MFR Index in 5 Sekunden mit NIR bestimmen

Der MFR Index ist in der kunststoffverarbeitenden Industrie ein wichtiger und sehr verbreiteter Wert zur allgemeinen Qualitätskontrolle. Sehr präzise lassen sich kleine Änderungen in der Chemie der Materialien feststellen, jedoch mit einem erheblichen Zeitaufwand. Soll die Zuordnung mittels MFR in wesentlich kürzerer Zeit von statten gehen, kann in manchen Fällen NIR mit einer 5 Sekunden-Messung eine Alternative sein.

 

 

MFR/MVR ist ein bewährtes Verfahren um Änderungen in der Chemie von Kunststoffen präzise festzustellen. Leider ist dieses mechanische Prüfverfahren sehr zeitaufwändig – und insbesondere bei der Wareneingangsprüfung ein großes Ärgernis, um die neue Ware schnell frei zu geben.

Der Schmelzflussindex reagiert empfindlich auf Änderungen in der chemischen Zusammensetzung – wie NIR auch. Jedoch mit dem großen Unterschied, dass NIR innerhalb von 5 Sekunden zu einem Ergebnis kommt.

Die Clusterdarstellung zeigt 2 Proben mit geringer Differenz im MFR-Wert von nur 0,1 klar getrennt.

Auch in der Differenzdarstellung unterscheiden sich die beiden Proben stark. Die unterschiedliche Viskosität schlägt sich im NIR Spektrum in Unterschieden in verschiedenen Wellenlängen wieder.

Das gezeigte Beispiel ist sicherlich das obere Ende der Fahnenstange mit einer möglichen Auflösung des MFR-Wertes von unter 0,1. In anderen Fällen empfiehlt sich das Gruppieren verschiedener Werte, wenn zwar eine schnelle Messung gewünscht wird, aber keine so hohe Auflösung notwendig ist.

 

MFR mit dem Solid Scanner bestimmen

Grundsätzlich eignet sich für das beschriebene Verfahren jedes Nahinfrarotspektrometer. Doch wenn der üblicherweise tischgroße Apparat im Labor steht und nur von geschultem Personal bedient werden kann ist der Vorteil gegenüber einem klassischen Schmeldzindexprüfgerät nur noch gering. Im Vergleich dazu wird die Bestimmung mit einem tragbaren Scanner direkt im Wareneingang durchgeführt.

Der Solid Scanner als faustgroßes Gerät spielt hier voll seine Vorteile aus. Einmal mit den passenden Referenzdaten bestückt kann der NIR Handscanner mit Ein-Knopfbedienung von jedem Mitarbeiter im Wareneingang bedient werden und das im Allgemeinen zu Kosten weit unter 10.000 Euro.

 

Handlungsempfehlungen

  • Je feiner das Granulat, desto höher wird die mögliche Auflösung.
  • PE eignet sich aufgrund der sehr ähnlichen Endgruppengewichte nur sehr eingeschränkt für die Bestimmung des MFR durch NIR. PA hingegen eignet sich weit besser.
  • Testen Sie unbedingt vorher Ihren Anwendungsfall. Gerne führen wir auch einen ersten Test für Sie durch. Kontaktieren Sie uns einfach.
  • Eignet sich keines der üblichen Messverfahren für Ihr Problem empfiehlt sich der Einsatz eines Hochdruck-Kapillarrheometer.

 

Fazit

Zweifelsohne ist NIR nicht für jeden Anwendungsfall geeignet, da es selbst im Idealfall nicht so präzise wie die klassische Ermittlung des Schmelzflussindex misst. Für die Fälle, in denen der Solid Scanner jedoch zuverlässig neue Proben bekannten Referenzen zuordnen kann, erhält man in wenigen Sekunden ein verlässliches Ergebnis.

 

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