Opracowała dr. inż. Karolina Orłowska
CASE STUDY
Ocena wykonalności zastosowania Ramana do rozróżniania partii białych farb i identyfikacji markerów wypełniaczy mineralnych
W ramach studium wykonalności sprawdziliśmy, czy spektroskopia Ramana pozwala szybko i jednoznacznie odróżnić dwie próbki białej farby oraz wskazać, skąd biorą się różnice w składzie. Wynik: Spectrally umożliwił pewne rozróżnienie próbek na podstawie ich „odcisku palca” w widmach i zasugerował różnice w zastosowanych wypełniaczach mineralnych.
Wprowadzenie i kontekst projektu
W białych farbach nawet drobne zmiany w recepturze, szczególnie w obszarze wypełniaczy i dodatków mineralnych, potrafią przełożyć się na realne parametry produkcyjne i użytkowe: lepkość, stabilność, krycie, biel czy podatność na sedymentację. Problem zaczyna się wtedy, gdy różnice wychodzą dopiero po zakończeniu partii albo po dłuższym czasie, na przykład w reklamacji.
W Gekko Photonics wykonaliśmy badanie wykonalności na dwóch próbkach białych farb dostarczonych w opakowaniach polietylenowych. Naszym celem było sprawdzenie, czy analizatory Spectrally dadzą szybki, obiektywny i powtarzalny sygnał różnic bez żmudnej preparatyki i bez czekania na zewnętrzne analizy laboratoryjne.
Wyzwanie biznesowe
- Producent potrzebował metody, która szybko odpowie na pytanie, czy dwie farby mają ten sam skład i czy zastosowano te same surowce oraz wypełniacze.
- Brak szybkiej metody rozróżniania partii na wejściu i w trakcie produkcji zwiększał ryzyko przepuszczenia niezgodnego wsadu.
- Zmienność wypełniaczy mineralnych mogła wpływać na właściwości farby mimo identycznego wyglądu wizualnego.
- Potrzebna była metoda odporna na obecność wody i minimalizująca wymagania dotyczące przygotowania próbki.
Poznaj rozwiązania Gekko Photonics
Chcesz dowiedzieć się więcej na temat analizatorów Spectrally? Skontaktuj się z naszym ekspertem, który na podstawie krótkiej rozmowy doradzi najlepsze możliwości mierzenia Państwa procesu.
Cele projektu
- Zweryfikować, czy można jednoznacznie odróżnić dwie próbki białej farby na podstawie widm Ramana.
- Wskazać markery spektralne, które mogą odpowiadać za różnice w składzie mineralnym.
- Ocenić potencjał wdrożenia kontroli at-line oraz pomiaru in-line w oparciu o Spectrally.
Zastosowane rozwiązanie i podejście projektowe
Badania przeprowadziliśmy z użyciem analizatora Spectrally X1 w dwóch konfiguracjach: z sondą do pomiarów in-line oraz z układem do pomiarów at-line w fiolkach 5 ml. Dzięki temu sprawdziliśmy scenariusz, który można realnie przenieść na produkcję: szybką weryfikację próbki w pobliżu linii oraz pomiar bezpośrednio w strumieniu procesu.
Projekt objął przyjęcie próbek, minimalne przygotowanie do pomiaru, rejestrację uśrednionych widm i interpretację markerów spektralnych. W próbce oznaczonej jako „farba 2” zarejestrowaliśmy pasma około 1100 cm⁻¹ i 750 cm⁻¹, które sugerują różnice w zastosowanych wypełniaczach mineralnych, prawdopodobnie związane z obecnością dolomitu.
Rezultaty i korzyści
- Studium wykonalności potwierdziło, że Spectrally pozwala rozróżnić dwie pozornie podobne białe farby na podstawie widm Ramana.
- Jednoznaczne różnice w widmach umożliwiły identyfikację odmienności składu chemicznego.
- Markery węglanowe zasugerowały różnice w wypełniaczach mineralnych, na przykład obecność dolomitu w jednej próbce.
- Opracowaliśmy gotowy scenariusz wdrożeniowy: szybka kontrola partii at-line oraz wariant in-line do monitoringu w trakcie procesu.
- Rozwiązanie ogranicza ryzyka jakościowe i wspiera lepszą powtarzalność receptury dzięki szybkiej weryfikacji zmian surowcowych.
Skontaktuj się z nami
Dowiedz się ile możesz zaoszczędzić na swoim procesie ze Spectrally.
Kontakt
dr inż. Maciej Jaworski
Jeśli mierzą się Państwo z podobnym wyzwaniem w zakresie kontroli procesów chemicznych, stabilizacji jakości lub monitoringu reakcji w czasie rzeczywistym, porozmawiajmy o rozwiązaniu dopasowanym do Państwa warunków technologicznych.
- maciej@gekkophotonics.com
- +48 786 867 071