Plastic Analyzer

The Plastic Analyzer method package includes an FTIR spectral library for plastics degraded by UV rays and heat.

  • Описание
  • Applications
  • Specs
  • Options
  • Характеристики

Описание

Utilizing searches of this library demonstrates its effectiveness in the analysis of unknown samples that are difficult to identify with standard libraries. Examples include plastics degraded by exposure to UV rays as well as contaminants and defective items altered by heating.

What is Required for Plastic Analysis?
When analyzing plastics, libraries are used to qualify their material properties. However, infrared spectra of plastics that have been denatured (have deteriorated) due to heat or UV rays differ in shape from standard spectra, and qualifying them can sometimes be difficult.
To address this, the Plastic Analyzer includes a deterioration library, so highly accurate qualification can be performed reflecting the state of deterioration.

Plastic Analyzer Method Package
UV-Damaged Plastics Library
This library includes more than 200 spectra from the UV degradation of 14 types of plastic. This proprietary Shimadzu library includes the IR spectra for plastics degraded by UV rays for the equivalent of approximately 10 years using a super accelerated weathering chamber from Iwasaki Electric Co., Ltd.

Thermal-Damaged Plastics Library
This library includes more than 100 spectra from the degradation of 13 types of plastic heated to between 200 and 400 °C. This proprietary Shimadzu library contains IR spectra for plastics degraded by heating, acquired through measurements at the Hamamatsu Technical Support Center at the Industrial Research Institute of Shizuoka Prefecture.

Macro Program and Parameters
The system includes plastic measurement parameters and IR Pilot, a special program for IRSpirit that simplifies spectral measurements and the creation of reports, enabling analysts to perform everything from the measurement of target samples to data analysis easily. Even users unfamiliar with FTIR analysis can start work immediately.

Applications

Plastic Analyzer Applications

Contaminant Analysis (Contaminants in Processed Items)
The measurement of a light brown semi-transparent contaminant on a plated item was performed. The figure below shows that the spectral pattern of the acquired infrared spectrum differs from the standard polyethylene (PE).

Plastic Analyzer shows the best match is heated PE. The Thermal-Damaged Library makes it useful for surmising the thermal history of the plastic.

Evaluation of Deteriorated Samples
Plastics degrade as they experience molecular cleavage and cross-linking due to heat and light. As a result, in fault analysis and failure analysis, the qualities of deteriorated samples must be analyzed.

The figure at bottom left shows the infrared spectrum of a polypropylene (PP) sample that has been irradiated with UV rays. The UV irradiation has caused the plastic to deteriorate, and it is evident that the shape of the infrared spectrum has changed. The figures at bottom right show the search results from measurements by Plastic Analyzer of a white plastic (PP material) that was left outdoors for an extended period and exposed to UV rays. The infrared spectrum of the sample exposed to UV rays differs from the standard spectrum. Accordingly, in general library searches, different plastics such as polybutene are at the top of the results. In contrast, with Plastic Analyzer, PP denatured by UV rays is the top result.

Specs

Plastic Analyzer Specs

Target Sample Size and Search Method

Item Specifications
Sample Size Plastic approximately 0.3 mm or larger
There is no function to measure the size or quantity of the plastic. An infrared microscope is effective for analyzing plastic samples less than 0.3 mm in size.
Search Method Search matching using a special library
There is no function to determine the degree of deterioration. This library contains infrared spectra differing with respect to the UV irradiation time, heating time, and heating temperature. However, the irradiation and heating conditions noted in the data matches from library searches of the analyzed samples measured are at best reference values. Be aware that they do not indicate that the sample was placed under identical conditions.

Options

Дополнительное программное обеспечение

Библиотека загрязнений для LabSolutions IR
Последняя версия оригинальной библиотеки, созданной компанией Shimadzu. Данная библиотека — эффективный инструмент для анализа загрязнений в водопроводной воде и пищевых продуктах. Помимо информации о фактически отобранных образцах загрязнений и комплектующих для обслуживания систем водоснабжения, имеющихся в продаже в Японии, эта библиотека также
содержит результаты рентгенофлуоресцентного анализа (файлы PDF), что позволяет значительно повысить точность поиска. В отличие от других библиотек, эта содержит данные по смешанным составам и предлагает весь необходимый объем знаний и опыта для выполнения качественной оценки.

Библиотека полимеров, подвергшихся термической деструкции*
В отличие от аналогичных библиотек данная библиотека содержит информацию о пластиках, подвергшихся процессу окисления при нагревании. Использование этой библиотеки будет особенно эффективным в случае, когда примеси содержат полимеры, подвергшиеся термической деструкции.

* В состав данной библиотеки Shimadzu Corporation входят спектры образцов, измеренные Центром технической поддержки Хамаматцу Института промышленных исследований префектуры Сидзуока.

ПО для измерения кинетики
Позволяет проводить измерения спектров через определенные (задаваемые) промежутки времени для оценки процессов, происходящих во времени. Изменение интенсивности полосы в спектре и ее площади впоследствии может использоваться для оценки кинетики реакции. Результаты измерения сохраняются и отображаются в виде трехмерного изображения или графика. Их можно пересчитать, меняя параметры. Интервал сканирования зависит от спектрального разрешения и числа сканирований. Максимальная длительность измерений составляет 48 часов, но зависит от параметров сканирования. ПО для измерения кинетики включает программу трехмерной обработки.

Программное обеспечение EDXIR-Analysis
ПО EDXIR-Analysis специально разработано для выполнения качественного анализа на основе результатов, полученных с помощью энергодисперсионного рентгенофлуоресцентного спектрометра (EDX) и ИК-Фурье спектрометра (FTIR). Это программное обеспечение используется для проведения комплексного анализа данных, полученных на FTIR, отлично подходящего для идентификации органических соединений, и на EDX, отлично подходящего для элементного анализа, идентификации неорганических соединений и др. В итоге отображаются результаты идентификации веществ и степени совпадения. Помимо этого можно проводить индивидуальный анализ данных, полученных на EDX или FTIR. Библиотека, используемая для анализа данных (содержит 485 файлов данных), — это оригинальная библиотека корпорации Shimadzu, созданная совместно с представителями организаций водоснабжения и производителями пищевых продуктов. В библиотеке можно зарегистрировать дополнительные данные, а также изображение объектов анализа и документы в формате PDF. Библиотека также эффективна для связанного хранения различных типов данных в виде электронных файлов. Для автоматического выполнения качественного анализа достаточно просто нажать на кнопку Analyze Both Data («Проанализировать оба набора данных») и выбрать данные EDX/FTIR*1. В результате повышается эффективность анализа данных и обеспечивается значительная помощь при анализе примесей. В дополнение к списку совпадений отображаются измеренные EDX и FTIR спектры, для которых найдены совпадения по библиотеки. Пользователь может просмотреть результаты анализа, их можно выбрать, нажав на кнопку Single («Индивидуальные»).

Кроме того, с помощью функции сравнения данных, которая вычисляет степень соответствия между фактически измеренными данными и данными, зарегистрированными в библиотеке, программное обеспечение может использоваться для противодействия «изменению без уведомления»*2 и для других подтверждающих тестов. При нажатии кнопки «Печать» результаты печатаются в фиксированном формате, а также сохраняются в формате Word*3.

*1: Результаты, полученные на EDX, позволяют разделить компоненты на неорганические, органические и смешанные. Объединенный анализ данных выполняется путем назначения приоритетов для каждого типа соединений (на основе патентов).
*2: Термин, используемый в Японии для обозначения изменений в материалах, вносимых поставщиками без уведомления производителей.
*3: Сначала требуется установить Microsoft Word.

Характеристики

Технические характеристики

Интерферометр Типа Майкельсона с углом падения 30°,
оснащенный передовой системой динамического выравнивания
Светоделитель Пластина КВr с германиевым покрытием
Источник излучения Высокотемпературный керамический
Детектор IRSpirit-T: термостабилизированный детектор DLATGS
IRSpirit-L: детектор LiTaO3
Спектральный диапазон 7800–350 см-1
Разрешение 0,9; 2; 4; 8; 16 -1
Габариты 390 (Ш) x 250 (Г) x 210 (В) мм
Масса 8,5 кг