Medizin, Pharmazie, Labor

Schnelle Rohstoffkontrolle: Auf die Monomere kommt es an

Über 300 Millionen Tonnen Kunststoffe werden weltweit jährlich hergestellt, meist aus fossilen Ressourcen. Nachwachsende Rohstoffe gewinnen aber immer mehr an Bedeutung. Egal ob aus Erdöl, pflanzlichen oder biotechnisch gewonnenen Ausgangsmaterialien: Die Analytik der Rohstoffe spielt eine Schlüsselrolle, denn Verunreinigungen am Anfang der Wertschöpfungskette beeinflussen die Qualität der Endprodukte.

Kunststoffe sind Makromoleküle aus aneinander gereihten Einzelbausteinen, den Monomeren. Die Verkettungsreaktion, auch Polymerisation genannt, ist generell anfällig gegenüber Verunreinigungen. So kann schon wenig Wasser zum unerwünschten Kettenabbruch führen. Mit Analyzern, basierend auf der Karl-Fischer-Titration, lässt sich der Wassergehalt der Monomere bestimmen.

Anorganische Verunreinigungen wie Eisen müssen ebenfalls kontrolliert werden, denn selbst Spuren davon fungieren als Katalysatoren und stören den angestrebten Prozessverlauf. Problematisch ist das zum Beispiel bei der Herstellung von Polyurethan aus Ethylenglycol. Hier bietet sich die Messung der Eisengehalte per Voltammetrie an, eine einfach durchzuführende elektrochemische Methode ohne Probenvorbereitung. Die ebenfalls kritischen Alkalimetalle Natrium und Kalium wiederum lassen sich parallel und schnell per Ionenchromatographie bestimmen.

Unerlässlich ist zudem die Charakterisierung der Monomere. Die Bestimmung der Zahl der funktionellen Gruppen – wie der Säure-, Hydroxyl- und Isocyanatgruppen – spielt dabei eine entscheidende Rolle. Sie erfolgt mit automatisierten Systemen für die potentiometrische Titration oder mit der Nahinfrarot-Spektroskopie. Qualitätseinbußen durch Lagerung und Transport lassen sich so nachweisen. Spektroskopisch erkennt man, ob in dem Monomer eine verfrühte Teilpolymerisation oder Dimerisierung stattgefunden hat. Auch zugesetzte Stabilisatoren, die solche Reaktionen verhindern, lassen sich so bestimmen.

In der Eingangskontrolle von Rohstoffen setzt sich die Raman-Spektroskopie immer mehr durch: Praktische Handgeräte liefern in wenigen Sekunden Gewissheit, dass es sich bei dem gelieferten Material tatsächlich um das bestellte handelt.

Kurzum: Mit relativ wenig Aufwand lassen sich am Anfang der Lieferkette Probleme erkennen und beheben, die ansonsten im weiteren Verlauf zu Fehlproduktionen und hohen Kosten führen sowie die Sicherheit des Prozesses gefährden könnten.

Das könnte Sie auch interessieren

Vom Monomer zum Kunststoff
Bei der Polymerisation bleibt nichts dem Zufall überlassen.

Mehr zu Polymerisationsüberwachung

Die gesamte Wertschöpfungskette
Ob Plastikspielzeug, Sportschuhe oder Hightech-Polymere für faltbare Displays: Kunststoffe sind allgegenwärtig.

Mehr zu Polymeranalytik

Sie finden auf der analytica Informationen und Trends zu Rohstoffanalytik rund um die Themen:

Polymer • Monomer • Kunststoff • Plastik • Polymeranalytik • Analytik • Polyurethan • Rohstoffkontrolle • Teilpolymerisation • Karl-Fischer-Titration • Voltammetrie • Ionenchromatographie • NIR-Spektroskopie • Ramanspektroskopie

Besucher
Schnell & bequem: Tickets kaufen und Gutscheine einlösen

Kaufen Sie Ihr analytica Ticket einfach und bequem online. Sie profitieren von günstigeren Vorverkaufspreisen und sparen Wartezeiten beim Eintritt.

Ticket & Preise
Rahmenprogramm
Das analytica Rahmenprogramm

Termindatenbank des analytica Rahmenprogramms: Erleben Sie einzigartige Einsichten in die aktuelle Forschung und Praxis – vielfältig und...

Einzigartiges Rahmenprogramm
Messe
Analytik-News mit Mehrwert und Trends aus der gesamten Branche: analytica-world news

Analytik – News und Trends: Der kostenlose Newsletter analytica-world news informiert Sie alle 14 Tage über Neuigkeiten aus dem Netzwerk der...

Branchen-Newsletter