Mikrospektroskopische Fehleranalyse

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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.

Papier

Inhomogenitäten analysieren.

Effektive Fehleranalyse

Die chemische Ursache eines Produktausfalls ermitteln.

Fehleranalyse
von Polymeren und Kunststoffprodukten

Fehler in Polymer und Kunststoffprodukten werden oft durch die inhomogene Verteilung der verwendeten Komponenten verursacht. Auch Kontaminationen wie Partikel, Fasern oder Einschlüsse können Gründe für einen Defekt darstellen. (Video anschauen).

Im Fall von Verbundwerkstoffen, welche aus mehreren Schichten bestehen, kann eine Schicht aus dem falschen Material einen negativen Einfluss auf die Produkteigenschaften haben.

Das FT-IR Mikroskop LUMOS ist ein leistungsfähiges Werkzeug für die Fehleranalyse von Polymer- und Kunststoffprodukten: Es erlaubt es überall auf der Probe und mit hoher lateraler Auflösung IR-Spektren zu messen und dadurch die chemische Zusammensetzung des vermessenen Areals zu bestimmen.

  • Einschlüsse und Verunreinigungen identifizieren

  • Analyse von komplexen Verpackungsmaterialien

  • Analyse von Inhomogenitäten von Kaltsiegelungen und Beschichtungen

Analyse von Kaltsiegelstreifen und Beschichtungen

Beschichtungen sind eine gute Möglichkeit Oberflächen zu funktionalisieren, zu schützen oder das optische Erscheinungsbild eines Produktes zu verbessern. Eine fehlerhafte Aufbringung einer Beschichtung kann zu einem Ausfall des Produkts führen. Als erster Schritt zur Fehleranalyse von beschichteten Produkten ist es wichtig, das Vorhandensein der Beschichtungsschicht auf der Probe zu überprüfen und zu analysieren, ob das richtige Beschichtungsmaterial verwendet wurde. Weiterhin muss die Homogenität der Schicht überwacht werden.

Beispiel: Chemische FT-IR-Bildgebung einer Kaltsiegelschicht In diesem Beispiel wurde eine Acrylbeschichtung und ein darüberliegender Kaltsiegelstreifen einer Verpackungsfolie untersucht. Ziel der Untersuchung war es herauszufinden, ob beim Öffnen der Verpackung die Acrylschicht beschädigt wird bzw. inwieweit der Kaltkleber abgelöst wird. Das Bild unten zeigt die Verteilung der Kaltsiegelschicht welche dem visuellen Bild überlagert ist. Dieses sogenannte Chemische Bild zeigt die farbcodierte Verteilung der Kaltsiegelschicht und zeigt, dass Teile der Schicht tatsächlich beschädigt wurden.

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Beispiele, welche die Analyse der Homogenität von beschichteten Polymerfilmen beschreibt. (AN 112)

Einschlüsse und Kontaminationen

Beispiel: IR-mikroskopische Analyse eines Produktfehlers in Polyethylen (PE)

Eine frische Charge PE-Pellets zeigt unerwünschte braune Einschlüsse. Im nachfolgenden mikroskopischen Bild ist das PE-Kügelchen zusammen mit braunem Einschluss und den gewählten Messpositionen gezeigt.

Die IR-Spektren der PE-Matrix (blaue Spektren) unterscheiden sich deutlich von den Spektren des unbekannten Einschlusses (rote Spektren). Der Einschluss wurde dann durch den Vergleich mit einer spektralen Referenzbibliothek als Polyester (PET) identifiziert:

Lesen Sie die Applikationsnotiz AN M105 um mehr über die Partikelanalyse zu erfahren.
Ein weiteres Analysebeispiel eines unerwünschten Einschlusses finden Sie in unserer Applikationsnotiz AN MIC411.
Über die Analyse von Verteilung und Homogenität in Gummi können Sie in der Applikationsnotiz AN M136 mehr erfahren.
Applikationsnotiz AN M102 zeigt eine exemplarische Mikroanalyse von Fasern.

Analyse von Verbundfolien

Mehrlagige Verpackungsmaterialien werden benötigt um die Unversehrtheit sensibler Produkte, beispielsweise Lebensmittel und Medikamente, zu gewährleisten. Verschiedene Polymerlagen und andere Materialien werden kombiniert um zu verhindern, dass das Produkt Sauerstoff, UV-Licht oder anderen Umwelteinflüssen ausgesetzt wird. Das Design und die Herstellung von Polymerfilmen ist typischerweise ein komplexer und kostspieliger Prozess, der die tatsächliche und empfundene Produktqualität beeinflussen kann.

IR-Mikroanalyse liefert Einsichten in die Struktur derartiger Polymerlaminate für die Qualitätskontrolle wie auch die Defektanalyse.

Transparente Verbundfolien können ebenfalls über eine Ramanspektrokopische Tiefenprofilierung mit einer sehr hohen Tiefenauflösung im Mikrometerbereich analysiert werden. Das untere Bild zeigt Ramanspektren von verschiedenen Polymeren.

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Siehe "Beispiele der IR-mikroskopischen Analyse einzelner Schichten in Verbundfolien" AN126
LErfahren Sie mehr über nicht-invasive Tiefenprofilierung eines mehrlagigen Polymerfilms (AN527).

Weitere Informationen

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