PA6 und PA66 in Sekunden unterscheiden

PA6 und PA66 gehö­ren zu den am meis­ten ver­wen­de­ten Kunst­stof­fen welt­weit. Eine ein­fa­che Unter­schei­dung ist jedoch knif­fe­lig und nur mit (zeit-)aufwändiger Labor­ar­beit mög­lich. Ins­be­son­de­re im Waren­ein­gang fehlt oft die Zeit für die­se Tests. Nahin­fra­rot­tech­no­lo­gie schließt die Lücke und hilft bei­de Kunst­stof­fe zu trennen.

Keine Spedition wartet

Eine ver­trau­te Situa­ti­on an vie­len Kunst­stoff­si­los welt­weit: Der Sat­tel­schlep­per mit der Lie­fe­rung fährt auf das Fir­men­ge­län­de und soll sofort ent­la­den werden.

Da sich PA6 und PA66 che­misch kaum unter­schei­den ist eine ein­fa­che Brenn­pro­be direkt vor Ort nicht mög­lich. Die Bear­bei­tung im Labor bedeu­tet jedoch einen nicht uner­heb­li­chen zeit­li­chen und finan­zi­el­len Aufwand.

PA6 & PA66: Wie unterscheiden?

In die­sem Bei­trag zei­ge ich, wie die Unter­schei­dung mit­tels NIR schnell und sicher gelingt. Das fol­gen­de Bild zeigt die NIR Spek­tren zwei­er Pro­ben: PA6 und PA66 – direkt dem Silo ent­nom­men. Das mensch­li­che Auge kann hier kei­ne rele­van­ten Unter­schie­de feststellen:

PA6-PA66_Rohspekten-1

Die Roh­spek­tren von PA6 und PA66 sind sich sehr ähn­lich. Unter­schie­de las­sen sich so kaum feststellen.

Dif­fe­renz­dar­stel­lung zeigt kla­re Unter­schie­de im NIR Spektrum

Auch die Dif­fe­renz­dar­stel­lung erscheint auf den ers­ten Blick nicht so über­sicht­lich wie gewünscht. Doch es zei­gen sich deut­li­che Unter­schie­de zwi­schen den Pro­ben bei den Wel­len­län­gen 1.190 nm, 1.220 nm, 1.375 nm, 1.400 nm und 1.620 nm:

PA6-PA66_Differenzdarstellung

Die Spek­tren von PA6 und PA66 unter­schei­den sich deut­lich bei meh­re­ren Wellenlängen.

3D Clus­terd­ar­tel­lung grup­piert über­sicht­lich gro­ße Anzahl von NIR Spektren

Was sich in der Dif­fe­renz­dar­stel­lung nur andeu­tet, zeigt sich klar in der 3D Clus­ter­dar­stel­lung: Das Mate­ri­al der PA6 Pro­be scheint homo­ge­ner zu sein: Die Spek­tren der ein­zel­nen Mes­sun­gen unter­schei­den sich kaum, zu erken­nen an der räum­li­chen Nähe der Spek­tren in der 3D Clusterdarstellung.

PA6-PA66_3D-Clusterdarstellung

Die PA6 Spek­tren vari­ie­ren weni­ger stark als die PA66 Spek­tren. Ein Hin­weis auf inho­mo­ge­nes Probenmaterial.

Eigene Referenzen: Schnell eingelernt

Für die­sen Anwen­dungs­fall ist es sinn­voll, die tat­säch­li­chen Pro­ben als eige­ne Refe­ren­zen ein­zu­ler­nen. Der Ord­ner mit den bereits gespei­cher­ten und benann­ten Spek­tren wird dafür als Refe­renz­da­ten­bank hin­ter­legt und die auto­ma­ti­sche Iden­ti­fi­ka­ti­on aktiviert.

Für die Gegen­pro­be wer­den nur die Pro­ben vor den Scan­ner gehal­ten: zunächst 5x die PA66 Pro­be und danach 5x die PA6 Pro­be. Alle Pro­ben wer­den rich­tig erkannt. In der Benut­zer­ober­flä­che wer­den die erkann­ten Stof­fe mit ein (*) vor dem Mate­ri­al­na­men gekennzeichnet.

Die­se Daten hin­ter­le­ge ich nun als eige­ne Refe­ren­zen für zukünf­ti­ge Mes­sun­gen. Ein Arbeits­platz aus­ge­stat­tet mit einem Solid Scan­ner und die­sen Refe­renz­da­ten ermög­licht nun auch Lai­en eine schnel­le, siche­re und damit sehr ein­fa­che Prü­fung der Siloanlieferung.

PA6-PA66_Rohspekten_Gegenpruefung

Der auto­ma­ti­sche Iden­ti­fi­ka­ti­ons­al­go­rith­mus erkennt PA6 kor­rekt. Zuvor wur­de bereits mehr­fach PA66 und PA6 kor­rekt erkannt.

Absolute Referenzdaten: NIR Spektren aus der Referenzdatenbank

Auch die Refe­renz­da­ten­bank Basis hilft bei der Identifikation:

PA6-PA66_Rohspekten_Gegenpruefung.-mit-ReferenzdatenbankJPG

In die­sem Bei­spiel wird die Refe­renz­da­ten­bank Basis mit abso­lu­ten Refe­ren­zen ver­wen­det. Die­se Refe­renz­da­ten­bank ermög­licht eine Bestim­mung unbe­kann­ter Mate­ria­li­en ohne sie vor­her ein­ge­lernt zu haben.

Konfiguration

Für die­se Bei­spiel­an­wen­dung benö­ti­gen Sie fol­gen­de (Mindest-)Konfiguration:

Hard­ware

Soft­ware

NIR Refe­renz­spek­tren

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