Ota avuksesi suoraan prosessista tehtävät FT-NIR-laadunvalvontamittaukset
Suoraan prosessista tehtävät laadunvalvontamittaukset auttavat optimoimaan prosessia reaaliajassa. Tuloksena on entistä laadukkaampi ja tasalaatuisempi tuote.
”Yritykset ovat yhä kiinnostuneempia tuotantovirran mittaamisesta prosessiensa kriittisissä kohdissa. Pelkän tulosten monitoroinnin sijasta mittaus halutaan suorittaa niin, että sen perusteella on mahdollisuus vielä vaikuttaa tuote-erän valmistukseen”, kertoo tuotepäällikkö Petra Honkavirta Hosmed Oy:stä.
Tämä onnistuu hänen mukaansa moderneilla FT-NIR-analysaattoreilla. Nopeat ja tehokkaat pikamäärityslaitteet voidaan sovittaa suoraan linjastoon niin, että prosessista saadaan koko ajan reaaliaikaista tietoa halutuista komponenteista.
Analysaattori mittaa pelkkiä spektrejä, ja kalibroinnin avulla laite opetetaan tunnistamaan muun muassa eri pitoisuuksia. Prosessissa halutaan seurata tuotannon trendejä, jolloin yksittäisiä mittaustuloksia tärkeämpää on se, että tuotanto pysyy tiettyjen speksien rajoissa.
Kalibrointi tapahtuu erityisellä kalibrointiohjelmistolla kemometriaa apuna käyttäen; perusideana on yhdistää näytteestä mitatut spektrit laboratorion referenssituloksien kanssa ja luoda tältä pohjalta matemaattinen malli, jota voidaan sitten soveltaa tuntemattomien näytteiden pitoisuusmäärityksiin.
Tyypillisimpiä NIR-tekniikan sovelluksia on kosteus- tai kuiva-ainepitoisuuden määrittäminen osana kuivausprosessia.
Honkavirran mukaan menetelmällä voidaan analysoida orgaanisia aineita sisältävistä näytteistä myös paljon muuta, kuten lääkkeen vaikuttavia ainesosia, elintarvikenäytteiden koostumusta, ainesosien sekoitussuhteita ja esimerkiksi bioreaktorien reaktiotuotteita.
Säästää aikaa, rahaa ja ympäristöä
Kun kosteus mitataan jo prosessista, saadaan onnistuneempi ja tasalaatuisempi tuote. Kuivausajan optimoinnin ansiosta myös energiankulutus pienenee, mikä voi tuottaa huomattavia säästöjä yritykselle.
”Prosessista tehtävät mittaukset säästävät sekä rahaa että ympäristöä, kun ei enää ole tarvetta ’varmuuden vuoksi’ ylikuivata tuotetta”, Honkavirta kuvailee.
FT-NIR-laitteita hyödynnetään nykyisin laajalti myös laadunvalvontalaboratorioissa. Parhaimman hyötysuhteen ne tarjoavat toimiessaan osana linjastoa, jolloin ne tuottavat jatkuvalla syötöllä dataa prosessista.
”Näytteiden peruskoostumusta on helppo mitata. Spektrien lisäksi tarvitaan laboratorion referenssitulokset FT-NIR:llä mitatuista näytteistä, ja nämä sitten yhdistetään keskenään kalibrointiohjelmistossa. Kalibroinnin tekeminen ei ole ollenkaan niin vaikeaa kuin moni kuvittelee.”
Elintarviketeollisuuden kuivausprosesseissa toimii jo useita FT-NIR-laitteita. Tekniikalla olisi paljon tarjottavaa myös kemianteollisuudelle, vaikkapa biopolttoaineiden tuotantoon.
”Kun esimerkiksi raakamäntyöljyä tislataan ja jaetaan jakeisiin, on tärkeää mitata hartsihappopitoisuutta. Tulosten pohjalta säädetään prosessia ja varmistetaan, että eri tuotteet valmistuvat oikeiden speksien mukaisesti”, Honkavirta kuvailee.
Hosmed Oy tuo maahan Thermo Scientificin Antaris MX -prosessianalysaattoria. Se on markkinoiden ainoa FT-NIR-laite, jolla voidaan tuottaa samanaikaista dataa neljästä eri mittauspisteestä.
”Antaris MX on erittäin kestävä. Sitä ei tarvitse asettaa mittauskohdan välittömään yhteyteen, vaan mittapäät voidaan optisten kuitujen avulla vetää niihin kohtiin, joista mittaustuloksia tarvitaan.”
Laite voidaan sijoittaa sekoittajaan, kuivuriin, ekstruudereiden yhteyteen tai reaktoriin.
”Lähes tulkoon mihin tahansa prosessivaiheeseen. Missä vain siitä on eniten hyötyä.”
Antaa kokonaiskuvan prosessista
Kun FT-NIR on asennettu osaksi prosessia, prosessista alkaa kertyä dataa automaattisesti. Linjastosta ei enää tarvitse noutaa päivittäin näytteitä eikä analysoida niitä omassa tai ulkopuolisessa laadunvalvontalaboratoriossa. Ainoastaan kalibrointia varten tarvitaan satunnaisia näytteitä.
”Jatkuvatoiminen mittaus auttaa todella ymmärtämään, mitä prosessissa tapahtuu kullakin ajanhetkellä”, Honkavirta korostaa.
”Yksittäiset laboratoriomittaukset eivät anna kokonaiskuvaa prosessin tilanteesta pidemmällä aikavälillä. Kun näytteet otetaan manuaalisesti, tulosten saaminen ottaa aikansa. Niiden selvittyä tuotantoerä on siirtynyt jo eteenpäin prosessissa.
”Jos laite pelastaa yhdenkin ison tuotantoerän, joka olisi muuten mennyt pilalle, investointi maksaa itsensä nopeasti takaisin.”
Laitetoimittajana tunnettu Hosmed Oy aloitti aikoinaan huoltoyrityksenä. Firma satsaa siksi asiakkaan tukemiseen ja opastamiseen koko laitehankinnan eliniän ajan.
”Me autamme kaikessa suunnittelusta asennukseen ja kalibroinneista mahdollisten ongelmatilanteiden selvittämiseen. Asiakas ei koskaan jää yksin ostoksensa kanssa”, Petra Honkavirta painottaa.
(Kuva: Heidi Koivunen) ”Kiinnostuneita on riittänyt ruuhkaksi asti”, Petra Honkavirta hymyilee. ChemBio Finland 2019 -tapahtuman kävijät pääsivät tutustumaan FT-NIR-tekniikkaan Hosmedin osastolla 27.–28. maaliskuuta.
Lataa Antaris MX -laitteen esite ja tekniset tiedot.
Kysy lisää FT-NIR-tekniikasta ja pyydä laite-esittely: [email protected]
