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塑料產品有缺陷?布魯克紅外光譜儀為您在原料中找出原因

樓主:布魯克光譜 時間:2020-11-22 12:34:03


引言

??????在您的日常生活中,塑料制品隨處可見,如:汽車部件、包裝材料、居家用品、電子設備或紡織品等,而近幾年來中國在塑料行業的增長速度一直持續穩增趨勢。布魯克光譜始終致力于成為塑料行業的優質合作伙伴,來自布魯克的紅外光譜儀既可以驗證原材料和產品化學成分,也可以找出導致產品缺陷的化學原因,助生產商一臂之力。接著,小編將為您介紹布魯克紅外光譜為塑料原料和成品進行紅外分析質量控制失效分析,提供基于傅立葉變換紅外光譜技術的解決方案。





普知識

?????? 紅外光譜是一種分子振動轉動光譜,當樣品受到頻率聯系變化的紅外光照射時,分子吸收某些頻率的輻射,并由其振動運動或轉動運動引起偶極矩的凈變化,產生的分子振動和轉動能級從基態到激發態的躍遷,從而形成分子吸收光譜。不同物質的紅外光譜具有唯一可識別性,紅外光譜也被稱為分子的化學“指紋”,這也是紅外可用于物質定性分析的關鍵[1]。

?????? 在色母生產上,紅外分析可分為質量控制和失效分析兩方面。為了在合理的生產成本下獲得高質量的產品,可靠的質量控制必不可少的[1]。

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常見問題一:塑料制品的生產過程中出現次品

?????? 在我們的日常生活中,塑料制品隨處可見,而很多塑料都使用不同的聚合物、填充料和添加劑等各種化合物生產的復合型多組分體系。而低價、高品質是現代工業的基本要求,因此必須進行可靠的質量控制。

?????? 檢驗每個批次的原材料是否為進貨方所指定的材料、是否符合標準材料的參考標準、或者是否可能被污染過。多組分材料通常也需要被檢驗,以確保各個組分的變化幅度不超出預先設定的可接受范圍。


解決方案:控制質量,提高成本效益

?????? 質量控制對工業用戶的各個部門和生產環節都極為重要。質量控制的目的是減少生產過程中的次品,確保成品始終保持高品質。

?????? 來自布魯克的 ALPHA 紅外光譜儀可以快速、可靠地確認產品的化學成分是否正確。ALPHA 配置了純金剛石 ATR 附件,專門用于工業生產的質量控制,而且分析過程快速、可靠、重復性強。紅外可用于不同塑料、填充機、添加劑等原材料種類核查,只需要將樣品放在 ATR 附件上掃描紅外譜圖,再通過快速比較的功能,即可判斷原材料種類是否正確,也可以判斷是否達到使用標準。如果需要控制產品中各種填充劑、添加劑的用量,紅外也可用于定量分析[1]。


利用ALPHA快速、可靠地確認產品的化學成分是否正,還可以為您:

  • 確認來料是何種化學物質

  • 劃分聚合物類型

  • 量化填充料和添加劑

  • 確保產品被正確加工

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產品簡介:ALPHA傅立葉變換紅外光譜儀


?????? ALPHA-P 的測量界面是一個菱形的 ATR 水晶。其機械強度和化學強度使其不僅可以分析單體等反應液樣品,還可分析聚碳酸酯等非常堅硬的塑料。ATR(衰減全反射)技術非常易用、便捷,因為幾乎無需制備樣品。不論分析是否必須在顆粒狀物、薄膜、塑料部件、粉末或液體上進行:要記錄紅外光譜,只需讓樣品接觸 ATR 水晶。

?????? ALPHA 的用戶界面非常友好,即使是沒有受過訓練的操作員,也能夠驗證未知樣品是哪種物質。在軟件的指導下,通過簡單的幾個步驟,用戶就可完成測量、評估和報告。




常見問題二:復合材料出現缺陷

?????? 聚合物和塑料材料的缺陷通常是由于聚合材料內所使用成分的不均勻分布引起的。顆粒、纖維或夾雜物等污染物也會導致缺陷。如果復合材料遇到缺陷問題,例如起霜、起泡、污染物、內含物等,用缺陷材料制成的層就會對產品的特性產生不良的影響。這樣的缺陷極小,因此很難,甚至無法用肉眼來分析。


解決方案:塑料部件失效分析

?????? 有效的失效分析可以幫助生產者了解故障的根源,顯微紅外光譜儀是失效分析的強有力工具,它可以幫助分析微米級異物的化學組成[1]。來自布魯克的 LUMOS 傅立葉變換紅外線顯微鏡是非常有用的失效分析工具,有了它,我們就可以借助高橫向分辨率獲取樣品上任何地方的紅外光譜,從而揭示該樣品特定區域的化學成分。

?????? LUMOS 具有獨特的顯微 ATR 技術,無需取出異物,100 μm 大小的 ATR 晶體,直接精確定位到指定的測量點,實現原位測量,且根據異物大小設置合適的光闌,最小可測量 5 μm x 5 μm 大小的異物[1]。


圖示:用 LUMOS 顯微鏡獲得的有污染物的樣品及測試位置可見光圖像


LUMOS 傅立葉變換紅外線顯微鏡能獲取樣品上缺陷,?包括:

  • 成分出錯

  • 夾雜物

  • 開花

  • 污染

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產品介紹:LUMOS 獨立式顯微紅外光譜儀


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?????? LUMOS 是一緊湊的獨立系統,采用全自動化的硬件組件。LUMOS直觀的軟件指引操作者一步步地采集數據。在每個步驟,用戶界面僅提供相應的功能。雖然 LUMOS 的設計是為了讓非專業人士將其用于日常應用,但其超常的敏感性也讓其非常適用于苛刻的應用。

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?[1] 摘自《塑料配色 - 理論與實踐》,陳信華、趙瑞良編著,北京:化學工業出版社,2016.8,ISBN 978-7-122-27606-3




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