Controllo qualità dei polioli con NIRS

I polioli sono un'ampia classe di composti organici caratterizzati dalla presenza di due o più gruppi idrossilici. I polioli sintetici con proprietà chimiche e fisiche variabili sono spesso utilizzati come materie prime nella produzione di poliuretani. Il controllo di qualità di queste materie prime è fondamentale prima della polimerizzazione per evitare la creazione di prodotti non conformi alle specifiche. Nei polioli è possibile determinare diversi parametri di qualità, come il numero di idrossile, il numero di acidità, il contenuto di umidità e la viscosità. Per l'analisi si preferisce solitamente la titolazione (ASTM D4274 per il numero di idrossile e ASTM D4662 e ASTM D7253 per il numero di acidità). Questo metodo, che richiede molto tempo, prevede una preparazione del campione riproducibile, l'utilizzo di sostanze chimiche tossiche e corrosive e lo smaltimento dei rifiuti, con conseguenti costi di gestione elevati. La spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS) offre un'alternativa più sicura e veloce per l'analisi multiparametrica dei polioli, senza necessità di preparazione del campione o di reagenti chimici. La spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS) è riconosciuta dagli enti regolatori come strumento per il controllo di qualità e può essere utilizzata per la determinazione dei valori di idrossile dei polioli (ASTM D6342).

Gli spettri NIR (Figura 2), insieme ai corrispondenti valori di riferimento, sono stati utilizzati per creare modelli predittivi per la quantificazione della viscosità, del numero di idrossile, del valore di acidità e dell'umidità nei campioni di polioli.

La qualità dei modelli predittivi è stata valutata utilizzando diagrammi di correlazione (Figure 3-6). Questi diagrammi mostrano correlazioni molto elevate tra le previsioni NIR e i valori misurati di diversi parametri utilizzando metodi chimici umidi. I rispettivi indici di merito (FOM) mostrano la precisione prevista durante l'analisi di routine.