水口料塑料材質(zhì)鑒定塑料配方分析服務(wù)檢測(cè)費(fèi)用:歡迎來(lái)電,QQ, 旺旺咨詢。
檢測(cè)樣品:產(chǎn)品3-4個(gè)。粉末:2克。材料:50*50厘米。
廢舊塑料的回收利用一直是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。但是,在廢舊塑料回收和二次料使用過(guò)程中,由于存在多種不同的塑料,而且大多不相容,將其混合后的再生產(chǎn)品容易出現(xiàn)分層,導(dǎo)致產(chǎn)品性能質(zhì)量低劣。目前塑料制品進(jìn)入市場(chǎng)前,不經(jīng)鑒定分類,導(dǎo)致二次料產(chǎn)品與非二次料產(chǎn)品混亂的局面,這不但降低了回收的效率,且易產(chǎn)生二次污染。因此,對(duì)二次料產(chǎn)品的鑒定是塑料回收的一個(gè)重要環(huán)節(jié),有利于塑料二次料回收行業(yè)的規(guī)范化,對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要的作用。因?yàn)槿A瑞檢測(cè)推出提供塑料二次料(回收料)種類的鑒定服務(wù)。
目前,廢舊塑料和二次料產(chǎn)品的鑒定方法為三種,分別是物理方法、化學(xué)方法和儀器分析法。物理方法是根據(jù)塑料的物理性質(zhì)來(lái)鑒別,包括外觀、密度、熔融、強(qiáng)度性質(zhì)、溶解性質(zhì)等。化學(xué)方法是根據(jù)塑料的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行鑒定,包括燃燒實(shí)驗(yàn)、熱裂解實(shí)驗(yàn)、顯色反應(yīng)等。物理和化學(xué)鑒定方法,雖然鑒定的成本較低,但是程序復(fù)雜,鑒別的準(zhǔn)確度較低,可用于塑料二次回收料的初步鑒定,不適用于塑料二次料的表征。儀器分析法是指利用各種材料分析檢測(cè)儀器對(duì)塑料進(jìn)行分析檢測(cè),包括紅外光譜、紫外光譜、等離子發(fā)射光譜、X射線照射、差示掃描量熱法(DSC)、機(jī)械熱分析(TMA)、熱失重(TGA)等,該方法具有鑒定快、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn),但是鑒定成本高。因此,對(duì)于廢舊塑料的鑒定,物理、化學(xué)、儀器分析三種鑒定方法應(yīng)該結(jié)合使用,使其達(dá)到效率高、結(jié)果更準(zhǔn)確的效果。
1. 物理鑒定法
常用的物理鑒定法有外觀法、物理性能檢驗(yàn)法和溶解法等。
1.1 外觀法
外觀鑒定主要是通過(guò)視覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)等來(lái)觀察塑料產(chǎn)品的外觀特征,如產(chǎn)品的形狀、透明性、顏色、光澤、硬度等。塑料經(jīng)過(guò)回收再加工過(guò)程,顏色、光澤、強(qiáng)度等都會(huì)發(fā)生變化,無(wú)二次料的顏色一般都會(huì)較透明,混有二次料的產(chǎn)品會(huì)降低透明性,透明性比無(wú)二次料的低;二次料的光澤比較差;塑料的強(qiáng)度可用牙齒咬來(lái)初步確定,有添加二次料的比較脆。外觀法一般作為塑料二次料的初步鑒定。
1.2 密度、沖擊強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等物理性能檢驗(yàn)法
不同種類的塑料,其密度通常相差比較大,同一種塑料經(jīng)再回收前后密度相差也會(huì)有較大的差別。密度法可用于塑料二次料的大致鑒別,但不能用來(lái)表征塑料二次料,因?yàn)樗芰匣厥赵偕^(guò)程中會(huì)產(chǎn)生許多空洞或其他缺陷。例如,ABS/PC的再生過(guò)程就會(huì)產(chǎn)生很多微小的孔洞,并且孔洞的數(shù)量隨著再生次數(shù)的增多而增加。
對(duì)于沖擊強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等強(qiáng)度性質(zhì),隨著塑料二次回收料含量的增加會(huì)發(fā)生變化。例如,HP-126NC001、GAR-011C(KS 2511BK)、GAR-011(L65) KS2511BK、GAR-011(L85) KS2511BK這四種ABS塑料產(chǎn)品,四種產(chǎn)品ABS二次料添加量是依次增大的。依次對(duì)四種產(chǎn)品做抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度測(cè)試,這些強(qiáng)度性質(zhì)隨著二次料含量的增大關(guān)系,如圖1~4所示。從圖中,可以看出塑料的抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度都有隨著二次料添加量的增加而降低的趨勢(shì),特別是抗拉強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度出現(xiàn)了明顯的下降。這些強(qiáng)度性質(zhì)的降低是與二次料在回收利用過(guò)程中形成空洞與缺陷、分子量的減小是密切相關(guān)的。因此,對(duì)于塑料回收料的鑒定,可以通過(guò)測(cè)試塑料的這些強(qiáng)度性質(zhì),通過(guò)對(duì)比可以初步確定產(chǎn)品中是否含有二次回收料。
1.3 溶解法
利用塑料在不同有機(jī)溶劑的溶解性可以鑒別不同的塑料,也可以鑒別塑料二次料,由于二次料回收再利用過(guò)程中,難以達(dá)到較高的純度,都會(huì)存在些雜質(zhì),導(dǎo)致二次料的溶解性沒(méi)有原產(chǎn)料的好,塑料二次料在有機(jī)溶劑溶解過(guò)程中會(huì)有殘?jiān)某霈F(xiàn)。常用的塑料溶解有機(jī)溶劑有、二、、、與甲酸等。但是溶解法有非常大的局限性,很多塑料產(chǎn)品在加工過(guò)程中都會(huì)加有各種填料,這就影響了二次料與原產(chǎn)料的對(duì)比。因此,溶解法做二次料鑒定有很大的誤差,但作為鑒定塑料二次料種類是比較快的方法。
以上為三種常用的物理鑒定法,也是比較簡(jiǎn)單的鑒定方法,能初步判斷是否為二次回收料產(chǎn)品。
2.化學(xué)鑒定法
不同種塑料有不同的化學(xué)性質(zhì),表現(xiàn)為比較明顯的是燃燒火焰顏色、顯色反應(yīng)等。因此,可以利用這些化學(xué)性質(zhì)來(lái)鑒定塑料,對(duì)化學(xué)試劑的顯色反應(yīng)還可以用來(lái)鑒定塑料二次料,如聚碳酸酯對(duì)二甲基氨基甲醛的顏色反應(yīng)。雖然利用化學(xué)性質(zhì)鑒定塑料現(xiàn)象明顯,但是存在很大的局限,主要是塑料二次料當(dāng)中可能含有很多未知的雜質(zhì)填料,這對(duì)鑒定結(jié)果都有比較大的影響,因此,也很難得出準(zhǔn)確高的鑒定結(jié)果。因此,在塑料二次料鑒定中比較少用。
3. 儀器分析鑒定法
3.1紅外光譜吸收光譜分析法
紅外光譜是記錄物質(zhì)對(duì)紅外光的吸收程度(或透過(guò)程度)與波長(zhǎng)(或波數(shù))的關(guān)系圖。波長(zhǎng)范圍從0.75μm到300μm的區(qū)域稱為紅外區(qū)。可以根據(jù)紅外光譜吸收峰的位置和形狀來(lái)推斷未知物結(jié)構(gòu),依照特征吸收峰的強(qiáng)度來(lái)測(cè)定混合物各組分的含量,紅外光譜分析法具有快速、高靈敏度、試樣用量少、能分析各種狀態(tài)的試樣等特點(diǎn)。因此,利用紅外光譜可以分析鑒定塑料二次料。
按照紅外光波長(zhǎng)的不同,可以將紅外光譜分為3個(gè)區(qū)域,分別為近紅外區(qū)、中紅外區(qū)和遠(yuǎn)紅外區(qū),相對(duì)應(yīng)的為近紅外分析技術(shù)(NIR)、中紅外分析技術(shù)(MIR)和遠(yuǎn)紅外分析技術(shù)(FIR)。近紅外分析技術(shù)的波長(zhǎng)范圍為0.75-2.5μm,適用于大多數(shù)通用塑料和工程塑料的鑒定。中紅外分析技術(shù)是目前應(yīng)用較為廣泛的定性與定量分析的技術(shù)之一,利用中紅外光分析技術(shù)可以確定塑料特定的化學(xué)鍵與官能團(tuán),因此,也可以用來(lái)鑒別塑料。遠(yuǎn)紅外光譜只能引起骨架的振動(dòng),不適用于鑒別分析。在塑料二次料的鑒定當(dāng)中,紅外光譜也是一個(gè)能有效保證結(jié)果準(zhǔn)確的方法之一,由于塑料在回收過(guò)程中分子量會(huì)減小和雜質(zhì)的存在,利用紅外光譜分別對(duì)塑料二次料與原產(chǎn)料分析,比較紅外吸收峰位移和強(qiáng)弱,可以鑒定二次料的存在。
3.2 差示掃描量熱法(DSC)
差示掃描量熱法是指在程序溫度控制下,測(cè)量輸入到被測(cè)樣品與參比樣品的功率差或熱量差與溫度(或時(shí)間)關(guān)系的技術(shù)。常用的DSC有功率補(bǔ)償型與熱流補(bǔ)償型兩大類。功率補(bǔ)償型DSC,通過(guò)功率差與溫度(或時(shí)間)的關(guān)系曲線,能提供關(guān)于物質(zhì)的物理和化學(xué)的變化,包括吸熱、放熱、熱容變化過(guò)程和物質(zhì)相轉(zhuǎn)變的定量或定性的信息。不同物質(zhì)在升溫或降溫過(guò)程中,其關(guān)系曲線也不相同,功率差與溫度的曲線變化對(duì)應(yīng)于物質(zhì)熱容的變化。[11][12]廢舊塑料在回收再利用過(guò)程中,塑料的熱學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生改變,因此,利用DSC得出的功率差與溫度的關(guān)系曲線和原產(chǎn)料相對(duì)應(yīng)的DSC曲線是有區(qū)別的,可以利用這點(diǎn)對(duì)塑料二次料進(jìn)行鑒定。下面以丙烯腈-丁二烯-乙烯聚合物(ABS)和耐沖擊性乙烯(HIPS)為例子分析。


圖6中,與ABS的類似,二次料的加入對(duì)塑料產(chǎn)品的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度影響較小。觀察HIPS中不同二次料含量的DSC曲線,可以看出加入二次料的DSC曲線在120℃至130℃之間也增加了一個(gè)熱容變化臺(tái)階,并隨著二次料的含量增加熱容變化臺(tái)階有增大的趨勢(shì),二次回收料占時(shí)熱容變化。因此,這個(gè)熱容變化臺(tái)階也可以作為HIPS的特征熱容變化臺(tái)階。
分析圖5和圖6,可以看出二次料都會(huì)使產(chǎn)品的DSC曲線新增加了一個(gè)熱容變化的臺(tái)階,而且不同塑料新增熱容變化臺(tái)階的位置不同。利用這個(gè)相異性,可以鑒定塑料產(chǎn)品中是否含有二次料。
如果能將各種塑料原產(chǎn)料和二次料的DSC曲線中的特征熱容變化臺(tái)階積累成DSC曲線數(shù)據(jù)庫(kù),即可利用DSC鑒定二次料能達(dá)到方便準(zhǔn)確的效果,將產(chǎn)品的DSC曲線與數(shù)據(jù)庫(kù)里面的曲線對(duì)照就能得出該塑料產(chǎn)品是否含有二次料。同時(shí),利用DSC法鑒定二次料也可利用與原產(chǎn)料的DSC曲線對(duì)比,找出曲線之間的特征熱容變化臺(tái)階以鑒定產(chǎn)品中是否含有二次料。
以上為常用的兩種儀器分析法,同時(shí)還有其他儀器分析法鑒定二次回收料,可以根據(jù)實(shí)際情況結(jié)合使用,得出準(zhǔn)確高效的結(jié)果。
二次料的鑒定有物理、化學(xué)和儀器分析法,各種方法都有優(yōu)缺點(diǎn)。其中,儀器分析法中的DSC分析,在今后有較大的發(fā)展前景,將會(huì)是較快而準(zhǔn)的塑料二次料鑒定法。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,可以根據(jù)具體的需要選擇不同的方法相結(jié)合使用,得出準(zhǔn)確度高的鑒定結(jié)果,從而提高經(jīng)濟(jì)效益,讓塑料回收行業(yè)更好地發(fā)展。