3 façons dont les processeurs chimiques peuvent bénéficier de la technologie NIR

Apr 06, 2023

La mesure de l'humidité NIR facilite un travail plus efficace, une meilleure qualité et un meilleur prix.

Pour l'industrie chimique, la mesure et le contrôle de la teneur en humidité sont essentiels pour garantir la qualité des produits et une production efficace, car la quantité d'humidité dans les produits livrables peut avoir divers effets lors de la conversion des matières premières en produits tels que les plastiques, les polymères, les pigments, le caoutchouc synthétique, les résines, les sels, etc. acides, additifs, engrais, nettoyants ou cosmétiques. Le niveau d'humidité peut également affecter considérablement le coût des matières premières, du produit final et de l'expédition.

Cependant, lors du choix de la meilleure technologie de mesure de l'humidité pour le traitement chimique, il est important d'éviter de choisir uniquement sur le prix d'achat initial de l'instrument.

Peser les avantages de posséder et d'utiliser un humidimètre et comprendre comment cela peut avoir un impact à la fois sur l'efficacité et le profit est essentiel pour réussir une acquisition à long terme.

Par rapport aux méthodes traditionnelles de mesure de l'humidité telles que Karl Fischer ou Loss On Drying, une technologie de pointe utilisant la mesure proche infrarouge (NIR) offre des avantages significatifs.

Aujourd'hui, les humidimètres NIR peuvent aider les transformateurs chimiques à réaliser des économies de main-d'œuvre substantielles et une qualité de produit supérieure, tout en optimisant le prix d'achat des intrants bruts, le prix de vente du produit final et les frais d'expédition.

La mesure NIR utilise les principes de réflectance et d'absorbance pour calculer la teneur en humidité d'un article.Kett US

Comprendre les bases du fonctionnement de la technologie NIR et les utilisations pour lesquelles elle est la mieux adaptée aidera les directeurs d'usines chimiques à apprécier comment cela peut leur faire économiser de l'argent et améliorer leur résultat net.

La mesure NIR utilise les principes de réflectance et d'absorbance pour calculer la teneur en humidité d'un article. Le compteur fait rebondir un faisceau de lumière sur le produit et, dans certains cas, transmet la lumière à travers l'échantillon.

La lumière est filtrée sur une longueur d'onde ou plusieurs longueurs d'onde qui excitent les molécules d'humidité, selon John Bogart, directeur général de Kett US, un fabricant d'une gamme complète d'analyseurs d'humidité et de composition organique.

"Plus la teneur en humidité est élevée, plus la quantité de lumière absorbée est élevée. L'instrument mesure la lumière réfléchie et un algorithme détermine la lumière absorbée par l'échantillon", a déclaré Bogart.

Il note que les humidimètres permettent une mesure très précise des solides, des pâtes et des liquides sans contact ni préparation d'échantillons, de sorte qu'il n'y a pas de contamination dans les modèles portables et en ligne.

Si un transformateur de produits chimiques utilise encore la méthode Karl Fischer (KF) ou la méthode de perte à la dessiccation (LOD) pour déterminer l'humidité, il y a de fortes chances qu'un temps considérable du personnel soit consacré à la réalisation de ces tests alors qu'il devrait effectuer des activités plus rentables. .

Le test KF consiste à ajouter des réactifs chimiques à l'échantillon pour séparer l'eau du produit restant. L'eau prélevée est ensuite comparée à la masse ou au volume initial. Étant donné que des réactifs chimiques sont utilisés, le personnel qualifié doit déterminer les paramètres initiaux, confirmer que le système est correctement calibré et entretenu et, parfois, doit effectuer les tests. Ces tests prennent du temps et détruisent l'échantillon.

L'élimination des déchets peut également être très coûteuse et prendre beaucoup de temps.

Le test LOD, qui mesure le changement de poids total du matériau après séchage, nécessite généralement qu'un échantillon soit préparé et apporté à un laboratoire. Le test prend au moins 15 minutes à plusieurs heures, ce qui est trop lent lorsque des mesures plus immédiates sont nécessaires. Cela nécessite également que l'échantillon soit modifié ou détruit.

En revanche, la technologie NIR permet à l'utilisateur d'obtenir instantanément les résultats de mesure précis nécessaires et est suffisamment simple pour que pratiquement tout le monde puisse l'utiliser avec une formation minimale. Généralement, seuls 7 à 10 échantillons sont nécessaires pour un étalonnage valide et une fois calibré, le niveau d'humidité dans un produit est déterminé immédiatement.

Par exemple, avec l'humidimètre portable instantané Kett130 de Kett, l'utilisateur pointe simplement l'instrument vers le produit et la teneur en humidité s'affiche instantanément sur un écran numérique, avec des résultats précis à 0,01 % dans une plage de mesure de 0 à 100 %.

Pour faciliter l'utilisation, l'unité est commandée via des commandes de menu conviviales que tout travailleur peut utiliser. L'unité, qui a la taille d'un caméscope, est conçue pour des contrôles ponctuels fréquents là où cela est nécessaire, à la fois sur les produits fixes et en mouvement (ligne de traitement).

Les données de mesure de l'humidité peuvent être stockées dans l'instrument, téléchargées en continu ou enregistrées manuellement.

La qualité peut être compromise si les transformateurs de produits chimiques n'ont pas la bonne quantité d'humidité dans leur produit. Cela peut entraîner une perte de produit ou une durée de conservation réduite. Tout aussi important, cela peut également entraîner des clients mécontents qui pourraient renoncer à de futurs achats et même partager leur mécontentement sur les réseaux sociaux.

Heureusement, la rapidité et la précision avec lesquelles les processeurs chimiques peuvent obtenir des résultats grâce à la technologie NIR leur permettront d'effectuer davantage de tests dans un délai donné. Parce que les installations peuvent effectuer plus de tests et à une fréquence plus élevée, les responsables de la production obtiendront un contrôle plus strict de la qualité de leurs produits.

« Étant donné qu'aucun contact direct ou modification de l'échantillon n'est requis avec les humidimètres NIR, la variation de la taille des particules et les textures inhabituelles ne sont pas un problème. Cela peut être important lorsqu'il est utilisé avec une gamme de matières premières, de formulations ou de produits finaux dans différents contextes », a déclaré Bogart.

La polyvalence de cette technologie signifie que l'industrie chimique peut réaliser des mesures d'humidité précises en cas de besoin, que ce soit sur la chaîne de traitement, en laboratoire ou sur le terrain. Tout cela équivaut à des résultats de test et à des commentaires plus rapides. Cette approche permet aux responsables d'assurer une haute qualité à tous les niveaux de production.

Étant donné que le processus est non destructif, les échantillons restent également inchangés afin qu'ils puissent être utilisés pour des tests supplémentaires ou, s'ils sont retirés pour un test de bureau, peuvent être renvoyés dans le flux de produits.

Lorsque le niveau d'humidité est un facteur dans le prix d'achat des intrants bruts ou le prix de vente du produit final, une mesure et un ajustement précis de l'humidité peuvent aider à obtenir la meilleure offre.

Par exemple, si vous achetez des intrants bruts à forte teneur en humidité, la négociation d'une remise peut être possible dans certaines circonstances. Si vous vendez un produit au poids, la teneur en humidité peut être maintenue dans des limites acceptables, mais modifiée pour garantir le meilleur prix.

Avoir une quantité d'humidité incorrecte dans un produit peut également réduire les bénéfices en augmentant les coûts d'expédition. Avec plus d'humidité dans le produit, l'envoi total sera plus lourd, ce qui entraînera des frais d'expédition plus élevés. Sécher correctement une substance jusqu'à des limites acceptables avant son transport peut réduire considérablement les frais d'expédition.

Bien que les transformateurs chimiques soient plus familiers avec les méthodes traditionnelles de mesure de l'humidité telles que KF et LOD, la disponibilité de la technologie NIR avancée présente une opportunité pour l'industrie.

En tirant parti de la vitesse, de la précision, de la polyvalence et de la facilité d'utilisation des humidimètres NIR, les fabricants de produits chimiques peuvent considérablement améliorer la production, la qualité et les bénéfices.

Pour cette raison, la technologie NIR pour la mesure de l'humidité gagne en popularité dans de nombreuses industries, notamment la chimie, la pharmacie, l'alimentation, la pâte à papier/papier et le textile.

kett.com

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Del Williams est un rédacteur technique basé à Torrance, en Californie.