技术领域
本发明涉及一种塑料粒子的鉴定方法,特别是指一种鉴定高密度聚乙烯树脂粒子(HDPE5502)是否为再回收塑料的方法。
背景技术
塑料产业作为世界上发展速度最快的工业之一,塑料制品已经在我们日常生活中普及。因为塑料不易降解,塑料的再回收利用是目前使资源利用最大化的常见方法。然而,对于涉及卫生,食品级、以及和人体直接接触的塑料,使用再回收塑料将对人体的健康造成直接或潜在的危害。因此不适合在此类产品上使用再回收塑料。
HDPE5502为市场上一种常见的塑料,作为一种高密度聚乙烯树脂,具有更好的加工性能和制品表面性能,以及良好的耐热、耐寒性和刚性。用于制作药品瓶化妆品瓶、洗涤瓶等,对于卫生和安全等级要求高。
专利CN109870561A公开了一种高密度或低密度聚乙烯再生料的检测方法。将样品采用顶空气相色谱分析、元素分布分析、卤素分布分析、热失重分析、电镜分析中的至少一种方法进行检测。通过采用顶空气相色谱分析方法检测,样品在110℃-130℃下稳定250-330min后进入毛细管色谱柱,30-60℃稳定1-10min,然后以10-15K/min的速率升温至150-250℃,在最终温度下稳定1-10min。通过将7-13min的峰面积分为a、b、c三段。根据b/a和c/a比值,并结合3.5-6.5min的峰面积比值判断是否为低密度聚乙烯或高密度聚乙烯再生料。根据红外吸收特征峰,对照标准图谱判断材料是否为PE。通过DSC熔融峰区分HDPE和LDPE。元素分布分析以10种元素为界限。卤素总含量以1000mg/kg为限,热失重以残重率10%为限。高于以上界限的判断为聚乙烯再生料。另外也采用扫描电镜,从表面光滑度来判读是否为聚乙烯再生料。或者从DSC熔融峰的位置来判断其熔点,区分高密度聚乙烯或低密度聚乙烯。然而该方法采用顶空气相色谱分析方法或ICP需要时间5小时以上,或者需要400℃以上高温酸消解。涉及方法时间长,并且复杂。该方法采用红外分析只是验证材料是否为聚乙烯。采用卤素含量分析、电镜观察等方法对于各种聚乙烯再生料的分辨的准确性难以保障。
专利CN 104678086 B公布了一种快速鉴别聚乙烯护套材料是否使用回收废旧塑料的方法。针对电缆护套采用的材料为中密度聚乙烯,首先通过浸渍法测定样品密度是否属于中密度聚乙烯范围内,即在0.945-0.955g/cm
CN 101813647 B公布了一种聚乙烯材料热氧老化程度的检测方法。将高密度聚乙烯在热氧老化箱中,温度100℃条件下,处理0-100天,采用固体核磁技术通过核磁纵向弛豫衰减曲线,拟合得到得到分子纵向弛豫时,根据自由感应衰减曲线拟合出结晶相、界面相以及无定形相各自的衰减函数。对聚乙烯的结晶相、界面相、和无定形相的百分含量进行计算,根据计算结果,对聚乙烯的老化程度进行判断,以老化系数1.3为限,或者界面相质量含量下降为老化前的质量含量的75%。超过上述两数据,判断材料为深度老化。然而该方法,采用固体核磁技术通过核磁纵向弛豫衰减函数,前期需要建立大量的数据库。并且作对比时需要知道使用塑料的具体牌号,难以在实际中得到应用。
综上所述,针对高密度聚乙烯树脂是否含有再生塑料,当前的检测方法并没有行之有效的通用方法。在实际应用需要根据特定材料进行判断。并且测试方法较为复杂,操作的时间长,效率低。因此有必要对此进行创新改进。
发明内容
为解决现有技术存在的问题和不足,本发明的目的是提供一种对待测高密度聚乙烯树脂粒子样品通过傅里叶红外光谱检测仪进行傅里叶红外光谱检测,得到红外光谱图,根据该红外光谱图是否同时有1090-1250cm
进一步设置是所述的高密度聚乙烯树脂粒子为HDPE5502粒子。
进一步设置是所述傅里叶红外光谱检测的红外光谱扫描范围为4000cm
进一步设置是所述的傅里叶红外光谱检测的分辨率为4cm
进一步设置是所述待测高密度聚乙烯树脂粒子在进行傅里叶红外光谱检测之前,先将待测高密度聚乙烯树脂粒子通过压膜方式处理得到薄膜状的待测高密度聚乙烯树脂粒子样品,其压膜处理的参数为保压压力:5MPa,保压时间:3min,温度为190℃;
然后进行透光率检测:将该薄膜状的待测高密度聚乙烯树脂粒子样品进行剪裁,置于透光率/雾度测定仪上进行测定透光率,若透光率为20以下,则再进行所述的傅里叶红外光谱检测。
进一步设置是所述的薄膜状的待测高密度聚乙烯树脂粒子样品在进行透光率检测之前先进行白度测定,若其白度值为11以上,则再进行进入所述的透光率检测。
本发明的创新机理和有益效果是:
由于HDPE的制品主要在室内使用为主,由于其性能稳定,其老化主要是在加工制品过程中受到的热氧老化。本发明通过前期的模拟HDPE5502在加工过程中的受热过程,采用全反射红外分析方法,可以快速检测出HDPE5502是否是再回收塑料。由于在常温下,HDPE结晶区不易氧化,非晶区由于是无定型状态,易吸氧老化。当温度达到熔点以上后,晶体转化为无定型状态,造成HDPE耐氧化能力的降低。在高温下,聚乙烯吸收热,C-H键由于较弱,变为不稳定的激发状态,生成游离基,氧和C-H键反应,生成氢过氧化物,开始氧化连锁反应,经历引发、增长、终止阶段。终止产物为RCH=CHR、RCH=CH-O-R等。同时,HDPE加热处理后,结晶度增加,表现透光率下降,白度增加。
发明人通过研究发现,根据该红外光谱图是否同时有1090-1250cm
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为不同热处理时间和次数对HDPE5502透光率的影响;
图2为不同热处理时间和次数对HDPE5502雾度的影响;
图3为不同热处理时间和次数对HDPE5502白度的影响;
图4为不同热处理时间和次数对HDPE5502红外光谱的影响。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
一种HDPE5502粒子是否是再回收塑料的鉴定方法,包括以下步骤:
S1:采用红外光谱检测仪检测,将待测HDPE5502粒子放到ATR附件上,并用压力杆压紧,分辨率为4cm
优选地,还包括以下步骤:
S2:称取5g待测HDPE5502粒子在四柱液压机中进行压膜处理,保压压力:5MPa,保压时间:3min,温度为190℃;
S3:取S2压膜处理后的薄膜状待测HDPE5502粒子,进行剪裁,置于透光率/雾度测定仪上进行测试,若透光率为20以下,则进入S1。
优选地,还包括以下步骤:
S4:取S2压膜处理后的薄膜状待测HDPE5502,置于白度测定仪进行检测白度,若白度值为11以上,则进入S3。
采用由中石化茂名分公司购买得到的HDPE 5502,通过转矩流变仪模拟HDPE的加工和受热过程,经热处理不同时间和次数后,分析经过热处理后塑料性在力学性能、流动性、体积电阻和透光率等宏观物理性能和通过傅里叶变换衰减全反射红外光谱法(ATR-FTIR)检测官能团变化的影响。
S1前期可以通过四柱液压机或者平板硫化机将HDPE5502制成膜。也可以无需对塑料粒子进行压膜处理,直接将粒子切片,可进行红外光谱快速鉴定。也可以综合透光率和白度的检测,提高鉴定的准确度。因步骤相似,在此不做重复描述。
将HDPE 5502粒子在哈克转矩流变仪Rheomix600QC中熔融处理10、20分钟,以及1次处理后再分别处理10分钟、20分钟;实验温度T=190℃,转速N=40r/s。待处理时间到达后,将哈克转矩流变仪内的熔融状的塑料取出,冷却一段时间。称取5g在四柱液压机中分别进行压模处理,保压压力:5MPa,保压时间:3min,四柱液压机设置参数如表1所示。对于不同处理条件:未经转矩流变仪热处理、处理10min、热处理20min、热处理10min+10min、热处理20min+20min后采用模压成型制得的样品,分别命名为M1、M2、M3、M4,M5。
表1四柱液压机温度参数
拉伸试验按标准:GB/T 1040-2008。测试速度50mm/min。表2为不同热处理时间和次数对HDPE5502拉伸性能的影响,从表2可以看出,除去未经热处理的塑料外,在热处理次数相同的情况下,随着热处理的时间增加,塑料的力学性能总的趋势是有所下降;处理10min后,HDPE的弹性模量和断裂延伸率有所增加;在热处理总时间相同的情况下,热处理次数越多各力学性能总的来说有所下降。HDPE在受热过程中,由于部分不饱和键的存在,因此,存在交联和降解两个过程。初始阶段部分不饱和键发生交联,后期则经过段支链的分解、端基开裂、最后造成C-C键的断裂。从而在宏观上表现为拉伸强度的下降。
表2不同热处理时间和次数对HDPE5502拉伸性能的影响
利用WGT-S型的透光率/雾度测定仪检测透光率和雾度。利用WSB-VI型的智能白度测定仪测定白度。图1、图2显示了不同热处理时间和次数对HDPE5502透光率和雾度的变化。热处理后塑料的透光率明显下降,普遍在20以下。透光率的下降是由于热处理后HDPE5502的结晶度增加所致。
图3为不同热处理时间和次数对塑料白度的影响,随着热处理时间的增加,HDPE5502的白度值增加。热处理后,由于HDP的结晶度增加,透明性降低,白度值普遍在11以上。
红外光谱的扫描范围为4000cm
图4所示的为不同热处理时间和次数对HDPE5502红外光谱的影响。可以看出,HDPE5502在2912cm
同时,购买上海金菲和独山子的HDPE5502塑料粒子进行上述试验,可以得到同样的结论。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
机译: 治疗或预防或预防乳腺癌,检测,诊断和/或评估或预后乳腺癌,监测和/或评估乳腺癌治疗,鉴定是否存在乳腺癌细胞转移性乳腺癌的方法生物样品并用于评估或鉴定化合物,一种或多种bcmps,组合物,抗体,核酸和与一种或多种bcmps相互作用或调节其活性的试剂,疫苗,组合物,试剂盒和抗体的用途
机译: ccr5拮抗剂,用于确定患有前列腺癌的人是否患有转移瘤或处于转移危险中的方法,以鉴定ccr5拮抗剂,用于确定患有前列腺癌的人的个体患有转移瘤或处于转移危险中的方法,以鉴定一种候选化合物,用于产生体外原代上皮细胞,诊断前列腺癌,为患有前列腺癌/肿瘤,细胞系和动物模型的个体选择治疗方法
机译: 筛选治疗剂,抑制多核苷酸序列,治疗非甾体类癌症,筛选试剂特异性结合多核苷酸的方法以及确定患者是否处于发展或患有非糖尿病风险的方法类固醇癌,药物组合物,表达和/或含有反义分子的治疗剂,反义分子或细胞,免疫原性膜蛋白,其片段,衍生物或同源物中至少一种或来自含有和/或含有细胞的细胞的用途或表达至少一种免疫原性膜蛋白或其片段,衍生物或同系物以及一种试剂或抗体,试剂和试剂盒,用于鉴定有发生或患有非甾体癌风险的患者