PA6 und PA66 in Sekunden unterscheiden
PA6 und PA66 gehören zu den am meisten verwendeten Kunststoffen weltweit. Eine einfache Unterscheidung ist jedoch kniffelig und nur mit (zeit-)aufwändiger Laborarbeit möglich. Insbesondere im Wareneingang fehlt oft die Zeit für diese Tests. Nahinfrarottechnologie schließt die Lücke und hilft beide Kunststoffe zu trennen.
Keine Spedition wartet
Eine vertraute Situation an vielen Kunststoffsilos weltweit: Der Sattelschlepper mit der Lieferung fährt auf das Firmengelände und soll sofort entladen werden.
Da sich PA6 und PA66 chemisch kaum unterscheiden ist eine einfache Brennprobe direkt vor Ort nicht möglich. Die Bearbeitung im Labor bedeutet jedoch einen nicht unerheblichen zeitlichen und finanziellen Aufwand.
PA6 & PA66: Wie unterscheiden?
In diesem Beitrag zeige ich, wie die Unterscheidung mittels NIR schnell und sicher gelingt. Das folgende Bild zeigt die NIR Spektren zweier Proben: PA6 und PA66 – direkt dem Silo entnommen. Das menschliche Auge kann hier keine relevanten Unterschiede feststellen:
Die Rohspektren von PA6 und PA66 sind sich sehr ähnlich. Unterschiede lassen sich so kaum feststellen.
Differenzdarstellung zeigt klare Unterschiede im NIR Spektrum
Auch die Differenzdarstellung erscheint auf den ersten Blick nicht so übersichtlich wie gewünscht. Doch es zeigen sich deutliche Unterschiede zwischen den Proben bei den Wellenlängen 1.190 nm, 1.220 nm, 1.375 nm, 1.400 nm und 1.620 nm:
Die Spektren von PA6 und PA66 unterscheiden sich deutlich bei mehreren Wellenlängen.
3D Clusterdartellung gruppiert übersichtlich große Anzahl von NIR Spektren
Was sich in der Differenzdarstellung nur andeutet, zeigt sich klar in der 3D Clusterdarstellung: Das Material der PA6 Probe scheint homogener zu sein: Die Spektren der einzelnen Messungen unterscheiden sich kaum, zu erkennen an der räumlichen Nähe der Spektren in der 3D Clusterdarstellung.
Die PA6 Spektren variieren weniger stark als die PA66 Spektren. Ein Hinweis auf inhomogenes Probenmaterial.
Eigene Referenzen: Schnell eingelernt
Für diesen Anwendungsfall ist es sinnvoll die tatsächlichen Proben als eigene Referenzen einzulernen. Der Ordner mit den bereits gespeicherten und benannten Spektren wird dafür als Referenzdatenbank hinterlegt und die automatische Identifikation aktiviert.
Für die Gegenprobe werden nur die Proben vor den Scanner gehalten: Zunächst 5x die PA66 Probe und danach 5x die PA6 Probe. Alle Proben werden richtig erkannt. In der Benutzeroberfläche werden die erkannten Stoffe mit ein (*) vor dem Materialnamen gekennzeichnet.
Der automatische Identifikationsalgorithmus erkennt PA6 korrekt. Zuvor wurde bereits mehrfach PA66 und PA6 korrekt erkannt.
Diese Daten hinterlege ich nun als eigene Referenzen für zukünftige Messungen. Ein Arbeitsplatz ausgestattet mit einem Solid Scanner und diesen Referenzdaten ermöglicht nun auch Laien eine schnelle, sichere und damit sehr einfache Prüfung der Siloanlieferung.
Absolute Referenzdaten: NIR Spektren aus der Referenzdatenbank
Auch die Referenzdatenbank Basis hilft bei der Identifikation:
In diesem Beispiel wird die Referenzdatenbank Basis mit absoluten Referenzen verwendet. Diese Referenzdatenbank ermöglicht eine Bestimmung unbekannter Materialien ohne sie vorher eingelernt zu haben.
Konfiguration
Für diese Beispielanwendung benötigen Sie folgende (Mindest-)Konfiguration:
Hardware
Software
NIR Referenzspektren
- Referenzdatenbank „Basis“ für Kunststoffe (für die Bestimmung unbekannter Kunststoffe)
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