Технические решения для промышленности
Закрыть
Технические решения для промышленности
Технологии

Полимерные добавки. Идентификация полимерных компаундов. Практическое применение

3 марта 2020
Полимерные добавки. Идентификация полимерных компаундов. Практическое применение

Быстрые промышленные системы идентификации полимеров были разработаны для сортировки пластиковых компонентов в автомобилях, пластмасс, используемых в строительстве и строительной промышленности, в производстве труб и элементов трубопроводных систем, и пластиковых плёнок. При утилизации пластмассовых материалов автоматическая идентификация имеет решающее значение независимо от цвета, степени загрязнения, а также содержания добавок и влаги. Качество переработанного материала зависит от чистоты исходного материала и, следовательно, от эффективности методов идентификации и сортировки.

Известны разные способы сортировки и идентификации, например, с использованием таких свойств, как плотность, электрическое, магнитное или химическое разделение. Однако существуют аналогичные полимеры, такие как сополимеры или смеси полимеров, а также материалы с различными добавками, которые невозможно разделить этими методами. Поэтому были разработаны оптические измерения, особенно спектроскопические методы. Различные типы методов идентификации были оценены, однако специалисты до сих пор спорят об эффективности отдельных технологий. Что касается ситуации с утилизацией отработанных полимерных материалов, то этим вопросам мы уже посвящали не одну статью и даже отдельный цикл статей, поэтому не будем останавливаться здесь на этом подробно, а осветим только те моменты, которые касаются переработки вторичных пластмасс путём их разделения.

Доступные в настоящее время методы идентификации пластиковых отходов для облегчения разделения включают системы распознавания цвета, оптические методы (считывание кодов), системы считывания штрих-кодов, XRF, NIRS, FTIR, спектроскопию комбинационного рассеяния, МС газообразных продуктов разложения, лазерную десорбцию — спектрометрию на анализ подвижности ионов (LD-IMS), маркеры флуоресцентного красителя, термооптические методы (основанные на различиях диэлектрических постоянных пластмасс после диэлектрического нагрева) и ультразвуковые и фотоакустические методы. Среди этих методов NIR, MIR и метод Raman имеют лучшую надежность для идентификации пластиковых материалов. Хемометрические подходы, определяющие спектральные расстояния между спектром образца и эталонными спектрами, используются для идентификации пластиковых материалов с помощью оптических измерений.

Полимерные добавки. Идентификация полимерных компаундов. Практическое применение

Например, для идентификации пластиковых материалов, таких как огнестойкие ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол), HIPS, SAN, полипропилены, полиэтилены, полиамиды, POM, PMMA, поликарбонаты и PPO с помощью спектроскопических измерений (FTIR), использовалось преимущество определения спектральных расстояний с помощью эталонных спектров (с использованием простых (PLS, PCA, PDA) или более сложных методы, такие как нейронные сети и расстояния Махаланобиса). При анализе этими методами может быть достигнута высокая надёжность (корректность идентификации колеблется на уровне от 95 до 98%). Быстрый бесконтактный метод NIRS (поглощение и отражение) с мощными программными технологиями указывается в качестве метода выбора любого пластика, происходящего из бытовых отходов, который должен быть идентифицирован со временем цикла идентификатора менее секунды.

Высокопроизводительная методика NIRS с обнаружением InGaAs и анализом PCA была предложена для оперативной идентификации постпотребительских упаковок различных полимеров (полиэтилена, полиэтилентерефталата, полипропилена, полистирола, ПВХ) на промышленной конвейерной ленте. Инфракрасное излучение с использованием акустооптического перестраиваемого фильтра (AOTF) позволяет в реальном времени различать химические сигнатуры более 30 видов пластика с вероятностью успеха в 100%. Преимущества спектрального диапазона NIR по сравнению со средним ИК-диапазоном: фотоприемники NIR, такие как фотодиоды Ge, InAs или InGaAs с быстрым откликом и высокой чувствительностью, и оптика из кварцевого волокна с низким затуханием.

Полимерные добавки. Идентификация полимерных компаундов. Практическое применение

Лазерный зонд, использующий комбинационное неупругое рассеяние света, также был описан в качестве инструмента для быстрой идентификации автомобильных пластиков (для целей переработки; время цикла идентификации в этом случае составляет около 1 секунды). Также этот метод подходит для пигментированных, текстурированных и армированных полимерных марок. Система чувствительна к наличию CB. Также LD-IMS был предложен для сортировки и переработки образцов полимеров, включая ПВХ, PA6.6, полиэтилены HDPE, LDPE и акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS).

Автоматическая идентификация и сортировка отходов пластмасс может также основываться на включении флуоресцентных индикаторов в материалы, давая каждому уникальный отпечаток. Альтернативно, небольшое количество добавки, такой как Li2CO3 или Li2B4O7, может быть использовано в пластмассах для простой идентификации типа сырья (например, с помощью пламени или спектрального анализа) во время переработки. Для конструкционных пластмасс необходимо комбинировать различные методы из-за большого разнообразия материалов и добавок, которые необходимо идентифицировать. Идентификация и сортировка пластмасс в отходах также были рассмотрены. Например, учёный Гарбасси подчеркивал важную роль, которую играют анализ и характеристики полимеров в переработке пластмасс. В следующей части рассмотрим методы химического анализа каучуков.

Полимерные добавки. Идентификация полимерных компаундов. Практическое применение

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.

комментарии
Комментариев нет

Прежде, чем Вы сможете добавить свой комментарий, он будет проверен администратором.
вернуться назад