DE19502134A1 - Quality control test for fluorine-treated polyethylene@ containers - Google Patents

Quality control test for fluorine-treated polyethylene@ containers

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Abstract

A quality assurance method for evaluating the treatment of polyethylene (PE) surfaces with reactive gas is claimed. This is applied to the internal surfaces of hollow PE prods. or containers of any shape and wall thickness which have been treated e.g. with fluorine-contg. gas, and comprises the reproducible measurement of IR absorption spectra (attenuated total reflection (ATR) spectra) which are characteristic (under constant treatment conditions) for the type of treatment and thus of the modified surface, using standardised fourier transform IR (FTIR)-ATR techniques. The surface (ATR) spectra obtd. provide good quality control before further processing, e.g. in the prodn. of plastic fuel tanks (PFT), by carrying out direct FTIR-ATR measurements on suitable PET samples on the prodn. line.

Description

1. Problemstellung:
Die verfahrenstechnisch relevante Gütekontrolle der Behandlung der KKB-Innenoberfläche mit fluorhaltigen Gasgemischen beruht z.Z. auf dem Schnelltest, dem sog. Dosentest. Dabei wird das Permeationsverhalten des behandelten KKB modellhafterweise untersucht.
1. Problem:
The process-related quality control of the treatment of the KKB inner surface with fluorine-containing gas mixtures is currently based on the rapid test, the so-called can test. The permeation behavior of the treated KKB is examined as a model.

Trotz brauchbaren Ergebnissen weist dieses als Stand der Technik breit angewandte Bewertungsverfahren einige ernsthaften Mängel auf:Despite usable results, this indicates the state of the art widely used evaluation procedures some serious shortcomings on:

  • - als umständlicher Labortest praktisch nicht durchführbar in einer Produktionshalle für KKB,- As a laborious laboratory test practically not feasible in a production hall for KKB,
  • - relativ probenaufwendig, dabei geht das Untersuchungsobjet, der KKB, verloren: es wird zersägt;- relatively sample-intensive, the examination object goes, the KKB, lost: it is sawed up;
  • - Testdauer: mindestens 4 Stunden, unter realen betrieblichen Bedingungen oft deutlich länger;- Test duration: at least 4 hours, under real operational Conditions often significantly longer;

Im Endeffekt bedeutet das in der Praxis, daß eine sehr große Anzahl von fluorbehandelten KKB ohne eine entsprechende, vorherige Qualitätskontrolle dem weiteren Produktionsverlauf zugeleitet wird.The bottom line is that in practice that means a very big one Number of fluorine treated KKB without a corresponding previous quality control the further course of production is forwarded.

2. Aufgabenstellung und Erläuterung des Lösungskonzepts:
Abschaffung der oben genannten Mängel durch ein neues Verfahren für die qualitätsichernde (QS) Beurteilung der KKB- Fluorbehandlung.
2. Task and explanation of the solution concept:
Elimination of the above-mentioned shortcomings through a new procedure for quality assurance (QA) assessment of KKB fluorine treatment.

Das Lösungskonzept sieht daher die Ausarbeitung eines als schnellen Bewertungsverfahrens, und zwar auf der Grundlage einer physikalischen Meßmethode, vor, mit deren Hilfe die behandelte Oberfläche selbst charakterisiert wird.The solution concept therefore sees the elaboration of one as quick Evaluation procedure, based on a physical measurement method, with the help of which the treated Surface itself is characterized.

Im Einzelnen bezieht sich die Erfindung auf die spezielle Anwendung bestimmter optischer Oberflächenmeßverfahren der IR- Schwingungsspektroskopie: entweder der sog. DRIFT (Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform)- oder der Step-Scan-PAS (Photoacoustic Spectroscopy)- oder der ATR(Attenuated Total Reflexion) -Technik.In particular, the invention relates to the specific Application of certain optical surface measurement methods of IR Vibration spectroscopy: either the so-called DRIFT (diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform) - or the Step-Scan-PAS (Photoacoustic Spectroscopy) - or the ATR (Attenuated Total Reflection) technology.

Die Grundzüge unseres Bewertungsverfahrens werden am Beispiel der entsprechenden Anwendung der FTIR-ATR-Spektrometrie erläutert. Bei dieser Meßtechnik durchläuft der interferometrisch modulierte IR-Meßstrahl infolge Totalreflexion einen hochrefraktiven Kristall, mit dessen optisch polierter, gerader Außenfläche die zu vermessende Probe durch Anpressung in engen Kontakt gebracht wird (vgl. Abb. 1). Die geringe Eindringtiefe des IR-Meßstrahls in die zu untersuchende Probe gewährleistet, daß die nach dem Stand der Technik gemessenen Absorptionsspektren, die sog. ATR- Spektren, durch die chemische Beschaffenheit der Oberfläche der Probe bestimmt sind.The basics of our evaluation procedure are explained using the example of the corresponding application of FTIR-ATR spectrometry. In this measuring technique, the interferometrically modulated IR measuring beam passes through a highly refractive crystal due to total reflection, with the optically polished, straight outer surface of which the sample to be measured is brought into close contact by pressing (see Fig. 1). The small depth of penetration of the IR measuring beam into the sample to be examined ensures that the absorption spectra measured according to the prior art, the so-called ATR spectra, are determined by the chemical nature of the surface of the sample.

Zu der Vielzahl der Proben, die mit dieser Methode charakterisiert werden können, gehören u. a. die Polymere, folglich auch Werkstücke aus Polyäthylen(PE), welche aus Kunststoff-Kraftstoff-Behältern (KKB) stammen, deren Innenoberfläche vorher durch Fluorierung chemisch verändert worden ist. To the multitude of samples using this method can be characterized include u. a. the polymers, consequently also workpieces made of polyethylene (PE), which are made of Plastic fuel tanks (KKB) come from whose Inner surface previously chemically modified by fluorination has been.  

3. Erfindungsbeschreibung: Verfahrenskonzept und -ausführung
Die Grundansätze des neuen, sich auf die FTIR-ATR-Spektrometrie stützenden Bewertungsverfahrens für die Güte der Behandlung z. B. von KKB-Oberflächen mit fluorhaltigem Gas lauten wie folgt:
Sind die gemessenen ATR-Spektren von Proben aus fluorierten KKB nach Normierung untereinander gleich, verläuft das Fluorierungsverfahren unter unveränderten Bedingungen und liefert KKB mit definierten, durch vorangehende Untersuchungen (z. B. Permeationsmessungen gegenüber einem Kraftstoffgemisch entsprechender Zusammensetzung) qualifizierten Eigenschaften.
3. Description of the invention: process concept and execution
The basic approaches of the new, based on FTIR-ATR spectrometry evaluation method for the quality of treatment z. B. of KKB surfaces with fluorine-containing gas are as follows:
If the measured ATR spectra of samples from fluorinated KKB are identical to one another after standardization, the fluorination process runs under unchanged conditions and provides KKB with defined properties that have been qualified by previous tests (e.g. permeation measurements against a fuel mixture of the appropriate composition).

Sind deutliche spektrale Änderungen in entsprechenden Bereichen der normierten ATR-Spektren nachzuweisen, bedeutet dies, daß der Verfahrensablauf in wichtigen Parametern von den Vorgaben abweicht.Are clear spectral changes in corresponding To detect areas of the standardized ATR spectra means this means that the process flow in important parameters of deviates from the specifications.

Dementsprechend ist es also möglich, nur aufgrund der gemessenen Oberflächen-Spektren representativer Proben eine Unterscheidung zwischen Zielprodukt und Ausschuß bezüglich der Fluorbehandlung vorzunehmen.Accordingly, it is possible only because of the measured surface spectra of representative samples Differentiation between target product and committee regarding fluorine treatment.

3.1 In Anwendung der obenan beschriebenen Grundsätze ist ein Meßverfahren zur Charakterisierung der Innenoberfläche fluorbehandelter KKB für eine Qualitätskontrolle ausgearbeitet worden.3.1 Applying the principles described above is a Measuring method for the characterization of the inner surface fluorinated KKB developed for a quality control been.

Das Meßverfahren beinhaltetThe measuring process includes

  • - eine definierte und optimierte Probenahmeart:
    Das Probestück ist der sog. Deckel, einer der Ausschneideteile aus dem KKB zur Bereitstellung von Aufrüstöffnungen;
    - a defined and optimized type of sampling:
    The test piece is the so-called cover, one of the cut-out parts from the KKB to provide upgrade openings;

Vorteile des sog. Deckels als Probestücks:Advantages of the so-called lid as a test piece:

  • - flach, ohne Krümmung < vereinfachte ATR-Meßtechnik;- flat, without curvature <simplified ATR measurement technology;
  • - stets aus dem gleichen KKB-Bereich < Vermeidung von der Probenahmestelle im KKB abhängiger Qualitätsschwankungen,- Always from the same KKB area <avoidance of the Sampling point in the KKB depending on quality fluctuations,
  • - ein Abfallprodukt < der KKB bleibt weiterverwendbar.- a waste product <from the KKB remains usable.
Bemerkungcomment

in einer diagonal symmetrischen Reihenfolge werden für eine Messung vier kleine Proben aus dem KKB-Probestück (Deckel) schonend ausgestanzt und nach Reinigung ihrer Innenoberfläche zur Vermessung an die beiden Seitenfläche des ATR- Meßkristalls mit gleich verteiltem, mäßigem Druck angepreßt (Drehmomentkontrolle), wodurch man bei der Messung eine Mittelung ortsabhängiger Schwankungen der Oberflächeneigenschaften innerhalb des Deckels erreicht;in a diagonally symmetrical order for a Measurement of four small samples from the KKB test piece (lid) punched out gently and after cleaning its inner surface for measurement on the two side surfaces of the ATR Measuring crystal pressed with evenly distributed, moderate pressure (Torque control), which means that a Averaging of location-dependent fluctuations in Surface properties achieved within the lid;

  • - und das physikalische Meßverfahren selbst:- and the physical measurement procedure itself:
  • - die Durchführung der eigentlichen FTIR-ATR-Messungen an den sich in der ATR-Einheit befindlichen Proben nach dem Stand der Technik,- Carrying out the actual FTIR-ATR measurements on the samples in the ATR unit according to the status of the technique,
  • - die Dokumentation, Sicherung und Verarbeitung der Meßdaten zu entsprechenden ATR-Spektren und- Documentation, backup and processing of the measurement data to corresponding ATR spectra and
  • - die spektrometrische Verarbeitung der letzteren: Berechnung von spektralen Merkmalen (Zahlenwerte) bzw. Mustererkennung in Bezug auf Referenzspektren, zwecks der Ergebnisfindung mit JA/NEIN-(i.O./nicht-i.O.)-Aussage.- the spectrometric processing of the latter: calculation of spectral features (numerical values) or pattern recognition in relation to reference spectra for the purpose of finding results with YES / NO- (OK / not-OK) - statement.
BemerkungenRemarks

Bei der angegebenen Vorbereitungsweise der Meßprobe wird bereits in einer kommerziellen, jedoch nach optimierenden Gesichtspunkten ausgewählten ATR-Einheit mit KRS5-Meßkristall eine der Aufgabenstellung angemessene Reproduzierbarkeit der ATR-Spektren erzielt. Dazu gehört allerdings, daß die entsprechend gemessenen und bearbeiteten ATR-Spektren bei einem Vergleich miteinander vorgesintert, d. h. auf eine der CH₂-Deformati­ onsschwingungen normiert werden.With the specified preparation method of the measurement sample already in a commercial, but after optimizing Aspects selected ATR unit with KRS5 measuring crystal a reproducibility of the task appropriate ATR spectra achieved. However, this means that the measured accordingly and  processed ATR spectra in a comparison with each other presintered, d. H. to one of the CH₂-Deformati vibrations are standardized.

Nichtdestoweniger tritt eine gewisse, bei ATR-Messungen an realen Proben unvermeidliche Streuung auch unter den normierten ATR-Spektren auf.Nevertheless, a certain one occurs in ATR measurements real samples inevitable scatter even among the normalized ATR spectra.

Es muß deshalb ein Vertrauensbereich für die Streuung der Oberflächen-(ATR)-Spektren unter Berücksichtigung des zu bewertenden Behandlungsverfahrens experimentell, nach statistischen Gesichtspunkten, ermittelt werden. Das führt naturgemäß zur Definierung der bereits erwähnten, sog. Referenzspektren. Diese Vorgänge tragen nicht nur der Eigenart der physikalischen Messung Rechnung, sondern gleichzeitig berücksichtigen den nachvollziehbaren Umstand, daß die einzelnen, aus derselben, ungeänderten Fertigung stammenden, fluorbehandelten Behälter untereinander eben nicht vollkommen identisch sind.There must therefore be a range of trust for the spread of the Surface (ATR) spectra taking into account the experimental treatment method, according to statistical considerations. Leading naturally to define the so-called. Reference spectra. These processes are not only borne by Peculiarity of the physical measurement bill, but at the same time consider the understandable circumstance, that the individual, from the same, unchanged production originating, fluorine-treated containers with each other are not completely identical.

Die Ergebnisfindung bedeutet, daß das normierte ATR-Spektrum des jeweiligen Probestückes (Deckels) mit dem entsprechenden Referenzspektrum unter Berücksichtigung des jeweiligen Vertrauensbereiches verglichen wird. Liegt das gemessene Spektrum innerhalb des Vertrauensbereiches, verläuft das KKB- Fluorierungsverfahren in Ordnung (i.O.). Wird diese Bedingung nicht erfüllt, muß das Behandlungsverfahren auf Richtigkeit überprüft werden.The result finding means that the normalized ATR spectrum of the respective test piece (lid) with the corresponding Reference spectrum taking into account the respective Trust range is compared. Is the measured Spectrum within the range of trust, the KKB- Fluorination process OK (OK). This condition not met, the treatment procedure must be correct be checked.

Eine grob bewertende Ergebnisfindung kann bereits aufgrund der visuellen Begutachtung der Oberflächenspektren durchgeführt werden.A rough evaluation of results can already be based on visual inspection of the surface spectra be performed.

Die Ausarbeitung sog. spektraler Merkmale macht jedoch die Bestimmung genauer und objektiver. Diese spektralen Merkmale werden wie folgt definiert: However, the development of so-called spectral features does Determination more precise and objective. These spectral features are defined as follows:  

Nach entsprechender Bearbeitung der gemessenen ATR- Spektren (Stand der Technik) werden die Bereiche ihrer CF- Streck- bzw. CH₂-Deformationsschwingungen unter Berücksichtigung des Verlaufs der Basislinien integriert und anschließend die Integrationswerte zueinander in Verhältnis gesetzt. Dabei soll der Integrationswert der entsprechenden CH₂-Deformationsschwingung als spektrale Bezugsgröße in dem Nenner erscheinen (Normierung). Die andere Auswertungsmethode: Mustererkennung, bedeutet einen interaktiven, normierenden Vergleich des gemessenen ATR-Spektrums der jeweiligen Probe mit dem entsprechenden Referenzspektrum - ein spektrales Subtraktionsverfahren bei integrativer Bewertung - gemäß vorgegebenen analytischen IR- Banden des sog. "Finger-Print"-Bereichs (2000 - 400 cm-1).After appropriate processing of the measured ATR spectra (prior art), the areas of their CF stretching or CH₂ deformation vibrations are integrated, taking into account the course of the baselines, and then the integration values are related to one another. The integration value of the corresponding CH₂ deformation vibration should appear as a spectral reference in the denominator (standardization). The other evaluation method: pattern recognition, means an interactive, normalizing comparison of the measured ATR spectrum of the respective sample with the corresponding reference spectrum - a spectral subtraction method with integrative evaluation - according to predetermined analytical IR bands of the so-called "finger print" range (2000 - 400 cm -1 ).

Beide Auswertemethoden, wie die FTIR(ATR)-Messungen selbst, lassen sich mittels PC-Technik (Hardware und Software) je nach Bedarf und gewünschter Aufwendung automatisieren, bzw. der Inhalt der Aussage der Ergebnisfindung in externe Steuersignale umwandeln.Both evaluation methods, such as the FTIR (ATR) measurements themselves, can be adjusted using PC technology (hardware and software) Automate demand and desired expenditure, or the Contents of the statement of the finding of results in external control signals convert.

4. Erläuterungen zum Meßverfahren am Beispiel von Modelluntersuchungen bzw. von Kontrollmessungen an KKB:
Die Richtigkeit der Ansätze des Bewertungsverfahrens ist durch Modelluntersuchungen bestätigt worden. Die Übertragbarkeit der Ergebnisse der Modelluntersuchungen auf die Verhältnisse der KKB-Fluorierung wurde geprüft, dabei das Meßverfahren für Oberflächenbewertung auf eine praxisnahe Anwendung verbessert.
4. Explanations of the measuring method using the example of model examinations or control measurements at KKB:
The correctness of the approaches of the evaluation procedure has been confirmed by model tests. The transferability of the results of the model examinations to the conditions of the KKB fluorination was checked and the measuring method for surface evaluation improved to a practical application.

4.1 Modelluntersuchungen:
Nachträglich fluorbehandelte 250ml-Flaschen aus PE(schwarz) dienten als KKB-Modell.
4.1 Model investigations:
Subsequent fluorine-treated 250ml bottles made of PE (black) served as a KKB model.

Bei den Modelluntersuchungen wurde als Behandlungsmethode das Zwei-Komponenten (2K) CRYO-Standard-Verfahren von Messer Griesheim angewandt, da dies fluorierte PE-Innenoberflächen liefert, welche auch modernen, methanolhaltigen Kraftstoffgemischen gegenüber eine ausreichend gute Sperrschichtwirkung mit niedrigen Permeationsraten aufweisen.In the model examinations, this was the treatment method Two-component (2K) CRYO standard process from Messer Griesheim applied, as this provides fluorinated PE inner surfaces, which also compared to modern, methanol-containing fuel mixtures a sufficiently good barrier effect with low Have permeation rates.

Eine modifizierte Version des CRYO-Fluorierungsverfahrens, eine Art CRYO-"3K"-Fluorierung mit 0,1% O₂-Anteil, diente dazu, eine realistisch vorstellbare, die Permeation stark erhöhende Fertigungspanne während der industriellen Herstellung von KKB mit behandelter Innenoberfläche modellhaft zu berücksichtigen.A modified version of the CRYO fluorination process, a Type CRYO- "3K" fluorination with 0.1% O₂ content, served one realistically conceivable, increasing the permeation Manufacturing margin during the industrial manufacture of KKB with modeled inner surface to be considered.

ErgebnisseResults

  • - Die ATR-Spektren CRYO-Standard-fluorierter Innenoberflächen unterscheiden sich von denen der CRYO-"3K"-fluorierten eindeutig (Abb. 2).- The ATR spectra of CRYO standard fluorinated inner surfaces clearly differ from those of the CRYO "3K" fluorinated ( Fig. 2).
  • - Eine Zusammenstellung der Ergebnisse aus den FTIR-ATR- Messungen und den parallel geführten Permeationsversuchen gegenüber einem methanolhaltigen Modell-Kraft-stoffgemisch zeigt, daß der Wert des spektralen Merkmals für Standard-CRYO- Fluorierung mit einhergehender niedriger Permeationsrate den bei CRYO-"3K"-Fall gefundenen Wert (ca. doppelte Permeationsrate !) mit sehr guter Abgrenzung, d. h. mindestens um 50% übersteigt (Abb. 3).- A compilation of the results from the FTIR-ATR measurements and the parallel permeation tests compared to a methanol-containing model-fuel mixture shows that the value of the spectral characteristic for standard CRYO fluorination with an associated low permeation rate corresponds to that of CRYO- "3K" -The value found (approx. Double permeation rate!) With very good delimitation, ie at least 50% higher ( Fig. 3).
  • - Die Quantifizierung der Ergebnisse der ATR-Messungen ist mit Hilfe eines entsprechenden, für den jeweiligen Probentyp charakteristischen, spektralen Merkmals (di­ mensionslose Größe) geschehen.- The quantification of the results of the ATR measurements is included Help of an appropriate one, for each  Sample type characteristic, spectral characteristic (di dimensionless size) happen.
SchlußfolgerungConclusion

Indem die gemessenen Oberflächen(ATR)-Spektren der behandelten Objekte dem jeweiligen Fluorierungsverfahren nach Normierung reproduzierbar beigeordnet werden können und sie von dem charakteristisch abhängig sind, ist eine Unterscheidung zwischen Zielprodukt und Ausschuß bez. der Fluorbehandlung nur aufgrund der gemessenen ATR-Spektren möglich.By the measured surface (ATR) spectra of the treated Objects the respective fluorination process according to standardization can be reproducibly assigned and they by the a characteristic distinction is a distinction between target product and committee the fluorine treatment only possible due to the measured ATR spectra.

4.2 Kontrollmessungen an KKB:
Mittels Oberflächenmessungen nach der FTIR-ATR-Technik an einer Anzahl von KKB-Proben konnte gezeigt werden, daß die ATR-Spektren von Proben aus nach dem gleichen Fluorierungsverfahren behandelten KKB nach einer Normierung in Bezug entsprechender Bandenintensität(en) von vertretbarer Reproduzierbarkeit sind.
4.2 Control measurements on KKB:
Using surface measurements according to the FTIR-ATR technique on a number of KKB samples, it was possible to show that the ATR spectra of samples from KKB treated according to the same fluorination process are of reasonable reproducibility after standardization with respect to the corresponding band intensity (s).

Ferner, daß die normierten Oberflächenspektren je nach dem, ob das Fluorierungsverfahren selbst oder nur gewisse Verfahrensparameter geändert worden sind, mehr oder weniger ausgeprägte, jedoch meßbare, spektrale Änderungen aufweisen. Entsprechend erhielten wir bei der sinngemäßen Übertragung der Bedingungen der Modelluntersuchungen (vgl. Pkt. 4.1) auf die Verhältnisse der KKB-Produktion qualitativ das gleiche spektroskopische Bild (Abb. 4):Furthermore, depending on whether the fluorination process itself or only certain process parameters have been changed, the normalized surface spectra have more or less pronounced but measurable spectral changes. Accordingly, we obtained the same spectroscopic picture ( Fig. 4) qualitatively when the conditions of the model investigations (cf. section 4.1) were appropriately transferred to the conditions of the KKB production:

Abb. 4 Fig. 4

Die ATR-Spektren der Proben aus CRYO- und 3K-(ca. 120°C)­ fluorierten KKB sind zueinander wie diejenigen aus CRYO- STANDARD- und CRYO-"3K"-fluorierten PE-Flaschen.The ATR spectra of the samples from CRYO and 3K (approx. 120 ° C) fluorinated KKB are to each other like those from CRYO STANDARD and CRYO "3K" fluorinated PE bottles.

Claims (6)

1. Verfahren zur qualitätssichernden Bewertung der Behandlung von Polyäthylen(PE)-Oberflächen mit reaktivem Gas, dadurch gekennzeichnet, daß es erlaubt, von z. B. mit F₂-haltigem Gas behandelter Innenoberfläche von PE-Hohlkörpern/Behältern praxisrelevant beliebiger Gestalt und Wandstärke, bei konstanten Behandlungsbedingungen, für die Art der Behandlung und so der dadurch modifizierten Oberfläche (OF) charakteristiche IR- Absorptionsspektren, sog. ATR-Spektren, mittels Techniken der FTIR-ATR-Spektroskopie, im Rahmen einer geeigneten Normierung reproduzierbar aufzunehmen, welche Oberflächen(ATR)-Spektren eine ausreichende Qualitätskontrolle z. B. der KKB (Kunstoff-Kraftstoff- Behälter)-Fertigungsprozesses vor der Weiterverarbeitung der hergestellten KKB, durch Ausführung definierter FTIR-ATR- Messungen an geeigneten Proben aus den KKB, direkt an der Produktionsstätte gewähren.1. A method for quality assurance evaluation of the treatment of polyethylene (PE) surfaces with reactive gas, characterized in that it allows z. B. with F₂-containing gas treated inner surface of PE hollow bodies / containers practically relevant any shape and wall thickness, with constant treatment conditions, for the type of treatment and thus the modified surface (OF) characteristic IR absorption spectra, so-called ATR spectra, using techniques of FTIR-ATR spectroscopy, within the framework of a suitable standardization, to reproducibly record which surface (ATR) spectra have adequate quality control, e.g. B. the KKB (plastic fuel tank) manufacturing process before further processing of the manufactured KKB, by performing defined FTIR-ATR measurements on suitable samples from the KKB, directly at the production facility. 2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Art der Probenahme sowohl die spannungsmäßige Beanspruchung der Meßproben bei Ausstanzen aus dem PE-Behälter, z. B. KKB, als auch das Herauspressen von PE-Begleitstoffen minimiert,
daß es Reste der letzteren von der zu vermessenden Proben-OF, bzw. der Meßfläche (MF) des ATR-Kristalls mit geeignetem Lösungsmittel, z. B. n-Hexan, entfernt,
daß die Gestalt und Größe der Meßprobenstücke (4), ausgestanzt z. B. aus der KKB-Probe (s. unten) nach einer symmetrischen, die Gesamtinnenfläche der Probe repräsentativ berücksichtigenden Anordnung, ihre flexible, jedoch vollflächige Ausrichtung an beiden MF des ATR-Kistalls (KRS5) in vertikaler Anordnung und dadurch einen optimiert engen Kontakt zwischen Proben- und Meßkristall-OF bei Anpressung gewährleisten,
daß das Probestück zur Bewertung von KKB (s. oben) ein flacher Ausschneideteil, der sog. Deckel, ein Abfallprodukt, das beim Herrichten der Aufrüstöffnungen der KKB anfällt, ist.
2. The method according to claim 1,
characterized,
that the type of sampling both the stress on the measurement samples when punching out of the PE container, for. B. KKB, as well as the squeezing out of PE accompanying substances,
that there are residues of the latter from the sample OF to be measured, or the measuring surface (MF) of the ATR crystal with a suitable solvent, for. B. n-hexane, removed,
that the shape and size of the test pieces ( 4 ) punched out z. B. from the KKB sample (see below) according to a symmetrical arrangement that takes the total inner surface of the sample into account, its flexible but full-surface alignment on both MF of the ATR crystal (KRS5) in a vertical arrangement and thus an optimized close contact between Ensure sample and measuring crystal OF when pressed,
that the test piece for evaluating KKB (see above) is a flat cut-out part, the so-called lid, a waste product that is produced when the KKB's upgrade openings are made.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnete daß die Meßprobestücke (MPS) in die ATR-Meßeinheit reproduzierbar eingefaßt, angedrückt und vermessen, ein für die z. B. KKB-Probe charakteristische sog. Single-Beam-, d. h. Detektor-Spektrum liefern, welches auf ein eindeutig definiertes, zu der jeweiligen Probenmessung angehörend gemessenes Hintergrund (BG)-Spektrum bezogen ausgewertet und als ein OF-Absorptionsspektrum im weiteren als ATR(OF)-Spektrum bezeichnet wird.3. The method according to claims 1 and 2, characterized thereby that the test specimens (MPS) are reproducible in the ATR measuring unit edged, pressed and measured, one for the z. B. KKB sample characteristic so-called single-beam, d. H. Detector spectrum deliver, which is based on a clearly defined, to the respective Sample measurement belonging to measured background (BG) spectrum related and evaluated as an OF absorption spectrum in the further than ATR (OF) spectrum is called. 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es Deformierungen der MF des KRS5-Kristalls optimiert ausgewählter Größe durch mechanisches Anpressen der entsprechenden Flächen, nach vorheriger Reinigung z. B. mit n- Hexan, soweit zurückbildet, daß mittels auch eines so gerichteten Kristalls von der OF bereits vermessener oder neu erstellter MPS z. B. aus einer KKB-Probe, nach vorheriger Reinigung (s. oben), die reproduzierbare Aufnahme des ATR(OF)-Spektrums ermöglicht. 4. The method according to claims 1 to 3, characterized, that it optimizes deformations of the MF of the KRS5 crystal selected size by mechanical pressing of the appropriate areas, after prior cleaning z. B. with n- Hexane, regresses to the extent that by means of one so directed Crystals from the OF already measured or newly created MPS e.g. B. from a KKB sample, after prior cleaning (see above), the reproducible recording of the ATR (OF) spectrum enables.   5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Normierung der ATR(OF)-Spektren auf die p(CH₂)-IR Absorptionsbande der (CH₂-)n-Kette des PE bei ca. 725 cm-1, bzw. in zweiter Reihe auf die δ(CH₂)-Bande derselben bei ca. 1468 cm-1 erfolgt,
daß im Rahmen dieser Normierung ein qualitativ-quantitativer Vergleich der ATR(OF)-Spektren untereinander spektroskopisch richtig durchgeführt wird,
daß alle diese ATR(OF)-Spektren untereinander, innerhalb eines nicht zu breiten und aus der Sicht der Problemlösung vertretbaren Vertrauensbereichs, so lange gleich sind, bis das Fertigungs- und Behandlungsverfahren z. B. von KKB bei konstanten Verfahrensparametern abläuft,
daß wesentliche Änderung(en) in den ATR(OF)-Spektren, die signifikant außerhalb ihres Vertrauensbereichs fallen, den Beweis führen, daß während des z. B. KKB-Herstellprozesses qualitätsmindernde Störungen aufgetreten sind,
daß die obenan beschriebenen Vorfälle durch Bildung eines sog. spektralen Merkmals, einer dimensionslosen Größe, auch zahlenmäßig auszudrücken sind, indem dieses spektrales Merkmal im Falle der Fluorbehandlung der PE-OF wie folgt definiert wird: Integration entlang den ν(CF)- und p(CH₂)-Banden, bzw. der δ(CH₂)-Bande und Bildung des arithmetischen Verhältnisses: (Fläche(F) unter ν(CF)) : (F unter p(CH₂)) entspricht dem spektralen Hauptmerkmal oder spektralem Merkmal A, bzw. (Fläche(F) unter ν(CF)) : (F unter δ(CH₂)) entspricht dem spektralen Hilfsmerkmal oder spektralem Merkmal B.
5. The method according to claims 1 to 4,
characterized,
that the normalization of the ATR (OF) spectra to the p (CH₂) -IR absorption band of the (CH₂-) n chain of the PE at approx. 725 cm -1 , or in the second row to the δ (CH₂) band the same occurs at approx. 1468 cm -1 ,
that within the framework of this standardization a qualitative-quantitative comparison of the ATR (OF) spectra with one another is carried out spectroscopically correctly,
that all of these ATR (OF) spectra are the same, within a trust range that is not too broad and justifiable from the point of view of problem solving, until the manufacturing and treatment process, e.g. B. from KKB with constant process parameters,
that significant change (s) in the ATR (OF) spectra, which fall significantly outside their confidence limits, provide evidence that during the e.g. B. KKB manufacturing process quality impairments have occurred,
that the incidents described above can also be expressed numerically by forming a so-called spectral feature, a dimensionless quantity, by defining this spectral feature in the case of fluorine treatment of the PE-OF as follows: integration along the ν (CF) - and p ( CH₂) bands, or the δ (CH₂) band and formation of the arithmetic ratio: (area (F) under ν (CF)): (F under p (CH₂)) corresponds to the main spectral characteristic or spectral characteristic A, or . (Area (F) below ν (CF)): (F below δ (CH₂)) corresponds to the spectral auxiliary characteristic or spectral characteristic B.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der geeigneten Umsetzung des Bewertungsverfahrens in ein industrielles Anwendungsumfeld, z. B. bei der Herstellung von KKB für die Kfz-Industrie, mit Hilfe eines optimierten, prozeßtauglichen und automatisierten FTIR-ATR-Meßstandes in der Fertigungshalle die einzelnen KKB-Bewertungsvorgänge < 20 Minuten in Anspruch nehmen und dadurch eine effektive Qualitätskontrolle vor Ort der KKB-Herstellung gewährleistet ist.6. The method according to claims 1 to 5, characterized, that in the appropriate implementation of the evaluation process in a industrial application environment, e.g. B. in the production of KKB for the automotive industry, with the help of an optimized, Process-compatible and automated FTIR-ATR test stand in the Production hall, the individual KKB evaluation processes <20 minutes take advantage of it and thereby effective quality control on-site KKB production is guaranteed.
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