Hastelloy se safírovými okny pro průhledné kapaliny
- Difúzní reflexní sondy pro matné taveniny, prášky a pelety
- Vysoce teplotní a tlakové sondy pro extrémní podmínky procesu
Hlavní výsledky a diskuse
Demonstrace měření hustoty a Melt Flow Index (MFI) polyethylenu prokázala schopnost včasného odhalení odchylek ve výrobním cyklu. Difúzní sonda v reaktoru a transmisní sonda před extrudérem zajistily komplexní obraz o průběhu polymerace a kvalitě suroviny i hotového filmu. Naměřené spektrální údaje přímo korelují s molekulárními a fyzikálními parametry, což usnadňuje interpretaci výsledků a rozhodování v reálném čase.
Přínosy a praktické využití metody
Nasazení FT-NIR spektrometrie přináší:
- Okamžitou identifikaci odchylek a defektů
- Snížení výrobního odpadu a nákladů
- Kontinuální sledování klíčových parametrů (OH-číslo, NCO, acidita, zbytkové monomery, hustota, MFI)
- Možnost aplikace na široké spektrum materiálů: kapaliny, taveniny, prášky, pelety
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další vývoj vysoce teplotních a tlakových sond pro náročné procesní podmínky. Integrace FT-NIR dat s pokročilými algoritmy umělé inteligence a strojového učení umožní prediktivní údržbu, optimalizaci receptur a autonomní řízení výroby. Rozšíření multiplexních spectrometrů podpoří paralelní měření na více místech linky.
Závěr
FT-NIR spektroskopie s procesními sondami představuje efektivní nástroj pro on-line kontrolu kvality polymerních výrobních procesů. Její schopnost poskytovat rychlá, molekulární (ne)kontaktní měření přispívá ke zvýšení produktivity, snížení odpadu a zajištění stálé kvality konečných výrobků.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
MATRIX-F II FT-NIR PROCESS SPECTROMETER
2022|Bruker|Brožury a specifikace
FT-NIR PROCESS SPECTROMETER MATRIX-F II Keeping an eye on your process Innovation with Integrity ›› Check important process parameters immediately for reaction monitoring and control Optical spectroscopy is today a highly important technology for online process monitoring and optimization. Fiber-coupled…
Klíčová slova
nir, nircmet, cmetprobes, probessensor, sensorhead, headprocess, processbruker, brukermatrix, matrixmeasurement, measurementfiber, fiberruntime, runtimefieldbus, fieldbusspectrometer, spectrometerproduction, productiononline
MPA II The new Multi Purpose Analyzer
2018|Bruker|Brožury a specifikace
MPA II The new Multi Purpose Analyzer Innovation with Integrity F T-NIR MPA II. NIR in a new light. The MPA II is the result of more than 40 years of experience in the engineering and production of FTIR and…
Klíčová slova
mpa, mpaopus, opusbruker, brukernir, nirprobes, probesoptic, opticcan, cansoftware, softwarevalidation, validationsolids, solidsoptics, opticsvials, vialsyour, yourfiber, fiberindustry
Online Quality Control of Soybean Meal with FT-NIR Spectroscopy
2021|Bruker|Aplikace
Application Note AN N523 Online Quality Control of Soybean Meal with FT-NIR Spectroscopy The worldwide production of soybeans has continued to increase in recent years. Both in the food industry and animal feed industry, soy is valued as a major…
Klíčová slova
meal, mealnir, nirsoybean, soybeanonline, onlineprocess, processfinished, finishedfeed, feedtango, tangospectroscopy, spectroscopyconveyor, conveyorraw, rawanalyzer, analyzerindustry, industryreal, realsoybeans
Quality Control of Petroleum products using FT-NIR Spectroscopy
2021|Bruker|Aplikace
Application Notes AN N281 Quality Control of Petroleum products using FT-NIR Spectroscopy Fluctuating prices on the one hand and demanding specifications due to environmental regulations and engine technology on the other hand require a continuous quality control of oil and…
Klíčová slova
nir, nirprocess, processprobes, probesgasoline, gasolineparameters, parametersspectroscopy, spectroscopydiesel, dieselbruker, brukerproducts, productsquality, qualityfuel, fuelcontrol, controlhand, handinfrared, infraredreid