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SPEKTROSKOPIE-LÖSUNGEN FÜR DIE HERSTELLUNG VON HARZEN UND MONOMEREN

Entwickelt für die Realität industrieller Prozesse.

Ihr Harz erfüllt die Spezifikation – wissen Sie auch wann?

Was wäre, wenn sich die Umsetzung funktioneller Gruppen kontinuierlich und in Echtzeit messen ließe, und damit Hydroxyl-, Säure- oder Epoxidzahlen präzise gesteuert werden könnten, noch bevor Abweichungen entstehen?

Mit Inline-Spektroskopiesonden von Hellma  ist das keine Vision mehr. Echtzeitdaten ersetzen Schätzungen, ermöglichen eine proaktive Prozessführung und sorgen für reproduzierbare Produktqualität.
Schluss mit Rätselraten. Übernehmen Sie die Kontrolle.

Wir helfen Ihnen dabei

Harze und Monomere formen die moderne Industrie

Von Beschichtungen und Klebstoffen über 3D-Druck, Elektronik bis hin zum Bauwesen – Harze und Monomere bilden das Rückgrat moderner Hochleistungswerkstoffe. Als zentrale Zwischenprodukte durchlaufen Monomere und Harze Polymerisations- oder weitere Reaktionen und werden so zu Endpolymeren für anspruchsvolle Beschichtungen, Klebstoffe, Verbundwerkstoffe und elektronische Anwendungen. Ihre Synthese ist äußerst empfindlich gegenüber Reaktionsbedingungen und kinetisch anspruchsvoll.

In der Harz- und Monomerherstellung werden entscheidende Qualitätsparameter lange vor der Prüfung des Endprodukts festgelegt. Hydroxyl-, Säure- und Epoxidzahl lassen sich nicht nachgelagert „einstellen“, sondern entstehen direkt aus dem Reaktionsverlauf.

Schon geringe Abweichungen im Reaktionsfortschritt führen zu:

  • außerhalb der Spezifikation liegende Hydroxyl-, Säure- oder Epoxidzahlen
  • verminderte Leistungsfähigkeit in nachgelagerten Anwendungen
  • kostenintensive Chargenfehler und aufwendige Nacharbeit

In hochreaktiven Polymersystemen können bereits geringfügige Abweichungen bei Temperatur, Konzentration oder Reaktionszeit zu erheblichen Qualitätseinbußen führen. Dennoch stützt sich die Prozesskontrolle in vielen Fällen noch immer auf Offline-Probenahmen und Laboranalysen. Wenn die Ergebnisse vorliegen, ist die Reaktion häufig bereits irreversibel.

Offline-Analytik ist zu langsam für Chemie, die sich in Echtzeit entwickelt.

Die entscheidenden Fragen sind:

  1. Wie stellen Sie eine konstante Umsetzung funktioneller Gruppen sicher, während die Reaktion noch läuft?
  2. Wie erkennen Sie Abweichungen, bevor daraus Ausschuss entsteht?
  3. Und wie gewinnen Sie echten Prozesseinblick, ohne die Produktion zu unterbrechen?

Kontrollieren Sie die Reaktion, oder testen Sie nur das Ergebnis?

Prozessanalysentechnik (PAT) ermöglicht es Herstellern, von verzögerter Qualitätskontrolle zu einem echten Echtzeit-Prozessverständnis überzugehen. Mithilfe von Inline-spektroskopischen Methoden wie IR, NIR oder Raman liefert PAT kontinuierliche Einblicke in den Reaktionsfortschritt, die Umsetzung funktioneller Gruppen und zentrale molekulare Eigenschaften in Echtzeit im laufenden Prozess.

Statt auf verzögerte Laborergebnisse angewiesen zu sein, erhalten Hersteller Echtzeitkontrolle über:

✔ Monomerumsatz und Restmonomergehalt
✔ Reaktionskinetik und Katalysatoraktivität
✔ Entwicklung funktioneller Gruppen
✔ Temperatur und Viskosität im Reaktor
✔ Aushärtungs- und Vernetzungsprozesse
✔ Polymerstruktur sowie Additive und Füllstoffe


Dies ist besonders relevant für Syntheserouten wie Polykondensation, Polyaddition und radikalische Polymerisation, bei denen bereits kleinste Veränderungen der Reaktionsbedingungen die Leistungsfähigkeit des Endmaterials deutlich beeinflussen können. Indem chemische Signale in verwertbare Prozessdaten überführt werden, verlagert PAT die Qualitätskontrolle von reaktiv zu proaktiv und ermöglicht automatisierte Rezeptursteuerung, geringere Chargenstreuung und eine verbesserte Reproduzierbarkeit.

Doch Echtzeit-Analytik ist nur so zuverlässig wie das Signal, das sie erhält. Und dieses Signal hängt von einer entscheidenden Komponente ab: die Sonde in Ihrem Prozess.

✔ Erhebliche Zeitersparnis sowie effizienterer Einsatz von Rohstoffen und Energie


Schnelle qualitative und quantitative Inline- oder Atline-Überwachung zwahlreicher Polymereigenschaften reduziert Laboraufwand sowie Materialkosten.

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✔ Weniger Stillstandszeiten


Kontinuierliche Echtzeitüberwachung ermöglicht es, Abweichungen vom normalen Prozessverlauf frühzeitig zu erkennen. Dadurch lassen sich ungeplante Anlagenstillstände vermeiden und das Risiko von Chargenfehlern reduzieren.

✔ Regulatorisch validiert nach chemischen Standards


Hellma-Messlösungen werden gemäß internationalen Standards validiert und gewährleisten dadurch zuverlässige Messergebnisse sowie eine gleichbleibend hohe Produktqualität.

✔ Hohe Ergebniseffizienz auch bei komplexen Anwendungen


Hellma reduziert Kundenrisiken durch ein modulares Lösungskonzept, das mit einem Proof of Concept beginnt. Komplexe Anwendungen werden zunächst im Rahmen eines Quick Checks und einer Machbarkeitsstudie bewertet.

 

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Für raue Chemie gebaut. Für Präzision entwickelt.

Der Schritt zur Echtzeitkontrolle – mit HELLMA

HELLMA Spektroskopiesonden sind gezielt für die anspruchsvollen Bedingungen in der Harz- und Monomerproduktion ausgelegt. Jedes Detail – von der Materialauswahl bis zum Sondendesign – ist auf die industrielle Praxis optimiert. Mit diesen Sonden können zahlreiche kritische Qualitätsmerkmale gemessen werden, die die Funktionalität, Leistung und Eignung von Monomeren und Harzen für ihre vorgesehenen Anwendungen direkt beeinflussen. Bei der Verarbeitung von klebrigen Produkten oder Produkten mit Ablagerungstendenz kann eine ausfahrbare Wechselarmatur unseres Partners Knick ergänzt werden, sodass die Sonde am Einsatzort gereinigt und eine Referenzmessung während des laufenden Prozesses durchgeführt werden kann.

 


Falcata XP mit Ceramat


Excalibur HD FPT


Katana XP


Tidus Flex

Alle wesentlichen Vorteile auf einen Blick

Hervorragende chemische Beständigkeit

Werkstoffe wie Hastelloy sorgen
auch in aggressiven
Medien für hohe
Langlebigkeit.
 

Maximale Prozesssicherheit

Hohe chemische Beständigkeit und robuste Dichtungen verhindern Produkt-
eintritt und sichern eine zuverlässige Prozessüberwachung

Austauschbare Prozessanschlüsse 

Wechselarmaturen ermöglichen eine automatisierte Reinigung & Wartung im laufenden Prozess für zuverlässige Messungen.

Nahtlose Integration

Entwickelt für die einfache Installation in Zulauf- und Ablaufleitungen,
Reaktoren und anderen industriellen Anlagen.


Kurz gesagt:

Mit Hellma erhalten Sie nicht nur eine Sonde — Sie gewinnen eine zuverlässige, präzise und langlebige Messlösung, die sicherstellt, dass Ihre Harzprozesse jederzeit unter Kontrolle bleiben- bei jeder Charge, jederzeit.


Wir liefern nicht einfach Sonden.
Wir ermöglichen zuverlässige Inline-Messungen unter realen, industriellen Bedingungen 


Harze und Monomere: Von petrochemischen Bausteinen zu Hochleistungsmaterialien

Die meisten Harzsysteme basieren auf Ethylen, Propylen, Butadien oder aromatischen Verbindungen. Diese werden zunächst zu Monomeren umgesetzt und anschließend durch weitere Reaktionen zu verschiedenen Harzen polymerisiert. Während ihrer chemischen Synthese ist eine präzise Kontrolle molekularer Eigenschaften wie Hydroxyl-, Säure- und Epoxidwerte entscheidend.


Häufige Monomer- und Harztypen und ihre spektroskopisch messbaren Qualitätsparameter 

Monomer/Harz Typ Wichtiger Qualitätsparameter
Acrylatmonomere ✔ Funktionale Gruppen                       ✔ Säurezahl
✔ Wassergehalt                                    ✔ Stabilisator- / Inhibitorkonzentration
Styrol ✔ Funktionale Gruppen                       ✔ Peroxidwert
✔ Styrolgehalt                                       ✔ Farbe (APHA)
✔ Wassergehalt     
Vinylchlorid ✔ Vinylchloridgehalt                            ✔ Wassergehalt
✔ Inhibitorkonzentration
Polyester Resin ✔ Hydroxylzahl (OH-Zahl)
✔ Säurezahl
Acrylharze ✔ Säurezahl
✔ Hydroxylzahl (OH-Zahl)
Urethanharze ✔ Hydroxylzahl (OH-Zahl)                     ✔ Feuchtigkeitsgehalt
✔ Isocyanatgehalt (NCO)
✔ NCO/OH-Verhältnis (R-Wert)
Polystyrol ✔ Farbe
✔ Feuchtigkeit
Phenolharze ✔ Funktionale Gruppen                          ✔ Wassergehalt
✔ Styren                                                    ✔ Peroxidwert
✔ Inhibitorgehalt (e.g. TBC)                   ✔ Farbe (APHA)
Alkydharze ✔ Säurezahl
✔ Hydroxylzahl (OH-Zahl)
Epoxidharze ✔ Hydroxylzahl (OH-Zahl)    
✔ Wassergehalt
Polyole ✔ Hydroxylzahl (OH-Zahl)                ´    ✔ Farbe (APHA)
✔ Wassergehalt

Bewährte Hellma-Sonden im Praxiseinsatz:

Online Monitoring produktrelevanter Parameter bei der Herstellung von Polyolen



  

Zum Applikationsbericht

Herstellung Bisphenol-freier Innenbeschichtungen für Lebensmittelverpackungen
 

 


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Sichere Analyse von Gasen bei der Verwendung in Fertigungsprozessen der chemischen Industrie
 

 

Zum Applikationsbericht

Batch- und kontinuierliche Polymerisation





Zum Applikationsbericht

Echtzeit-Überwachung der Partikelgröße und des Umwandlungsgrades bei der Herstellung expandierbarem Polystyrols


Zum Applikationsbericht

Chemie bestimmt die Leistung.
Messung bestimmt die Kontrolle.
Arbeiten Sie mit einem Sondenhersteller,
der beides versteht!


Sprechen Sie jetzt mit uns über Ihre Anwendung in der Harzherstellung:

E-Mail: sales.analytics@hellma.com
Telefon:  +49 7631 182 10 10