Chimie - Mettler Toledo

Chimie
Pesage et Analyse en Laboratoire
Optimiser les formulations
de produits chimiques adhésifs
L’analyse calorimétrique différentielle (DSC) aide à comprendre les formulations chimiques. On peut ainsi obtenir des informations sur la température
d'une réaction, la transition vitreuse, la détermination ou la simulation de
paramètres de process, le post-traitement et les incidences de l'exposition
à l'environnement.
Les critères souvent utilisés pour optimiser la formulation de produits adhésifs
sont basés sur :
■les pièces à coller
■la vitesse et le degré de prise
■les exigences de performance
■la durée du process
■la stabilité en stockage
■le coût.
Types de process de réactions
chimiques
Le module de mesure DSC823e sert à mesurer les conditions de traitement et les
effets de la durée, de la température, de
l'humidité relative et d'autres paramètres
sur la réaction chimique. Les processus
dans le domaine des adhésifs peuvent
être divisés en deux groupes : systèmes
monocomposant et systèmes à deux composants. Le tableau ci-dessous donne des
exemples de quelques adhésifs réactifs sur
le plan chimique les plus couramment
utilisés.
L'application de systèmes à deux composants est un exemple. Ces systèmes se
présentent souvent sous plusieurs formes
mais se composent généralement d'une
2
News
DSC
Matériau chimique de base
Processus de réaction chimique
Anaérobique
Polymérisation par radical libre sur exclusion d'air
Cyanoacrylate
Polymérisation en présence d'humidité sur le substrat
Acryliques modifiés
Pseudo-systèmes à un composant catalysés par un initiateur pour durcir très rapidement
Epoxydes
Polymérisation sous la chaleur et la pression
Polymérisation à la température ambiante ; peut être accélérée par la chaleur
Phénoliques
Polymérisation sous la chaleur et la pression
Polyuréthanes
Réaction avec l'humidité de l'atmosphère
Polymérisation rapide pouvant inclure un élément moussant
Silicones
Polymérisation à température ambiante
Polyamides
Polymérisation à 250 °C sous pression
Exemples de produits chimiques adhésifs les plus
largement utilisés et de leur processus de réaction
partie appelée adhésif ou résine et d'une
seconde partie appelée durcisseur, catalyseur ou accélérateur. Lorsque ces deux
composants sont mis en contact, le mélange déclenche une réaction chimique
qui conduit au durcissement de l'adhésif.
Cela peut être démontré en utilisant de
l'éther diglycidique de bisphénol A (DGEBA, Araldite F) comme résine et du polyoxypropylène-triamine (Jeffamine T403)
comme durcisseur.
à deux composants est mise en lumière
à la Figure 1. Les données relatives à la
transition vitreuse (Tg) de la DSC823e
peuvent ensuite être utilisées pour créer
un graphique tel que celui de la Figure
2 qui montre la relation entre le rapport
de mélange et les propriétés physiques.
Dans ce cas, nous pouvons identifier les
conditions nécessaires pour parvenir à la
densité de réseau la plus élevée pour ce
système d'adhésif.
La DSC823e offre une solution simple à ce
qui apparaît souvent comme un problème
complexe. L'optimisation des formulations chimiques et le choix des rapports
de mélanges peuvent être déterminés pour
parvenir aux propriétés physiques souhaitées.
} www.mt.com/DSC
L'influence du rapport de mélange (r) de
l'amine avec l'époxyde pour le système
Editeur
Mettler-Toledo AG
Laboratory & Weighing Technologies
Im Langacher
CH-8606 Greifensee, Suisse
Figure 1
Production
Segment Marketing LAB
Suisse
Articles techniques
Mettler-Toledo AG
– Laboratory & Weighing Technologies
– Analytical Instruments
11794190 40.13
Sous réserve de modifications.
© Mettler-Toledo AG 07/07
Imprimé en Suisse.
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Figure 2: Tg a la valeur la plus
élevée pour un rapport stoechiométrique de 1, c'est-à-dire
la densité de réseau la plus
élevée.
Source : Thermosets Application Handbook, Volume 2,
page 37
Pesage Industriel
Performances de pesage optimales
en environnement industriel
La longévité et la précision sont deux volets de l'industrie chimique revêtant une importance primordiale tant en laboratoire qu'en environnement
de production. En associant des terminaux industriels (IND) à des balances de précision Excellence, on obtient des performances inégalables
pour une variété de processus industriels.
Conditions préalables pour
l'industrie chimique
Dans l'industrie chimique, des matériaux
caustiques et corrosifs sont souvent présents dans les laboratoires et les environnements de production. Il convient donc
d'utiliser des balances qui résistent aux
attaques des produits acides et alcalins et
qui peuvent être facilement nettoyées.
Des solutions adaptées à
des applications précises
Des développements récents chez
METTLER TOLEDO ont fait apparaître la
nécessité de combiner les ressources, ce
qui a conduit au développement de solutions spéciales pour répondre aux besoins
des laboratoires et des environnements de
production.
Les balances de précision Plateforme X offrent d'innombrables capacités, de 200 g à
64 kg. Mais le pesage de précision n'est pas
une simple question de capacité. La répétabilité de la balance Plateforme X de 400
g est, précisément, de 0,06 mg, ou même
moins, selon l'environnement. Pour les
balances Plateforme X d'une capacité de
64 kg, nous pouvons offrir une répétabilité
de 0,04 g, inégalable en environnement de
production. Les performances incroyables
des balances Plateforme X parfaitement
compatibles et fonctionnelles avec les terminaux IND apportent aujourd'hui la solution optimale aux opérations de pesage
précises en environnement de production.
Le terminal IND690 et toutes les versions
différentes des terminaux IND425, 435,
445, 429, 439 et 449 acceptent le branchement de balances Plateforme X et toutes
les combinaisons sont approuvées en termes de poids et de mesures.
Solidité et propreté
Le boîtier métallique robuste des terminaux IND et des balances Plateforme X,
avec protection – respectivement – de
IP69k et IP54, contribue à la fiabilité des
opérations quotidiennes. La protection
contre les surcharges pour les balances
Plateforme X convient particulièrement
aux environnements contraignants. Les
produits METTLER TOLEDO sont robustes.
Les balances Plateforme X, combinées
aux terminaux IND, sont également approuvées pour les environnements explosifs du type zone 2.
} www.mt.com/x-ind
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Analyses d'Humidité
Victorinox
Le couteau pour toutes les poches
Le Dalaï Lama en possède un, Hillary Clinton également et les astronautes de la NASA en mission dans l'espace en sont également équipés :
de quoi s'agit-il ? Du couteau suisse. Le couteau rouge, avec le drapeau
suisse, s'est glissé dans toutes les poches du monde et même au Musée
d'Art Moderne de New York. Pour contrôler la production de ce chefd'œuvre, Victorinox (Suisse) confie ses analyses d'humidité à METTLER
TOLEDO.
L'art de couper chez Victorinox
Qu'il s'agisse de couper une pomme ou
de réparer un engin spatial, les couteaux
suisses sont parés pour toutes les éventualités et combinent en un seul élément
la fonctionnalité et un concept de classe
mondiale. Intégrés dans un manche esthétique, on trouve des lames et des outils
en acier inoxydable, usinés avec précision
et garantis pour la vie. Victorinox assure
que tous ses couteaux et outils sont en
acier inoxydable de première qualité, sans
défaut de fabrication ou de main-d'œuvre
(deux ans pour les composants électroniques). Le manche en plastique est moulé
dans du propionate de cellulose, matériau
utilisé pour la joaillerie, ce qui confère au
couteau son brillant inaltérable. Ce matériau assure une grande résistance aux
chocs, même sévères, et une excellente tenue aux intempéries. La teneur en humidité des granules de plastique avant leur
moulage revêt une importance essentielle
si l'on veut conserver la qualité de ces
manches. Le plus petit écart par rapport à
la teneur en humidité recommandée peut
être à l'origine d'irrégularités de surface
et de problèmes de traitement.
Dessiccateur HR83
Des résultats rapides et
répétables avec le HR83
En production, la première opération
consiste à sécher les granules de plastique
pour les amener à une teneur en humidité
de 0,02-0,07%, selon les colorants et les
additifs utilisés. Pour vérifier que cette
procédure répond aux spécifications,
l'opérateur analyse la teneur en humidité
avec un analyseur d'humidité à halogène.
Les résultats obtenus rapidement et d’une
manière fiable, avec un instrument facile
d’utilisation font du HR83 le choix absolu
pour les environnements de production.
En 15 minutes, les résultats sont affichés
avec une précision de lecture de une à
trois décimales et imprimés sur un ticket
qui est joint au rapport.
L'analyse de l'humidité dans le cadre des
processus de moulage a permis de réduire
de manière significative l'immobilisation
des machines de moulage par injection
comme le confirme Peter Anderhub, directeur des opérations "plastiques" de
Victorinox : "le temps d'immobilisation
des machines a été réduit au minimum
puisque l'on pouvait obtenir immédiatement les données relatives à l'humidité.
Aujourd'hui, nous ne pouvons plus envisager de travailler sans le HR83 ; ce dessiccateur de METTLER TOLEDO est un
investissement rentable.
} www.mt.com/HR83
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One Click™ Titration
Innovation et performances
avec le système de titrage METTLER TOLEDO
Le centre de recherche de Degussa Novara Technology à Novara (Italie)
recherchait une technique rapide et utile d'analyse de la concentration de métaux pour ses travaux de recherche et développement. Pour
cette entreprise, l'innovation s'est alliée aux performances lorsqu'elle a
acheté un système de titrage composé du titreur DL50 Graphix et d'une
sonde photométrique DP5.
Production de verre de silice
Degussa Novara Technology se spécialise
dans la production de fibres optiques pour
des applications propres à l'industrie des
semi-conducteurs. Il y a deux ans, cette
Une solution optimale pour des
économies de coûts
METTLER TOLEDO a compris le besoin
de son client et lui a proposé un système
de titrage composé du titreur DL50 Gra-
Les données obtenues de l'analyse faite
avec le titreur DL50 Graphix sont comparées ci-dessous à celles de l'ICP. Les procédures de titrage Degussa déterminent la
somme de fer et d'aluminium d'un titrage
primaire puis l'aluminium grâce à un second titrage. Le fer est ensuite obtenu par
calcul. La technique ICP affiche des résultats absolument équivalents, confirmant
la précision de la méthode employée.
Les principaux avantages pour Degussa
sont la rapidité d'obtention des résultats
de grande qualité qui offrent des économies régulières par rapport à une analyse
faite en externe.
entreprise a commencé à analyser, en
interne, la concentration de métaux (en
particulier, le fer et l'aluminium) dans le
cadre de son activité de recherche et développement. Ces analyses ont été confiées
à un laboratoire externe qui utilisait un
spectromètre d'émission plasma (ICP).
Bien que cette technique soit rapide, elle
n'est utile que lorsque le nombre d'échantillons à analyser est élevé ou lorsqu'il y
a un grand nombre d'éléments à tester.
Cette stratégie n’était pas rentable pour
Degussa qui a donc recherché une autre
technique fiable pouvant être mise en œuvre en interne. Son choix s'est porté sur le
titrage complexométrique.
phix et d'une sonde photométrique DP5.
Cette dernière permet d'automatiser totalement les opérations de titrage avec indication colorimétrique en transformant
la variation d'absorption de la solution,
qui est soumise au titrage, en un signal
potentiométrique. Ces valeurs sont acquises rapidement et affichées par rapport à
la consommation de titrant. Grâce aux
procédures d'évaluation intégrées dans
l'instrument, il est possible d'évaluer le
point d’équivalence de titrage avec la plus
grande précision possible.
Découvrez comment le titreur T50 Excellence, successeur du DL50, satisfait
ces exigences et de nombreuses autres,
pour votre contrôle de qualité, visitez nos
sites :
} www.one-click-titration.com
} www.mt.com/one-click-titration
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One Click™ Titration
L'automatisation avec la nouvelle
gamme Titration Excellence
En sa qualité d'entreprise innovante dans le secteur de la chimie, ce
client de METTLER TOLEDO fournit des produits chimiques, plastiques
et pour l'agriculture ainsi que des services à de nombreux marchés
consommateurs. Pour plus d'efficacité et un service de plus grande
qualité, nous leur avons démontré l'avantage qu'ils auraient à remplacer leurs systèmes de titrage par de nouveaux titreurs de la gamme
Titration Excellence de METTLER TOLEDO.
L'un des objectifs principaux de ce client
est l'amélioration constante de tous leurs
processus. A cet effet, ils consacrent beaucoup de temps à effectuer des contrôles
pour vérifier la qualité de tous leurs produits. L'un des laboratoires d'Assurance
Qualité se consacre aux titrages, en général, d'acides/bases. Notre client envisageait de remplacer ses vieux matériels de
la concurrence par un nouveau matériel
pour effectuer ses opérations quotidiennes de titrage.
Un ingénieur commercial de METTLER
TOLEDO a pris le temps de présenter les
produits, les solutions adaptés aux besoins de cette entreprise et de démontrer
leurs performances. Etape
par étape, nous les avons
ensuite aidés à utiliser
nos matériels. Nos clients
ont également été impressionnés
par le service METTLER TOLEDO. Il était
très important pour eux de réduire les
taux de pannes et les temps de production perdus par suite d'immobilisation du
matériel. Ils ont été soulagés d'apprendre
que sur simple appel téléphonique un
technicien spécialisé METTLER TOLEDO
se déplaçait pour assurer les interventions
de maintenance préventive.
Ce client a acheté des titreurs T90 et T70,
de la gamme Titration Excellence, qui
possèdent la fonction "One Click Titration™". Ces titreurs lui offrent l'automatisation qu'il recherchait. La fonction One
Click Titration™ lui permet de procéder
à des titrages en appuyant simplement
sur un bouton. De plus, les conditions de
titrage en parallèle des fonctions "méthode" et les caractéristiques séquentielles de
séries donnent une souplesse illimitée à
ses laboratoires. Notre client a également
ajouté très facilement plusieurs pompes
péristaltiques SP250 pour ajouter des solvants et des réactifs.
Titreur T90
Excellence
Cette société a aussi acheté un titreur
DL38 Karl Fischer METTLER TOLEDO
qui est proposé avec 10 méthodes préprogrammées et permet d’assurer pratiquement toutes les opérations depuis le
titrage Karl Fischer ordinaire jusqu'à des
analyses plus exigeantes comme l'extraction externe, l'homogénéisation à grande
vitesse et le calcul de l'indice de brome. Le
niveau d'automatisation, la facilité d'utilisation et la sécurité d'un solide réseau
de services expliquent pourquoi il est si
satisfait de METTLER TOLEDO.
} www.one-click-titration.com
} www.mt.com/one-click-titration
Titreur DL38 Karl Fischer
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Logiciel LabX
Le logiciel LabX assure
la traçabilité complète de tous les lots
Nitrochemie Aschau GmbH se spécialise dans le développement et la
fabrication de silicones, de chlorures acides, d'époxydes, de peroxydes
et de produits intermédiaires pour les industries chimiques et pharmaceutiques. Ils ont recours à un nouveau test d'application pour l'un
de leurs produits pour mesurer la consommation de gaz par rapport
au temps dans une chambre de réaction. Ce test est effectué avec une
balance de précision XP6002SDR et le logiciel de LabX balance de
METTLER TOLEDO.
de précision XP6002SDR de METTLER
Perte de poids des bouteilles de
TOLEDO. Le poids mesuré est saisi autogaz
Ce nouveau test consiste à surveiller la matiquement par le système toutes les 10
consommation d'éthylène pendant la secondes pendant 70 minutes (voir figure
4). Au bout de 70 minutes,
réaction
chimique.
“Toutes
les
données
la consommation totale de
L'éthylène contenu dans
de contrôle enregisgaz est traduite en facteur
une bouteille de gaz
trées
dans
LabX
nous
de pureté pour le produit
comprimé est envoyé à la
donnent des renseichimique à tester et la vachambre de réaction où
gnements
précieux
leur est ensuite comparée
il entre en contact avec le
produit chimique. C'est lorsqu'un test échoue” aux spécifications. Le lot est
Le logiciel LabX fonctionne avec la balance
XP6002SDR pour contrôler
la consommation de gaz.
La baisse de poids est
enregistrée à intervalle
régulier.
le début d'une réaction
chimique dont la cinétique est contrôlée
par la consommation d'éthylène. Ici, la
consommation de gaz dans la chambre de
réaction par rapport à la durée est égale
à la diminution de poids d'une bouteille
de gaz, qui est mesurée avec une balance
exigence de Nitrochemie Aschau. Les
données brutes relatives à un lot particulier sont transmises au logiciel de LabX
Pro balance et sont affichées sous forme
d'un graphique illustrant la consommation de gaz par rapport au temps. Grâce à
ces informations précieuses, les résultats
peuvent être facilement compris et interprétés.
Le logiciel LabX est installé sur le réseau
accepté si les résultats sont de l'entreprise et permet à tout PC client
conformes aux tolérances.
d'y accéder instantanément ce qui, considérant le temps néces“Vu la taille de
Traçabilité complète
saire autrefois pour all'entreprise, l'accès
La traçabilité complète de
ler jusqu'au laboratoire
immédiat aux données
toutes les données brutes
d'application, s'est avéré
depuis n'importe quel
pour tous les lots est une
un grand avantage.
endroit nous fait gagner un temps consiLa facilité d'utilisation
dérable.”
de LabX est très appréciée
des 6 personnes qui travaillent en équipes et qui ont été formées
pour l'utiliser dans le laboratoire d'applications. Il leur suffit de lancer la méthode
déjà programmée et facile à utiliser.
} www.mt.com/labx
} www.mt.com/xp-precision
Figure 1: Facilité d’utilisation avec des tâches
prédéfinies et un affichage en ligne
Figure 2: Pesage de la bouteille de gaz
à intervalles de temps définis.
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Nouveaux Produits et Technologies
de METTLER TOLEDO
METTLER TOLEDO propose des solutions qui simplifient le travail des laboratoires dans le monde entier. En associant nos technologies de pointe
à nos compétences en matière d'applications, nous aidons nos clients à
obtenir des résultats précis et à améliorer leur productivité.
Solutions Pour le Pesage et Instruments d'Analyse
DSC inégalée et performances de la TGA/DSC
La nouvelle Analyse Thermique Excellence Line
de METTLER TOLEDO offre des solutions adaptées
aux problèmes industriels, à la recherche et au
développement et aux analyses de routine en
contrôle qualité. La DSC utilise un capteur DSC
breveté innovant avec 120 thermocouples, ce qui
garantit une sensibilité inégalée.
www.mt.com/TA
Dessiccateur halogène HR83-S
Des méthodes validées pour les plastiques
On peut vérifier la teneur en humidité des granules, de manière fiable et rapide, en utilisant
un dessiccateur halogène HR83 de METTLER
TOLEDO. Outre une précision de lecture de 0,1 mg
et l’affichage de la teneur en humidité jusqu'à la
troisième décimale (0,001 % MC), un ensemble
de méthodes d'applications validées par rapport
à la méthode de référence (titrage KF) sont disponibles.
www.mt.com/HR83
RTCal™ - Profils thermiques en temps réel
RTCal™ , une innovation de pointe de METTLER
TOLEDO, fournit des profils thermiques en temps
réel pour une variété d'applications comme la
polymérisation, les réactions homogènes et hétérogènes dans l'industrie chimique.
RTCal™ complète la méthode classique des flux
thermiques et vous permet de faire des ajustements aux processus chimiques proprement dits.
www.mt.com/RTCal
Systèmes de titrage compacts
adaptés à vos besoins
Les titrages simples par détermination du point
final avec le DL15, les titrages pour applications
alimentaires avec le DL22 et les titrages par
détermination du point final et point d’équivalence
avec les titreurs DL28 peuvent être traités en
série avec l’automate de titrage Rondolino. Les
systèmes de titrage vous permettent d'obtenir
rapidement des résultats fiables.
www.mt.com/titration
One Click™ Titration –
Encore plus de souplesse avec le logiciel LabX
La fonction "mode double" des titreurs Excellence
vous donne le choix soit de travailler sur l'écran
tactile lumineux et en couleur, soit de gérer le
système de titrage via un PC, ou les deux. Avec le
logiciel de titrage LabX, vous avez la garantie de
données absolues fiables et d'une documentation
détaillée. Plus de simplicité et moins d'efforts.
www.mt.com/one-click-titration
Des terminaux industriels
pour visualiser les processus de pesage
Le raccordement d'une balance plateforme X à un
terminal IND offre une capacité optimale grâce à
ses plateaux de pesage parfaitement dimensionnés pour tous les lieux de travail. Ces terminaux
sont conçus pour être intégrés dans des équipements de production ; ils peuvent également être
utilisés de manière autonome permettant d'effectuer de très nombreuses opérations de pesage.
www.mt.com/x-ind
Mettler-Toledo S.A.
18-20 avenue de la pépinière, 78222 Viroflay, France
Tel: (01) 3097 17 17
Mettler-Toledo (Schweiz) GmbH
Im Langacher, CH-8606 Greifensee, Suisse
Tel: +41-(0)44-944 45 45
Mettler-Toledo Inc.
6419 Northam Drive, Mississauga, Ontario L4V 1J2, Canada
Tel: (800) 638-8537
www.mt.com
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