Mikrospektroskopische Schadensanalyse

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Papier

Inhomogenitäten analysieren.

Effektive Fehleranalyse

Die chemische Ursache eines Produktausfalls ermitteln.

Polymer- und Kunststoffprodukte

Falsche Zusammensetzungen erkennen - Verunreinigungen identifizieren.

Partikel

Analyse von Partikeln, Kontaminationen und Einschlüssen.

Elektronik

Verunreinigungen bestimmen.

Pharmazeutika

Partikel und Einschlüsse identifizieren.

Automobil

Analyse fehlerhafter Autoteile.

Schadensanalyse
in der Papierindustrie

Modernes Papier besteht aus einer Vielzahl verschiedener Komponenten. Neben Faser-, Leim-, Imprägnier- und Hilfsstoffen enthält es, abhängig von der Sorte, bis zu 30 % Füllstoffe. Als Füllstoffe werden beispielsweise Calciumcarbonat, Talkum, Kaolin, Gips und Titandioxid eingesetzt. Damit lassen sich die Materialeigenschaften wie z.B. Bedruckbarkeit, Glanz oder Opazität nach Bedarf optimieren. Im fertigen Produkt lassen sich die einzelnen Komponenten visuell praktisch nicht mehr unterscheiden, womit auch Defekte oftmals nur einen geringen visuellen Kontrast aufweisen und daher nur schwer zu analysieren sind.

Die FT-IR-Spektroskopie ist eine Messmethode, mit deren Hilfe die chemische Identität verschiedenster organischer und anorganischer Materialien auf sehr schnelle Weise bestimmt werden kann. Da Papiere eine sehr inhomogene Zusammensetzung aufweisen und Fehlstellen oft extrem klein sind, ist eine Analyse mit makroskopischen Messmethoden meist nicht möglich.

Durch Nutzung eines FT-IR-Mikroskops lässt sich überall auf der Probe ein IR-Spektrum mit hoher örtlicher Auflösung messen, wodurch die chemische Zusammensetzung der Fehlstelle genau bestimmt werden. Eine Rastermessung ermöglicht neben dem qualitativen Nachweis der Komponenten auch die Bestimmung ihrer quantitativen Verteilung in dem vermessenen Probenareal.

  • Identifikation von Kontaminationen

  • Identifikation und Verteilung von Füllstoffen

FT-IR Analyse einer Verunreinigung auf Papier

Das angeführte Beispiel zeigt die Analyse einer Verunreinigung auf der Oberfläche einer Papierprobe. Dabei ist der Produktionsfehler aufgrund des visuellen Kontrastes nur gerade eben sichtbar. Die Analyse des Papiers wurde mittels einer automatisierten Rastermessung durchgeführt. Das resultierende chemische Bild zeigt die halbquantitative Verteilung der Verunreinigung. Die gewonnene spektrale Information identifiziert den Produktschaden eindeutig als Silikat, was die Feststellung der Schadensursache deutlich vereinfacht.

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Lernen Sie mehr über die Identifikation von Defekten und Inhomogenitäten in Papier in unserer Applikationsnotiz AN M137.

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