CONTROL DE CALIDAD EN PLASTICOS

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COMPROBACIÓN DE ADITIVOS EN PLÁSTICOS FINALIZADOS:

Los aditivos se emplean para modificar los polímeros de varias formas: para generar un color concreto, hacer que el material sea más fácil de procesar y más duradero, cambiar su apariencia o hacerlo más suave y flexible, etc. Es necesario, por tanto, comprobar el contenido de estos estabilizadores en el producto finalizado, para confirmar que cumple con los requisitos establecidos.[pic 9]

Mediante espectroscopia, podrá determinar niveles de aditivos bajos directamente en los gránulos de polímero intacto. Metrohm ha desarrollado una aplicación ejemplar para la determinación de un estabilizador ligero (Tinuvin 770) y un antioxidante (Irganox 225); con ello se pretende ejemplificar el ámbito de aplicación y facilidad de uso de la espectroscopia.

COMPROBACIÓN DE LOS NIVELES DE COPOLÍMEROS EN PLÁSTICOS FINALIZADOS

El orden secuencial de las diferentes unidades de monómero en los polímeros es un factor decisivo. Este orden establece las propiedades más importantes del producto final.[pic 10]

La espectroscopia puede determinar los niveles de copolímero en granulados de polímeros sin necesidad de preparación de muestras, lo que permite confirmar rápida y fácilmente la calidad del producto.

IDENTIFICACIÓN RÁPIDA DEL PLÁSTICO YA UTILIZADO CON ESPECTROSCOPIA RAMAN:

Qué hacer con los residuos de plástico constituye uno de los mayores retos para la humanidad en la actualidad y en el futuro. Para poder reciclar residuos de plástico, se necesita saber previamente de qué tipo de material se trata.[pic 11]

La espectroscopia Raman es ideal para la identificación de grupos funcionales en los polímeros, así como para aportar detalles sobre su estructura. Los ámbitos de I+D y producción comparten con la industria de reciclaje de plástico el empleo de determinadas técnicas. En la industria del reciclaje, es fundamental la clasificación de los plásticos por el tipo de material. La espectroscopia Raman puede distinguir de forma eficiente materiales como ABS, PE, PS, PET y PMMA en residuos, independientemente del color, agua de superficie, deformación o suciedad, y todo esto en pocos segundos y sin contacto con el material

COMPROBACIÓN DE LA TERMOESTABILIDAD DEL PVC:

El PVC y otros polímeros clorados se encuentran entre los materiales sintéticos más útiles y versátiles que existen. Sin embargo, estos materiales presentan una baja Termoestabilidad. A temperaturas elevadas, estos polímeros se degradan y liberan cloruro de hidrógeno (HCl). La denominada dehidrocloración del PVC representa un serio problema, que se puede eliminar, no obstante, con la adición de estabilizadores térmicos. La Termoestabilidad del producto finalizado se debe comprobar como parte del control de calidad.[pic 12]

La determinación del HCl se describe en la norma ISO 182 Parte 3. El método empleado para la determinación de la Termoestabilidad de los polímeros incluye la calefacción de las muestras de polímero; el gas HCl que se forma se transfiere a una solución y se mide la conductividad de esta última.

Metrohm dispone de un aparato específico para realizar esta medida: el 895 Professional PVC Thermomat. Con este instrumento, podrá analizar múltiples muestras de PVC al mismo tiempo y controlar el proceso completo en su ordenador.

DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE AGUA EN PLÁSTICOS:

Los polímeros absorben agua fácilmente. Las propiedades de los plásticos se ven comprometidas por la presencia de una cantidad de humedad excesiva. En los procesos de moldeado de granulado, por ejemplo, la humedad residual reacciona con el polímero fundido, deteriorando así sus propiedades físicas y químicas. Por ello, se debe comprobar el contenido de agua de los polímeros, para garantizar una calidad apropiada del producto.

Uno de los métodos más comunes para la determinación del contenido de agua en polímeros es la pérdida por desecación (LOD, por sus siglas en inglés). Este método, sin embargo, no determina el contenido de agua, sino el contenido total de componentes volátiles. Además, este tipo de determinación exige mucho tiempo.

- La elección correcta: el método de titulación Karl Fischer coulométrica

Como alternativa viable al método de la pérdida por desecación (LOD), Metrohm ofrece la determinación coulométrica del contenido de agua, una técnica que ha demostrado su valía en un sinfín de aplicaciones.[pic 13]

Como la mayor parte de los polímeros no son solubles, se extrae la humedad de las muestras de polímero mediante calor; la evaporación de la humedad se transfiere a la célula coulométrica con un flujo de gas de arrastre seco. La llamada "técnica del horno" es una reconocida técnica de preparación de las .muestras en la titulación Karl Fischer y está recomendada en varias normas

- Espectroscopia del infrarrojo cercano (NIR): rápida y no destructiva

Aunque la determinación coulométrica del contenido de agua es la técnica de referencia para la determinación de la humedad en plásticos, la espectroscopia NIR podría convertirse en una alternativa preferible por ser una técnica rápida y no destructiva. Para demostrarlo, hemos desarrollado una aplicación que puede determinar el contenido de agua en lentes de contacto de plástico.[pic 14]

HALÓGENOS Y AZUFRE EN POLÍMEROS: CROMATOGRAFÍA IÓNICA DE COMBUSTIÓN (CIC):

Si los materiales orgánicos que contienen halógenos y azufre se inflaman, producen gases tóxicos y peligrosos. Para eliminar este riesgo en caso de incendio, se debe comprobar el contenido de halógeno y azufre de algunos plásticos. La determinación de estos parámetros debe ser tan fiable, exacta y –también muy importante– rápida como sea posible.[pic 15]

La cromatografía iónica de combustión (CIC) es el método ideal para este fin. En esta técnica inline, se combustiona la muestra, con lo que los compuestos de interés pasan a estado gaseoso y se absorben directamente en una solución. Posteriormente, esta solución se analiza mediante cromatografía iónica. El acoplamiento del instrumento de digestión y el instrumento de análisis le permite aumentar el número de muestras, así como la precisión y corrección de los resultados.

El método CIC resulta altamente fiable. Las pruebas han