Industry-4-0-es 25 enero 2024

Clasificación, verificación e identificación de polímeros mediante Visum Palm™

identificación de polímeros
Comparte la noticia

Clasificación, verificación e identificación de polímeros mediante Visum Palm™

En el presente artículo abordaremos la problemática de la clasificación e identificación de polímeros empleando el analizador NIR portátil Visum Palm™ como una técnica ágil, en tiempo real y no destructiva útil en distintos procesos, ya sea en el reciclaje de plásticos post industriales, en el análisis y clasificación de plásticos post consumo, en la identificación de materia prima de naturaleza polimérica para su industrialización, o incluso, en áreas de investigación y desarrollo de nuevos polímeros. 

En todos estos casos la espectroscopía de infrarrojo cercano se presenta como una herramienta valiosa utilizada para la clasificación e identificación de polímeros frente a los métodos tradicionales de análisis.

La espectroscopía NIR se fundamenta en la interacción de la luz con la materia, lo que posibilita la observación de las diferentes absorbancias producidas por las vibraciones de los átomos de los polímeros. Como consecuencia, se obtiene un espectro característico de cada  tipo de plástico, permitiendo su identificación y clasificación de manera precisa.

Es importante la separación e identificación de polímeros en su  reciclaje y en la fabricación cuando se emplean plásticos reciclados, ya que en ambos casos deben asegurarse que los materiales plásticos sean lo más puros y limpios posibles debido a que bajos niveles de impurezas pueden afectar de forma significativa la calidad y el rendimiento de un lote reciclado.

Aunque existen varios analizadores NIR portátiles en el mercado, es importante tener en cuenta el rango espectral con el que trabaja el equipo, el tamaño del área de medición (de adquisición del espectro) y la resolución espectral (la calidad del espectro obtenido). El nuevo analizador Visum Palm™ tiene un área de medición de 10 mm de diámetro, opera en el rango espectral de 900-1700 nm con una resolución de tan sólo 3 nm (↓ nm = ↑ resolución espectral). Es un dispositivo self-contained con ordenador y pantalla táctil embebidos y por tanto no requiere de estar conectado a ningún ordenador o smartphone para poder trabajar con él.

El nuevo Visum Palm™, incluye una librería de polímeros que permite realizar lecturas y determinaciones a pie de línea, sin la necesidad de preparación de muestras en menos de 3 segundos. También es posible utilizarlo como un dispositivo de laboratorio ya que cuenta con una base de apoyo que permite acoplar distintos portamuestras para el análisis de pellets, flakes o plásticos de hasta 2 mm.

La librería de fábrica incluida en el analizador dispone de las siguientes clases: PMMA, PE, PC, PETG, EVA, PVC, PET, PU, PS, ABS, PA, PP, VIN, PLA, PBT, PMP, POMC, PPS, PVA, PPSU, EMA PHBV, PAEK, PBAT, PBS, TPES, TPS, MABS, HIPS, MBS, SBC, PCL, PEEK, PHB, SAN, PI, PB.

Amplía y desarrolla tu propia librería con Visum Master™

Visum Master™ es un software para ordenador que permite al usuario final crear, ampliar y robustecer sus propios métodos o librerías de clasificación, cuantificación e identificación de polímeros sin la necesidad de contar con un especialista o conocimiento técnico sobre espectroscopía, lo que convierte al analizador en un sistema realmente abierto para poder atender a necesidad de análisis presentes y futuras (nuevas clases de polímeros, nuevos proveedores, etc.)

creacion modelo visum master

Como se muestra a continuación, es posible incorporar nuevos espectros de nuevas muestras dentro de una clase ya existente o incorporar nuevas clases y mantener de esta manera la librería lo más robusta y actualizada posible.

plastics

Identificación de polímeros

Es un método de trabajo que permite identificar el tipo de polímero analizado dentro de la librería disponible en el analizador. El resultado obtenido, como se puede ver a continuación, es el tipo de polímero con mayor similitud y los siguientes (de mayor a menor similitud).

identificacion de plasticos

Verificación de plásticos

Al igual que sucede con identificación de polímeros, se basa en un procedimiento matemático de similitud pero permite escoger un tipo de material a analizar dentro de la librería de identificación para confirmar su identidad. Como resultado del análisis de verificación se obtiene PASS / FAIL. En caso de resultado negativo (FAIL), proporciona la clase correspondiente al tipo de plástico analizado. A continuación se muestran ambos casos.

Clasificación de plásticos

A diferencia del análisis de identificación de polímeros, la clasificación utiliza algoritmos de machine learning para analizar y clasificar con exactitud muestras que espectralmente son muy similares entre sí, en las que conviene hacer una doble comprobación para determinar la clase de polímero de que se trata (PET/PETG, por citar un ejemplo). A través del software Visum Master™ el usuario puede realizar sus propias librerías de clasificación para aquellos casos más problemáticos.

 

Como resultado del análisis, el usuario obtiene la clase correspondiente.

Como conclusión, la espectroscopía NIR es una herramienta muy valiosa y efectiva a la hora de la clasificación e identificación de polímeros y, aunque no lo abordamos en este artículo, también es útil para los fabricantes de plásticos y de nuevas formulaciones para cuantificar mezclas. La naturaleza abierta del analizador a través del software Visum Master™ hace del analizador Visum Palm™ un sistema abierto, autónomo y al que continuamente se le puede ir introduciendo nuevas muestras, espectros y generar distintas librerías sin la necesidad de recurrir a un especialista.

Por IRIS Technology Solutions