Quality Control of PET

Význam tématu

Polyethylentereftalát (PET) je klíčový polymerní materiál v obalech a průmyslových aplikacích. Kontrola obsahu diethylen­glykolu, isoftalové kyseliny, vnitřní viskozity a čísla kyselosti je rozhodující pro zajištění mechanických vlastností, stability a kvality konečného produktu. Tradiční mokré metody však vyžadují časově náročnou přípravu vzorků a více analytických technik.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem této aplikace je ukázat, jak pomocí NIR spektroskopie v reflektančním módu (400–2500 nm) na přístroji DS2500 Solid Analyzer lze stanovit všechny zmíněné parametry v PET během jediné minuty bez chemické přípravy.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky PET v podobě pelet se měřily v otáčivém DS2500 Large Sample Cup bez jakékoli předúpravy. Spektra se snímala v režimu reflektance přístrojem DS2500 Solid Analyzer (Metrohm) a vyhodnocovala se v softwaru Vision Air 2.0 Complete. Metody referenčního stanovení: HPLC-MS pro diethylen­glykol a isoftalovou kyselinu, vis­kozimetrie pro vnitřní viskozitu a titrace pro číslo kyselosti.

Hlavní výsledky a diskuse

Pro jednotlivé parametry vznikly predikční modely s následujícími charakteristikami:

• Diethylen­glykol: R2=0,931; SEC=0,052 %; SECV=0,066 %.
• Isoftalová kyselina: R2=0,995; SEC=0,059 %; SECV=0,085 %.
• Vnitřní viskozita: R2=0,873; SEC=0,0236; SECV=0,0238.
• Číslo kyselosti: R2=0,991; SEC=0,093; SECV=0,143.

Výsledky potvrzují vysokou korelaci mezi hodnotami z NIR predikce a referenčními metodami a ukazují dobrou přesnost i opakovatelnost měření.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá kontrola kvality ve výrobě: všechny parametry za méně než 1 minutu.
• Bezchemická, neinvazivní analýza bez nutnosti rozpouštění vzorku.
• Nízké provozní náklady a jednoduchá obsluha.
• Možnost integrovaného monitorování i ve výrobních linkách.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření NIR metody na další polymery a kompozity, integrace inline měření pro kontinuální kontrolu výrobních procesů a pokročilé strojové učení pro zlepšení predikčních modelů. Kombinace s dalšími spektroskopickými technikami a IoT propojením otevře nové možnosti v automatizaci QA/QC.

Závěr

DS2500 Solid Analyzer s Vis-NIR spektroskopií představuje rychlou a efektivní alternativu k tradičním mokrým metodám pro simultánní stanovení klíčových parametrů PET. Metoda šetří čas i náklady a udržuje spolehlivou kvalitu analýzy.

Reference

• AN-NIR-023 „Quality Control of PET“, Metrohm AG