Butyl glycol and propylheptyl alcohol in water-borne paint

Aplikace |  | MetrohmInstrumentace
NIR Spektroskopie
Zaměření
Průmysl a chemie
Výrobce
Metrohm

Význam tématu


Kontrola obsahu mazacích a plastifikačních přísad, jako je butylglykol a propylheptylalkohol, je klíčová pro udržení kvality a konzistence vodou ředitelných nátěrových hmot. Tradiční laboratorní postupy bývají časově náročné a nákladné. Vis-NIR spektroskopie nabízí rychlé a nedeštruktivní stanovení těchto komponent v rámci jediného měření.

Cíle a přehled studie


Cílem aplikace bylo vyvinout a validovat kvantitativní modely založené na viditelném a blízké infračerveném spektru pro stanovení koncentrací butylglykolu a propylheptylalkoholu v černé a světle šedé disperzi. Studie ukazuje možnost nahradit pomalé konvenční metody jednoduchým spektroskopickým měřením s rychlou odezvou i ze strany neškoleného personálu.

Použitá instrumentace


  • NIRS XDS SmartProbe Analyzer, kód 29211610
  • Transflekční sonda
  • Vision Software 4.0.3, kód 66069102

Použitá metodika


Vzorky nátěrových hmot byly umístěny do kádinek a za stálého míchání měřeny transflekčně v rozsahu 400 až 2500 nm. Chemometrické zpracování dat proběhlo v softwaru Vision pomocí algoritmu PLS. Pro předzpracování spekter se aplikovala první derivace se segmentem 20 nm a mezerou 1 nm. Modely byly testovány a validovány na nezávislém souboru vzorků, aby se ověřila jejich robustnost.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Butylglykol v černé barvě: R2 = 0,9904, SEC = 0,0093 %, SEV = 0,0095 %, PLS se 2 faktory
  • Butylglykol ve světle šedé barvě: R2 = 0,9732, SEC = 0,0216 %, SEV = 0,0882 %, PLS se 2 faktory
  • Propylheptylalkohol v černé barvě: R2 = 0,9957, SEC = 0,0068 %, SEV = 0,0969 %, PLS se 3 faktory
  • Propylheptylalkohol ve světle šedé barvě: R2 = 0,9975, SEC = 0,0072 %, SEV = 0,0704 %, PLS se 2 faktory

Při externí validaci byly rozdíly mezi spektroskopickými a referenčními hodnotami v řádu setin procentního bodu, což potvrzuje vysokou přesnost modelů.

Přínosy a praktické využití metody


  • Zrychlení analýzy z hodin na minuty
  • Možnost simultánního stanovení více přísad v jednom měření
  • Jednoduchá obsluha bez nutnosti složité přípravy vzorku
  • Úspora provozních nákladů a prostor v laboratoři

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace Vis-NIR analýzy do výrobních linek pro on-line a in-line monitoring
  • Rozšíření aplikace na další typy přísad a pigmentů
  • Použití pokročilých chemometrických metod jako neuronové sítě nebo strojové učení

Závěr


Vis-NIR spektroskopie prokázala schopnost spolehlivě a rychle kvantifikovat butylglykol a propylheptylalkohol v vodou ředitelných nátěrových hmotách. Vývoj kvalitních PLS modelů a nízká odchylka při validaci potvrzují připravenost metody pro rutinní průmyslové i laboratorní využití.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Determination of amine number and solid content of dipping paint
Purity, degree of substitution (DS), and moisture content of carboxymethyl cellulose (CMC)
Moisture content and pH value in crude tall oil (CTO)
Dye, diethylene glycol, water, and surfactant content in ink