{"id":40749,"date":"2025-02-05T07:58:15","date_gmt":"2025-02-05T06:58:15","guid":{"rendered":"https:\/\/plas.tv\/?p=40749"},"modified":"2025-02-02T12:59:03","modified_gmt":"2025-02-02T11:59:03","slug":"chemometrie-als-werkzeug-fuer-die-polymeranalyse","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=40749","title":{"rendered":"Chemometrie als Werkzeug f\u00fcr die Polymeranalyse"},"content":{"rendered":"

SKZ nutzt Methode zur Qualit\u00e4tssicherung von Kunststoffen<\/strong><\/h4>\n

Chemometrie ist ein Verfahren, das mathematische und statistische Methoden mit chemischem Wissen kombiniert und eine Charakterisierung auch von Kunststoffen und Rezyklaten hinsichtlich Qualit\u00e4t und Einzelbestandteilen erm\u00f6glicht. Am Kunststoff-Zentrum SKZ wird diese Methodik genutzt und weiterentwickelt.<\/strong><\/em><\/p>\n

<\/strong>Die zunehmende Relevanz von Chemometrie in der Kunststoffbranche ergibt sich aus der steigenden Komplexit\u00e4t von Polymermaterialen und den wachsenden Anforderungen an Nachhaltigkeit und Recycling. Chemometrie erm\u00f6glicht durch die Kombination von statistischen und mathematischen Methoden mit chemischem Fachwissen nicht nur eine pr\u00e4zise, schnelle und kosteneffiziente Analyse, sondern auch eine Charakterisierung hinsichtlich Alterungszustand und Materialzusammensetzung, wie auch die Identifizierung und Quantifizierung von Additiven, F\u00fcllstoffen und Pigmenten.<\/p>\n

Zudem erm\u00f6glicht Chemometrie auch die f\u00fcr die Erh\u00f6hung von Recyclingquoten und Verbesserung der Wiederverwendbarkeit von Kunststoffen erforderliche Sortierung g\u00e4ngiger Kunststoffarten wie bspw. PE, PP, PVC, PET, ABS und PA mithilfe von (Nahinfrarot-)Spektroskopie sowie eine \u00dcberpr\u00fcfung der Qualit\u00e4t zwecks Ermittlung kritischer Materialeigenschaften von Fertigprodukten.<\/p>\n

Multivariate Datenanalyse
\n<\/strong>Grundlegend handelt es sich bei der Chemometrie um eine multivariate Datenanalyse, bei der \u2013 anstatt einzelner Banden \u2013 das gesamte Spektrum zur Auswertung herangezogen wird. Zwecks Datenreduktion und Extraktion der relevanten Spektralinformationen sind deshalb multivariate Datenanalysemethoden erforderlich.
\n
\nQualitative Analyse
\n<\/strong>Eine qualitative Analyse kann mittels Principal Component Analysis (PCA) erfolgen. Hier wird ein orthogonales Koordinatensystem, basierend auf den gr\u00f6\u00dften Varianzen, konstruiert, in dem sich einzelne Objekte durch die Abbildung darauf beschreiben lassen. \u00c4hnliche Spektren k\u00f6nnen durch \u00dcberf\u00fchrung in ebenjenes Hauptkomponenten-Koordinatensystem verschiedenen Gruppen zugeordnet werden.
\n
\nQuantitative Analyse
\n<\/strong>F\u00fcr quantitative Analysen eignen sich hingegen multivariate Regressionsmodelle wie bspw. die Partial Least Squares Regression (PLS). Anhand der Varianzen in den Spektren und einer abh\u00e4ngigen Gr\u00f6\u00dfe kann eine lineare Regression durchgef\u00fchrt werden, die es erm\u00f6glicht, f\u00fcr weitere Versuchspunkte Vorhersagen bzgl. der entsprechenden Gr\u00f6\u00dfe zu treffen.<\/p>\n

Vielf\u00e4ltige Einsatzbereiche
\n<\/strong>Am SKZ findet die Chemometrie ihre Anwendung in vielf\u00e4ltigen Einsatzbereichen \u2013 sowohl im Rahmen von Forschungs- als auch Industrieprojekten. Als Beispiel f\u00fcr die erfolgreiche Umsetzung l\u00e4sst sich das Forschungsprojekt RecyQuant<\/strong><\/a> (ZIM mit Fa. ColVisTec AG, Laufzeit 2022-2024) auff\u00fchren. Das Ziel bestand in der Inline-\u00dcberwachung und Einhaltung tolerierbarer Anteile von Fremdpolymeren im Rezyklat. Dazu wurde ein chemometrisches Modell im NIR-Bereich zur Vorhersage des Fremdpolymeranteils (PE-Anteil zw. 0 und 10 Gew.-%) im Basispolymer (PP) f\u00fcr Neuware und Recyclingmaterial entwickelt (vgl. Titelbild).<\/p>\n

\u201eEffizienz des Verfahrens erweitern\u201c
\n<\/strong>\u201eDurch die Ergebnisse des Projektes konnten wir nachweisen, dass sich die Chemometrie eignet, Rezyklatqualit\u00e4t zu pr\u00fcfen und sicherzustellen. Wir freuen uns darauf, k\u00fcnftig in weiteren Projekten die Einsatzgebiete und die Effizienz des Verfahrens zu erweitern\u201c, erkl\u00e4rt Cosima G\u00fcttler, Scientist Spektroskopie am SKZ.<\/p>\n

Mehr Informationen zur SKZ-Forschungsbereich zerst\u00f6rungsfreien Pr\u00fcfung<\/strong><\/a><\/p>\n

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