Vochtgehalte bepaling van PET

Bepaling van het vochtgehalte in PET-granulaat. Een uitleg welke analysetechniek het meest geschikt is, maar ook waarom.

Polyethyleen tereftalaat (PET) is alom bekend van de PET fles. Het is een thermoplastisch kunststof met, naast de PET fles, nog vele andere toepassingen. Hoewel het misschien wat tegenstrijdig klinkt, is PET gevoelig voor water, voornamelijk tijdens de verwerking bij hoge temperaturen en drukken. Wanneer het materiaal water bevat (> 0,02 %) en vervolgens wordt verhit, kan het water zorgen voor een afbraak van de molecuulketens via hydrolyse. Dit kan drastische gevolgen hebben voor de kwaliteit van het materiaal.

Voor veel bedrijven die werken met PET is het dus enorm van belang om de PET zo droog mogelijk te maken voordat het verwerkt wordt. Maar hoe kan men controleren of dit droog proces correct heeft plaatsgevonden?
Dit kan op twee manieren, namelijk het gewichtsverlies van het materiaal volgen tijdens het drogen of via Karl Fischer titratie.

Het gewichtsverlies van het materiaal volgen tijdens het drogen lijkt in eerste instantie de meest voor de hand liggende methode. Echter om kleine hoeveelheden water in ppm bereik (parts per million) aan te kunnen tonen dient men te beschikken over een hele accurate balans, zoals een thermogravimetrische analyse (TGA). Bij deze analysetechniek moet men er wel rekening mee houden dat niet alleen de gewichtsafname van water gevolgd wordt, maar de afname van alle volatiele componenten (zoals gebruikte oplosmiddelen of gasvormige afbraakproducten). Hierdoor kan men verkeerde aannames doen over de aanwezige vluchtige component, wanneer een kleine gewichtsafname aangetoond wordt.

PerkinElmer TGA 4000 bij PTG/e
PerkinElmer TGA 4000 bij PTG/e

De meest geschikte techniek voor het bepalen van de hoeveelheid water is de Karl Fischer titratie. Het PET granulaat wordt in een glazen potje verwarmd, zodat water vrijkomt en door middel van een droge stikstof flow een titratievloeistof wordt ingeblazen. Hierbij reageert de vloeistof alleen met water en kan op ppm schaal nauwkeurig de hoeveelheid water bepaald worden. Een bijkomstig voordeel is dat het granulaat op diverse plekken of na diverse tijdsintervallen bemonsterd kan worden in hermetisch afgesloten flesjes om zo het verloop van het droogproces vast te stellen.

Metrohm 831 KF Coulometer in combinatie met een Thermoprep 832 oven bij PTG/e

PTG/e beschikt over een breed scala van analyse technieken en kan dus de meest geschikte techniek kiezen of er voor kiezen om technieken te combineren.

Geïnteresseerd in de diverse technieken en waarvoor ze gebruikt kunnen worden?

Download dan ons overzicht van analyse apparatuur en technieken.