BÜFA cần một phương pháp đáng tin cậy để hiểu rõ các phản ứng đóng rắn trong hệ nhựa polyester. Sau khi so sánh hai kỹ thuật quang phổ FTIR và Raman, công ty đã chọn Cora 5001 của Anton Paar nhờ khả năng cung cấp phổ rõ ràng, dễ diễn giải. Hiện nay, thiết bị được sử dụng trong phát triển sản phẩm, xử lý sự cố và phân tích mẫu sản xuất; đồng thời, BÜFA dự kiến mở rộng ứng dụng sang kiểm soát chất lượng và kiểm tra nguyên liệu đầu vào.
Thách thức: Hiểu rõ các hệ phản ứng
BÜFA Composite Systems là nhà sản xuất nhựa polyester chuyên dụng hàng đầu châu Âu, cung cấp các giải pháp toàn diện và chuyên môn ứng dụng cho toàn ngành vật liệu composite.
Để bảo đảm tính năng ổn định của nhựa, phòng thí nghiệm của công ty phân tích các hệ nhựa polyester, hỗn hợp dung môi và nguyên liệu thô, đồng thời thực hiện các phép thử lưu biến, nghiên cứu quá trình đóng rắn, khảo sát lão hóa, hiệu chỉnh màu sắc và xác định độ tinh khiết.
Một thách thức thường gặp là xác định chính xác cấu trúc hóa học sau khi đóng rắn và đánh giá liệu quá trình liên kết ngang có diễn ra đúng như dự kiến hay không. Ví dụ, các phép đo DSC không phải lúc nào cũng cho biết liệu một mạng lưới polyme đồng nhất đã hình thành hay chưa, hoặc liệu tất cả các chất tham gia phản ứng có tham gia vào quá trình liên kết ngang như dự kiến hay không.
Giải pháp: Quang phổ Raman với Cora 5001
Theo Matthias Rastede, nhà khoa học cấp cao kiêm quản lý dự án tại BÜFA Composite Systems, nhóm nghiên cứu cần một phương pháp cho phép đánh giá đáng tin cậy cả cấu trúc hóa học lẫn mức độ chuyển hóa trong các hệ nhựa phản ứng.
Ban đầu, BÜFA tập trung vào quang phổ hồng ngoại. Sau đó, trong buổi trình diễn ứng dụng cùng Anton Paar, công ty đã sử dụng chính các mẫu của mình để so sánh quang phổ FTIR và Raman. Kết quả cho thấy quang phổ Raman cung cấp các phổ rõ nét hơn và có cấu trúc rõ ràng hơn trong dải số sóng quan tâm, nhờ đó các tín hiệu quan trọng cũng dễ nhận diện hơn. Dựa trên những kết quả này, BÜFA đã lựa chọn máy quang phổ Raman Cora 5001. Quy trình chuẩn bị mẫu và đo đơn giản giúp nhóm nhanh chóng chuyển từ giai đoạn đánh giá sang sử dụng thường quy. Chỉ sau vài tuần, dữ liệu Raman đã hỗ trợ việc đưa ra các quyết định phát triển và xác định những điều kiện phản ứng có triển vọng.
Tác động: Phát triển, khắc phục sự cố và kiểm soát chất lượng
Hiện nay, BÜFA sử dụng Cora 5001 vài lần mỗi tuần trong hoạt động phát triển sản phẩm và khắc phục sự cố nhằm khảo sát trạng thái liên kết hóa học, so sánh các điều kiện đóng rắn và phân tích mẫu từ quá trình sản xuất, chẳng hạn như hỗn hợp dung môi và các chất lạ nghi ngờ. Bên cạnh thiết bị, BÜFA cũng đánh giá cao sự hỗ trợ về ứng dụng và hướng dẫn kỹ thuật trong suốt quá trình đánh giá và triển khai.
Sau khi thiết lập quy trình sử dụng thường quy, công ty hiện có kế hoạch mở rộng ứng dụng quang phổ Raman sang kiểm soát chất lượng, kiểm tra nguyên liệu đầu vào và xác định độ tinh khiết khi các phương pháp bổ sung được xây dựng và thẩm định.
