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Le pellicole in PVC (cloruro di polivinile) con un rivestimento in PVDC (cloruro di polivinilidene) vengono utilizzate spesso per le pellicole destinate all'imballaggio ad alte prestazioni, come i blister dei medicinali, o nell'imballaggio degli alimenti. Nelle pellicole multistrato dei blister, il PVC funge da struttura di supporto termoformabile, mentre il rivestimento in PVDC rappresenta una barriera contro la penetrazione di umidità e ossigeno. La velocità di trasmissione del vapore acqueo (WCTR, Water Vapor Transmission Rate) e la velocità di trasmissione dell'ossigeno (OTR, Oxygen Transmission Rate) sono influenzate dalla composizione e dallo spessore del rivestimento.

Per monitorare rapidamente lo spessore del rivestimento in PVDC è possibile usare la spettroscopia nel vicino infrarosso. I risultati sono forniti in pochi secondi, grazie ai quali è possibile sapere quando occorre apportare delle modifiche al processo di produzione dei polimeri.

Analizzatore solido DS2500
Figure 1. DS2500 Solid Analyzer

Diversi fogli di PVC da 250 μm rivestiti con uno strato di PVDC di spessore variabile (40 g/m2 , 60 g/mq2 , 90 g/mq2) sono stati misurati sullo strumento DS2500 Solid Analyzer. Le misurazioni sono state eseguite in modalità di trasflessione utilizzando il riflettore diffuso in oro NIRS con lunghezza del percorso di 1 mm. Ciò garantisce che la lunghezza del percorso spettrale sia costante mentre migliora il segnale spettrale. Il pacchetto software Metrohm Vision Air Complete è stato utilizzato per l'acquisizione di tutti i dati e lo sviluppo di modelli predittivi. 

Tabella 1. Panoramica delle apparecchiature hardware e software
Attrezzatura Numero metrohm
NIRS DS2500 Solid Analyzer 2.922.0010
Vision Air 2.0 completo 6.6072.208 
Riflettore diffuso NIRS oro, 1 mm 6.7420.000 
Mini coppa per campioni NIRS 6.7402.030 

Tutti i 68 spettri Vis-NIR misurati (figura 2) sono stati utilizzati per creare un modello predittivo per la quantificazione dello spessore dello strato di PVDC. La qualità del modello di previsione è stata valutata utilizzando diagrammi di correlazione, che mostrano una correlazione molto elevata tra la previsione Vis-NIR e i valori di riferimento. I rispettivi valori di riferimento (FOM) mostrano la precisione attesa di una previsione durante l'analisi di routine.

Figure 2. Spettri Vis-NIR di fogli di PVC con diversi spessori di strato di PVDC misurati su un analizzatore solido DS2500.
Figure 3. Diagramma di correlazione per la previsione dello spessore dello strato di PVDC utilizzando un analizzatore solido DS2500.
Tabella 2. Valori di riferimento per la previsione dello spessore dello strato di PVDC utilizzando DS2500 Solid Analyzer.
Riferimento Valore
R2 0,992
Errore standard di calibrazione 1,7 g/mq2
Errore standard di convalida incrociata 1,9 g/mq2

Questa Appliation Note dimostra la fattibilità di differenziare i fogli di PVC rivestiti con diversi spessori di strato di PVDC (40, 60, 90 g/m2 PVDC su fogli di PVC da 250 μm). Lo spessore dello strato di PVDC può essere determinato con successo con la spettroscopia NIR con una differenza media rispetto ai dati di riferimento del 2%. La spettroscopia Vis-NIR consente una determinazione rapida senza alcuna preparazione del campione e rappresenta quindi un metodo adatto per misurare lo spessore dello strato di PVDC.

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Metrohm Italiana Srl

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21040 Origgio (VA)

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