Predicción de la densidad de reticulación del látex prevulcanizado mediante espectroscopía NIR InGaAs

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Polímeros
• Espectroscopía
• Ciencia de Materiales

Sus antecedentes:

• La densidad de reticulación es crucial para las propiedades del látex prevulcanizado (PV).
• La predicción precisa de la densidad de reticulación es vital para el control de calidad en la fabricación de látex PV.

Objetivo del estudio:

• Evaluar la viabilidad de la espectroscopía de infrarrojo cercano (NIR) para predecir la densidad de reticulación del látex PV.
• Evaluar instrumentos NIR basados en InGaAs para esta aplicación.
• Integrar variables de proceso para mejorar los modelos predictivos.

Principales métodos:

• Se utilizaron dos espectrómetros NIR InGaAs (MicroNIR y AvaSpec) en el rango de 960-1700 nm.
• Se desarrollaron modelos de regresión de mínimos parciales (PLSR) utilizando datos espectrales y variables de proceso industrial.
• Se validó la densidad de reticulación utilizando los métodos del índice de hinchamiento de tolueno (TSI) y del módulo relajado prevulcanizado (PRM).

Principales resultados:

• Los modelos que utilizan solo espectros NIR mostraron una potencia predictiva limitada.
• La integración de variables de proceso (tiempo de retención, grado de látex) mejoró significativamente la precisión del modelo.
• Los modelos basados en TSI superaron a los modelos PRM, siendo TSI-3 h el más fiable.
• El MicroNIR sin contacto logró una alta precisión (R²=0.96 para TSI-3 h).

Conclusiones:

• La combinación de la espectroscopía NIR InGaAs con variables de proceso permite la predicción precisa, rápida y no destructiva de la densidad de reticulación basada en TSI.
• La medición NIR sin contacto es práctica para la fabricación de látex PV.
• Este enfoque representa un avance significativo en el control de calidad en tiempo real para látex PV.