Contrôle qualité des matières premières

Illustration Raw materials

Un produit final ne peut être qu’aussi bon que les matériaux utilisés  pour le produire. L'analyse régulière et systématique des matières premières permet de garantir que le produit final ne soit pas  de mauvaise qualité avant même que le processus de production commence.

Compte tenu de l'importance de la qualité des matières premières, les analyses doivent être précises et  fiables - et étant donné l'importance des aspects économiques tels que le temps sur le marché, les analyses doivent être efficaces afin de gagner du temps.

Metrohm propose une gamme de systèmes et de produits pour répondre à tous vos besoins en termes de contrôle des matières premières: des systèmes simples d'utilisation aux configurations personnalisées adaptées à votre application. En outre, Metrohm vous donne accès à une  vaste base d'applications spécifiques à votre industrie gratuitement. En savoir plus sur nos solutions, applications et instrumentation :


Conformité réglementaire dans l’analyse des matières premières

Avec nos instruments, vous pouvez effectuer une large gamme d'analyses en conformité avec les normes internationales (ASTM, ISO, et DIN).

> Découvrez  comment vous pouvez respecter les normes internationales en utilisant les appareils Metrohm

Contrôle des matières premières par spectroscopie

Nécessitant peu ou pas de préparation de l'échantillon, permettant des mesures non destructives, et donnant des résultats presque instantanément, la spectroscopie est la  technique d'analyse idéale pour la réception des marchandises.

Regardez la vidéo pour en savoir plus sur les possibilités de la spectroscopie dans l'industrie des polymères.

> En savoir plus sur l'Analyseur de NIRS DS2500

> Voir les paramètres que vous pouvez analyser avec un analyseur NIRS DS2500

Hydroxyl end groups in real time

Dans la production de polyuréthane, l'indice d'hydroxyle de polyols indique la réactivité avec les isocyanates. La spectroscopie proche infrarouge est particulièrement bien adaptée pour l'analyse des groupes terminaux hydroxyle de polyols. Les  informations concernant la substitution de méthyle de la chaîne principale du polymère sont  obtenues en quelques secondes.

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Identification des matières premières en utilisant la spectroscopie Raman

Les polymères sont des macromolécules qui sont assemblées sous forme de  plusieurs unités structurelles identiques ou similaires, les monomères. Nous avons travaillé sur une note d'application qui montre comment vous pouvez identifier les monomères communs simplement  et rapidement à l'aide du spectromètre de poche Mira M-1. Les monomères tels que le styrène, les méthacrylates d'alkyle, le di vinylbenzène, l'éthylène glycol, le phénol, l'acide téréphtalique, et de l'urée peuvent être analysés en quelques secondes. En outre, des additifs ou des inhibiteurs tels que la benzoquinone peuvent être identifiés rapidement et sans ambiguïté.

> En savoir plus sur le spectromètre de poche Mira M-1

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Metrohm Process Analytics pour les tests de matières premières

Les analyseurs de process Metrohm vous permettent de surveiller les paramètres en temps réel, en permanence, et de manière entièrement automatique. Ils peuvent ainsi être intégrés de façon transparente dans vos processus de production. Les analyseurs de procédés sont disponibles pour une large gamme de paramètres et dans diverses configurations - allant des systèmes à un seul paramètre à l’analyseur  multiparamétrique permettant titrage, voltammétrie, photométrie ainsi que des mesures directes ou des mesures avec des électrodes ioniques spécifiques. En plus des analyseurs chimiques humides, nous proposons également des spectromètres NIR en ligne pour l'analyse non destructive d'une grande variété de matières premières.

Inhibiteur de TBC dans les flux de monomères

Dans la production de styrène, de butadiène et d'acétate de vinyle, le stabilisant 4-tert-butylcatéchol (TBC) joue un rôle crucial dans la prévention de la polymérisation prématurée pendant le stockage et le transport.

Afin de ne pas compromettre la qualité du produit, la concentration dans le styrène de TBC doit être maintenue au-dessus de 10 à 15 mg / L. Le TBC nécessite de l'oxygène pour empêcher la polymérisation de monomères. Pour contrôler l’ appauvrissement  en TBC, une surveillance étroite de la concentration est nécessaire.

Dans le cas du 1,3-butadiène liquéfié, le TBC est ajouté pour empêcher la formation de peroxydes et de polymères « pop-corn ». Pour la détermination, l'échantillon est mis à barboter dans un solvant qui absorbe le TBC tandis que le butadiène s’évapore.

Si vous avez besoin de surveiller les niveaux de TBC dans le  styrène, butadiène, l'acétate de vinyle découvrez l’analyseur de process  ADI 2045TI.

> En savoir plus sur l'Analyseur de process ADI 2045TI

Surveillance de la pureté du caprolactame conformément à la norme ISO 8660

Le caprolactame est une matière première pour la production de polyamide 6, un polymère qui est largement utilisé dans la fabrication des vêtements, des tapis et des fibres industrielles. La qualité du caprolactame peut être évaluée au moyen de l’analyse de l'indice d'absorption de permanganate (PAN), telle que décrite dans la norme ISO 8660. Le PAN est utilisée comme une mesure de la pureté du caprolactame, il exprime la stabilité d'un échantillon de caprolactame en présence de permanganate de potassium.

L’analyseur de process ADI 2045TI de Metrohm Process Analytics répond aux exigences de l'analyse de PAN comme spécifié dans la norme ISO 8660.

> En savoir plus sur l'ADI 2045TI Process Analyzer

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Détermination de la teneur en eau

L'eau est un paramètre important de la qualité à la fois des matières premières et des produits finis (en savoir plus à propos de la détermination de l'eau dans les produits finis ici). Des  teneurs en eau excessives peuvent interférer avec la réaction ou compromettre les propriétés du produit fini. Plus important encore,  la présence d'eau favorise la corrosion des canalisations et réservoirs de stockage.

Vous pouvez vérifier la teneur en eau dans les monomères gazeux, les gaz liquéfiés, et les monomères liquides en utilisant le titrage Karl Fischer:

Teneur en eau dans les monomères gazeux

Les monomères gazeux et autres gaz liquéfiés sont utilisés dans la production de matières plastiques de toutes sortes. Agressifs, toxiques et hautement volatiles ces gaz  posent un défi à la surveillance des paramètres critiques lors de la fabrication de produits. Un de ces paramètres est la teneur en eau.

L’analyseur KF 875 de gaz vous offre un moyen très sensible et sûre de mesurer les niveaux de traces d'eau dans une grande variété de monomères gazeux et les gaz liquéfiés par titrage coulométrique.

> En savoir plus sur le 875 KF Gas Analyzer

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Teneur en eau dans les monomères liquides

Détermination de l'eau dans des monomères contenant de l'azote faiblement basiques telles que la mélamine et le bêta-caprolactame est simple et se fait par titrage coulométrique ou volumétrique. Pour les amines qui sont sujettes à des réactions secondaires, le procédé de Karl Fischer four est recommandé.

> En savoir plus sur le titrage Karl Fischer

> En savoir plus sur la méthode du four pour la préparation de l'échantillon

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Titrage des groupes terminaux

Le titrage potentiométrique est idéal pour la mesure des groupes fonctionnels dans les monomères, en particulier mono et polyacides ainsi que des polyols. Ces titrages sont principalement effectués dans des solutions non aqueuses, non polaires et sont donc accompagnées de très peu de changement potentiel, conduisant à des courbes de titrage plates et erratiques. Metrohm à pallier à  ces inconvénients en développement  des instruments et des capteurs (par exemple la Solvotrode, voir ci-dessous) qui permettent des déterminations dans ces milieux à faible conductivité.

Des centaines de titrages sont appliquées à  l'industrie des polymères: l’indice d'acidité, d’hydroxyle, époxy, carboxyle, amine, les chlorures et  la concentration en isocyanate. Les analyses les plus courantes peuvent être facilement automatisés, comme l’indice d’hydroxyle et d'acide de même que la teneur en isocyanate.

Si vous êtes intéressés par ces types d'analyses, nous vous recommandons également regarder le C & EN webinaire sur "Les solutions de titrage pour les échantillons de polymères difficiles»:

> Accédez au webinaire

Indice d'acide selon la norme ASTM D 4662-93 et la norme ISO 2114: 1996

L'indice d'acide (ou valeur de l'acide) est le titrage non aqueux le plus couramment utilisé dans le contrôle des matières premières. L'indice d'acide correspond à la quantité de groupes fonctionnels d’acide carboxylique. Le titrage potentiométrique est la méthode idéale pour déterminer cette valeur dans les résines alkydes, résines acrylates de polyester, ou des mélanges. Il va de soi que ce procédé peut être entièrement automatisé.

> En savoir plus sur les titreurs Metrohm et automatisation

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Indice d'hydroxyle selon la norme ASTM E1899-08 et DIN EN ISO 4629-2

L'indice d'hydroxyle de monomères indique le degré d'estérification. En outre, dans la production de polyuréthannes, l'indice d'hydroxyle de polyols est déterminé pour permettre une évaluation de leur réactivité relative avec les isocyanates.

Pour la détermination de l'indice d'hydroxyle, les normes ASTM E1899-08 et DIN EN ISO 4629-2 recommandent titrage potentiométrique.

La détermination de l’indice d’hydroxyle par titrage présente plusieurs avantages:

  • La méthode est rapide et robuste.
  • La préparation des échantillons est simple.
  • La détermination peut être automatisée.

En conséquence, vous pouvez réduire vos interventions à un minimum et gagner un temps précieux.

> En savoir plus sur les titreurs Metrohm et l’automatisation

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Isocyanates selon la norme DIN 53185 et DIN EN ISO 14896

La réaction chimique entre les di- ou polyisocyanates et un diol ou un polyol conduit à la formation de polyuréthannes. Les groupes isocyanate avec la séquence cumulée de double liaison sont les composants essentiels de la synthèse. Ceci est le cas des groupes hydroxyle du polyol d’attaque. Le titrage du groupe NCO est un titrage en retour classique: l'isocyanate est titré avec un excès de dibutylamine, qui est titrée en retour avec une solution d'acide chlorique  de concentration connue.

Cette détermination peut également être automatisée pour gagner du temps.

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Autres applications et produits

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Passeur d'échantillons robuste pour la détermination des petites et moyennes séries d’échantillon.

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Solvotrode easyClean

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Analyse des impuretés par voltammétrie

La Voltampérométrie est une technique très sensible pour l'analyse de substances électrochimiquement actives, tels que les ions inorganiques ou organiques, mais aussi des composés organiques neutres. Cette technique combine une large gamme d'applications, avec des temps d’analyse courts, précision et sensibilité avec des coûts d'investissement et d'exploitation relativement faibles.

Compte tenu de la longue expérience de Metrohm dans ce domaine, nous pouvons vous fournir des instruments, accessoires, et le savoir-faire pour votre application spécifique. Découvrez comment vous pouvez utiliser la voltammétrie pour le contrôle des matières premières entrant dans l'industrie des polymères:

Détermination du 4-carboxybenzaldéhyde dans de l'acide téréphtalique

Lorsque le xylène est utilisé pour fabriquer de l'acide téréphtalique, le 4-carboxybenzaldéhyde (4-CBA) forme une impureté. Cette impureté doit être supprimée avant que l'acide téréphtalique ne puisse être utilisé pour la production de  fibres de polyester ou des bouteilles en PET par exemple.

La teneur résiduelle en 4-CBA dans l'acide téréphtalique purifié (PTA) peut être facilement déterminée par polarographie.

> En savoir plus sur la voltammétrie

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Dosage du fer dans l'éthylène glycol

La voltampérométrie est idéalement adapté pour le dosage du fer dans l'éthylène glycol. L'éthylène glycol utilisé comme matière première dans la synthèse du PU, le niveau de fer (même sous forme de traces) agit comme un catalyseur et peut donc avoir un impact fort sur la polymérisation. La voltammétrie ne nécessitant pas de préparation des échantillons, la détermination est simple et sensible, avec des limites de détection très faibles de l’ordre de  0,1 ug / L.

> En savoir plus sur voltammétrie

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Le sodium et le potassium dans le polyol par CI

La réaction chimique d'un di- ou polyisocyanate avec des polyols donne des mousses de polyuréthanne, des résines et des caoutchoucs. Les impuretés dans les matières premières ont un grand impact sur les taux de réaction et compromettent la qualité du produit final. Dans les polyols, les métaux alcalins sont parmi les impuretés les plus critiques, car ils sont de solides catalyseurs pour des réactions linéaire ou ramifié. La chromatographie ionique après l’élimination en ligne de la matrice est une méthode rapide et précise pour la détermination simultanée du sodium et du potassium.

> En savoir plus sur la chromatographie ionique

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