Mat-plastråvaror: jungfruliga, återvunna och återvunna material

Identifiering av mat-plastråvaror av klass: The 3 Core Differentiation Methods for Virgin, Recycled and Reclaimed Materials. I kvalitetskontrollen avmat-betygRåvaror av PP-plast, att noggrant skilja mellan jungfruliga, återvunna och återvunna material är ett avgörande steg för att säkerställa produktsäkerhet och kvalitetsstabilitet. Även om dessa tre typer av material är lika i utseende, har de betydande skillnader i molekylstruktur, kemisk sammansättning och fysikaliska egenskaper. Baserat på de senaste nationella standarderna och branschpraxis, kommer följande att beskriva tre grundläggande identifieringsmetoder och deras driftsprocedurer.

1.1 Definitioner och skillnader mellan jungfruligt, återvunnet och återvunnet material

Virgin material avser PP-material direkt polymeriserat från petrokemiska råmaterial, kännetecknat av en regelbunden molekylstruktur och hög renhet. Denna typ av material har aldrig använts, har en komplett molekylkedja, en enda kemisk sammansättning och alla prestationsindikatorer uppfyllermat-betygstandarder. Virgin PP har en högordnad isotaktisk struktur, med alla metylsidogrupper placerade på samma sida av huvudkedjan, som bildar en spiralform, med en kristallinitet på 50%-80% och ett smältpunktsområde på 160-176 grader.

Återvunnet material hänvisar till PP-avfall som helt enkelt har krossats och rengjorts efter användning, huvudsakligen från skrot, defekta produkter eller post-plastprodukter från produktionsprocessen. Även om denna typ av material behåller grundstrukturen av PP, kan det innehålla rester av tillsatser, pigment, föroreningar och nedbrytningsprodukter som genereras under användning. Molekylkedjorna av återvunnet material kan vara delvis brutna, och molekylviktsfördelningen är bredare, vilket leder till förändringar i prestandaparametrar.

1.2 Jämförande analys av prestandaparameter

När det gäller fysikaliska egenskaper finns det betydande skillnader mellan de tre typerna av material. Densitet är den mest intuitiva särskiljande indikatorn. Densiteten för ny PP är vanligtvis i intervallet 0,90-0,915 g/cm³, medan densiteten för återvunnen PP i allmänhet är i intervallet 0,9-0,91 g/cm³. Skillnaden mellan de två är liten men kan fortfarande särskiljas med hjälp av precisionsinstrument. Draghållfasthet är en annan viktig parameter. Draghållfastheten för ny PP kan nå 30-40 MPa, medan draghållfastheten för återvunnet material endast är 20-30 MPa, 20-30% lägre än för nytt material.

När det gäller termiska egenskaper uppvisar virgin PP en enda, ren och jämn smälttopp i sin smältkurva, med en topptemperatur mellan 165-169 grader. Smältkurvan för återvunnet material visar vanligtvis flera smälttoppar, runt 132 grader och 165 grader, på grund av de olika smältpunkterna för PP från olika källor. Dessutom, på grund av flera bearbetningssteg, ökar smältflödeshastigheten (MFR) för återvunnet material avsevärt, vilket är ett resultat av molekylär kedjebrott som leder till en minskning av molekylvikten.

Skillnaderna i kemisk sammansättning är mer komplexa. Den kemiska sammansättningen av ny PP är relativt enkel och innehåller huvudsakligen PP-polymer och en liten mängd tillsatser som antioxidanter. Återvunnet och återvunnet material kan innehålla olika föroreningar, inklusive tungmetaller (vars innehåll kan vara mer än två storleksordningar högre än det i jungfruligt material), bekämpningsmedelsrester, härdningsmedel, lim, bakterier, virus och andra skadliga ämnen. Förekomsten av dessa föroreningar påverkar inte bara materialets prestanda utan, ännu viktigare, kan utgöra ett potentiellt hot mot livsmedelssäkerheten.

2.1 Testmetod för fysisk prestanda

Fysisk prestandatestning är den mest grundläggande och vanligaste identifieringsmetoden, främst inklusive densitetsmätning, smältflödesindextestning och termisk analys.
Densitetsmätning är det första steget för att identifiera PP-material. Enligt nationella standarder GB/T 1033.1-2008 och ISO 1183-1:2019 är densitetskravet för livsmedelskvalitet PP 0,90-0,91 g/cm³. Specifika metoder inkluderar nedsänkningsmetoden, vätskepyknometermetoden och densitetsgradientkolonnmetoden. Bland dessa metoder är densitetsgradientkolumnmetoden den mest exakta. Det innebär att man placerar provet i en exakt preparerad n-heptan-etanol-gradientlösning och bestämmer densitetsvärdet baserat på dess suspensionsposition. Testet måste utföras i en miljö med konstant temperatur på 23±0,5 grader för att eliminera termiska expansionsfel. Moderna laboratorier använder i stor utsträckning automatiska densimetrar, som kombinerar Archimedes princip med teknik för mätning av vibrationsfrekvens, vilket förbättrar testnoggrannheten till ±0,0001 g/cm³.

I praktiken är densiteten för ny PP vanligtvis stabil inom intervallet 0,905-0,910 g/cm³, medan återvunnet material kan uppvisa större avvikelser på grund av eventuell inkludering av andra plaster eller föroreningar. Densitetsvariationen av återvunnet material är mer komplex, beroende på deras källa och bearbetningsteknik. Det bör noteras att enbart densitetstestning inte helt kan skilja mellan de tre typerna av material; andra metoder måste kombineras för en övergripande bedömning.

Smältflödestestet (MFR) är en kärnindikator för att utvärdera materialbearbetningsfluiditeten. Enligt GB/T 3682-standarden används en smältflödesindexerare för att mäta mängden material som extruderas genom en standardform på 10 minuter vid en specifik temperatur (vanligtvis 230 grader) och belastning (2,16 kg), med enheten g/10min. Smältflödeshastigheten för PP av livsmedel- kontrolleras i allmänhet inom intervallet 2-10 g/10 min, medan intervallet för PP för allmänt bruk är 0,5-30 g/10 min.

Smältflödestestet är särskilt effektivt för att skilja mellan jungfruligt och återvunnet material. Studier har visat att PP efter flera bearbetningscykler genomgår kedjeklyvning på grund av skjuvkrafter, vilket leder till en minskning av molekylvikten och en signifikant ökning av MFR-värdet. MFR-värdet för jungfruligt PP är relativt stabilt, medan MFR-värdet för återvunnet material kan vara flera gånger högre än för jungfruligt material. Till exempel kan en sats av ny PP ha en MFR på 5 g/10 min, medan återvunnet material som bearbetas 5 gånger kan ha en MFR på 15 -20 g/10 min. Det bör noteras att förändringsmönstret för PE-LD är det motsatta; dess MFR minskar med ökande bearbetningscykler, eftersom PE-LD huvudsakligen genomgår tvärbindningsreaktioner snarare än kedjeklyvningsreaktioner. Termisk analys, inklusive differential scanning kalorimetri (DSC) och termogravimetrisk analys (TGA), är en av de mest effektiva metoderna för att identifiera PP-material. DSC bestämmer exakt smältpunkten, kristallisationstemperaturen, kristalliniteten och oxidationsinduktionstiden (OIT) för ett material genom att mäta värmeflödesskillnaden mellan provet och en referens. TGA analyserar den termiska stabiliteten och sönderdelningsbeteendet hos ett material genom att mäta förändringen i provmassan med temperatur eller tid.

Vid DSC-testning uppvisar virgin PP vanligtvis en enda skarp smälttopp med en topptemperatur mellan 165-169 grader och hög kristallinitet. Återvunnen PP, på grund av molekylär kedjeklyvning och en bredare molekylviktsfördelning, visar en bredare smälttopp i sin DSC-kurva och kan uppvisa flera smälttoppar. Till exempel kan återvunnen PP visa en liten topp runt 132 grader (möjligen på grund av lågmolekylära komponenter eller andra plaster) och en huvudtopp runt 165 grader. Dessutom är kristalliniteten för återvunnen PP vanligtvis lägre än den för ny PP, på grund av skador på molekylkedjestrukturen orsakad av flera bearbetningscykler.

TGA-analys kan avslöja skillnader i materialens termiska stabilitet. Virgin PP har vanligtvis en termisk nedbrytningstemperatur över 300 grader, och nedbrytningsprocessen är relativt enkel. Återvunnen PP, på grund av närvaron av olika tillsatser och föroreningar, uppvisar ett mer komplext termiskt nedbrytningsbeteende, som potentiellt börjar sönderdelas vid lägre temperaturer och visar flera viktminskningssteg under nedbrytningen. Det är särskilt anmärkningsvärt att restmassan av återvunnen PP varierar kraftigt, från 0,2 % till 66 %, medan restmassan av ny PP vanligtvis är mellan 0,2 % och 0,5 %.

2.2 Analysmetoder för kemisk sammansättning

Analys av kemisk sammansättning är den mest exakta metoden för att identifiera PP-material, främst inklusive tekniker som infraröd spektroskopi, elementaranalys och kromatografi.
Infraröd spektroskopi (FTIR) är den mest använda kemiska analysmetoden. FTIR kan exakt analysera de funktionella grupperna och molekylstrukturens egenskaper hos ett material och snabbt identifiera typen av PP-basmaterial (homopolymer/sampolymer) och typen av tillsatser genom att jämföra karakteristiska absorptionstoppar. Det typiska infraröda spektrumet för PP visar fyra skarpa toppar vid 2960-2800 cm⁻¹, motsvarande C-H-sträckningsvibrationerna för CH, CH₂ och CH₃; toppar vid 1460 cm⁻¹ och 1376 cm⁻¹ motsvarar C-H-böjningsvibrationerna; toppen vid 1165 cm⁻¹ representerar metylgruppens gungande böjningsvibrationer ut-ur planet; och 998 cm-1-bandet är relaterat till 11-13 repeterande enheter och kan användas som ett kristallint band för att beräkna kristallinitet.

För att skilja mellan jungfruligt och återvunnet material är nyckeln till FTIR att observera C=O-absorptionstoppen i 1600-1750 cm⁻¹-regionen. Studier har visat att alla PP-prover uppvisar svaga C=O-absorptionstoppar i denna region, vilket kan bero på oxidation av återvunnet material eller närvaron av tillsatser som innehåller funktionella karbonylgrupper. C=O-toppintensiteten för ny PP är svag och stabil, medan C=O-toppintensiteten för återvunnet material är betydligt starkare på grund av oxidationsprocessen. Dessutom kan ATR-FTIR även upptäcka återvunnen PE-LD. Återvunnet material som bearbetats 6 gånger visar en ny metylkarakteristisk topp (2950,7 cm⁻1), men den metylkarakteristiska toppen är inte uppenbar i återvunnet material som endast bearbetas en gång, vilket indikerar vissa begränsningar av denna metod.

Arbetsproceduren för FTIR-analys är relativt enkel. Först skärs provet till en lämplig storlek och placeras på ATR-tillbehöret (Attenuated Total Reflectance) på Fourier-transformens infraröda spektrometer. Skanningsområdet är inställt på 4000-400 cm⁻¹, upplösningen är 4 cm⁻¹ och antalet skanningar är vanligtvis 32. Genom att jämföra med ett standardspektralbibliotek kan materialets grundläggande sammansättning snabbt bestämmas. För komplexa prover kan tvådimensionell infraröd spektroskopi också användas för att identifiera olika komponenter genom att analysera förändringar i spektrumet.

Grundämnesanalys används främst för att detektera tungmetaller och andra skadliga grundämnen i material. PP av livsmedels-kvalitet har strikta krav på tungmetallinnehåll, med kadmiuminnehåll Mindre än eller lika med 0,005 mg/kg, kvicksilverinnehåll Mindre än eller lika med 0,01 mg/kg och blyinnehåll Mindre än eller lika med 0,01 mg/kg. Detektionsmetoder använder vanligtvis induktivt kopplad plasmamasspektrometri (ICP-MS), med en detektionsgräns på 0,001 mg/kg, eller atomabsorptionsspektrometri (AAS).

Elementaranalys är en viktig metod för att skilja mellan jungfruligt och återvunnet material. Studier har visat att tungmetallhalten i jungfruliga PP-material är mycket lika, med en relativ avvikelse på högst 57 %, medan tungmetallhalten i återvunnet material ofta är mer än två storleksordningar högre än i jungfruliga material. Detta beror på att återvunnet material kan komma i kontakt med olika föroreningskällor under återvinningsprocessen, inklusive industriavfall och hushållsavfall, vilket leder till ansamling av tungmetaller. Vid faktisk testning, om tungmetallhalten i ett prov visar sig vara onormalt hög, kan det i allmänhet fastställas att det är återvunnet material eller en blandning som innehåller återvunnet material.

Kromatografisk analys inkluderar gaskromatografi-masspektrometri (GC-MS) och hög-vätskekromatografi (HPLC), som huvudsakligen används för att detektera flyktiga organiska föreningar, kvarvarande monomerer och tillsatser i material. GC-MS kan användas för att analysera flyktiga organiska föreningar och kvarvarande monomerer, medan HPLC används för analys av migration av icke-flyktiga tillsatser. Speciellt har headspace-gaskromatografi-masspektrometri (HS-GC-MS)-teknik inkluderats i den nationella standarden GB/T 46019.2-2025, specifikt för identifiering av återvunnen polypropen.

HS-GC-MS-metoden innefattar följande procedur: Väg 1,5 g av provet (exakt till 0,1 mg) och placera det i en 20 ml headspace-flaska. Tillsätt 20 μL D8-naftalenarbetslösning (0,3 ug/mL) som intern standard. Efter att ha balanserats vid 150 grader i 30 minuter, utför analysen. Retentionsindexet för varje flyktig komponent beräknas genom att extrahera retentionstiden för n-alkaner, och den relativa topparean beräknas genom intern standardnormalisering av topparean. Forskare analyserade 170 jungfruliga PP-prover och 119 återvunna PP-prover, sållade bort 25 karakteristiska flyktiga komponenter och etablerade en identifieringsmodell baserad på den slumpmässiga skogsalgoritmen, med en noggrannhet på över 95 %.

2.3 Mikrostruktur och morfologi observationsmetoder

Mikrostruktur- och morfologiobservation är en metod för att identifiera PP-material ur molekylär nivå och mikroskopisk morfologiperspektiv, huvudsakligen inklusive differentiell scanningkalorimetri, polariserad ljusmikroskopi och svepelektronmikroskopi.

Differential scanning kalorimetri (DSC) kan inte bara mäta materialets termiska prestandaparametrar utan också identifiera materialtypen genom att analysera dess smält- och kristallisationsbeteende. DSC kan tillhandahålla karakteristiska termiska prestandaparametrar för materialet, såsom glasövergångstemperatur, smältpunkt och kristallinitet. Dessa parametrar har stor betydelse för att skilja mellan jungfruligt och återvunnet material. I praktiken vägs 5-10 mg av provet och placeras i en aluminiumprovpanna, och temperaturen höjs från rumstemperatur till 20 grader över smältpunkten vid en uppvärmningshastighet på 10 grader/min och DSC-kurvan registreras.

DSC-kurvan för jungfrulig PP visar vanligtvis en enda, skarp smälttopp med en symmetrisk form, och smälttemperaturen är mellan 165-169 grader. DSC-kurvan för återvunnet material uppvisar emellertid väsentligt olika egenskaper: smälttoppen vidgas, flera smälttoppar kan uppträda (t.ex. vid 132 grader och 165 grader), toppformen är asymmetrisk och smälttemperaturen minskar. Till exempel, i en studie, minskade smältpunkterna för prover från #4 till #1 sekventiellt, och alla var under 170 grader, och kristalliniteten minskade också sekventiellt. Prov #5 visade också en kallkristallisationstopp under upphettningsprocessen, vilket indikerar att molekylkedjornas rörlighet ökade med ökande temperatur, och kedjesegmenten omarrangerades för att bilda kristaller.

Beräkningen av kristallinitet är också viktig för identifiering. Enligt formeln Xc=ΔHm/ΔH0 × 100 % (där ΔHm är provets smältentalpin och ΔH0 är smältentalpin för 100 % kristallin PP, 240,5 J/g), kan materialets kristallinitet beräknas. Kristalliniteten för ny PP är vanligtvis mellan 60-80%, medan kristalliniteten för återvunnet material kan minska till 40-60% på grund av förstörelsen av molekylkedjestrukturen. Genom att jämföra förändringarna i kristallinitet är det möjligt att avgöra om materialet har genomgått flera bearbetningssteg. Polariserande mikroskopi möjliggör direkt observation av sfärulitmorfologin och storleken på PP, vilket bestämmer materialets kristallisationsegenskaper. Virgin PP, på grund av sin höga molekylära kedjeregelbundenhet, bildar enhetliga sfäruliter med fullständig morfologi. Återvunnen PP har emellertid en bredare molekylviktsfördelning, vilket resulterar i sfäruliter av varierande storlek och oregelbundna former. Särskilt när man observerar dubbelbrytningsfenomenet av sfäruliter, uppvisar jungfrulig PP ett tydligt maltesiskt korsextinktionsmönster, medan extinktionsmönstret för återvunnen PP kan vara suddigt eller ofullständigt.

Analys med svepelektronmikroskopi (SEM) kan observera materialets ytmorfologi och tvärsnittsstruktur. Tvärsnittet av jungfrulig PP visar enhetliga duktila frakturegenskaper, en slät yta och inga uppenbara defekter. Tvärsnittet av återvunnen PP kan uppvisa spröda brottegenskaper, en grov yta och olika defekter som hålrum, sprickor och föroreningar. SEM kan också användas för energidispersiv spektroskopi (EDS) analys för att detektera materialets elementära sammansättning, vilket är särskilt effektivt för att identifiera föroreningar.

Forskare använde en kombination av fältemissionsskanningelektronmikroskopi (SEM) och energidispersiv spektroskopi (EDS) för att analysera provernas morfologi och elementära sammansättning, vilket ger en exakt analys av provernas mikroskopiska sammansättning och morfologi. Denna metod kan avslöja subtila skillnader som är osynliga för blotta ögat, såsom små föroreningspartiklar, ytoxidskikt och bearbetningsmärken. Speciellt för prover som innehåller en liten mängd återvunnet material kanske makroskopiska metoder inte kan identifiera dem, men SEM-EDS-analys kan avslöja onormal elementarfördelning.

3.1 Systematisk identifieringsprocessdesign

Baserat på de tre kärnmetoderna som beskrivs ovan kan vi designa en systematisk identifieringsprocess för att säkerställa korrekt differentiering mellan jungfruligt, återvunnet och återvunnet material. Denna process använder ett identifieringssystem på tre-nivåer: "preliminär screening - i-djupanalys - omfattande beslut".

Första nivån: Preliminär screening. Utför först visuell inspektion och densitetstestning. Nytt material av hög-kvalitet bör ha en jämn matt struktur, ren färg (oftast benvit- eller genomskinlig), inga föroreningar, svarta fläckar eller granulär känsla och ingen stickande lukt. Densitetstestning använder kolumnmetoden för densitetsgradient eller en automatisk densimeter för att jämföra provdensiteten med standardvärdet (0,90-0,91 g/cm³). Om densitetsvärdet avviker från standardområdet med mer än ±0,005 g/cm³, kan det i allmänhet bestämmas som icke-jungfruligt material.

Samtidigt utförs ett smältflödestest (MFR). MFR-värdet för ny PP bör ligga inom standardintervallet och relativt stabilt. Om MFR-värdet är onormalt högt (mer än två gånger standardvärdet) kan det vara återvunnet material.

Andra nivån: Fördjupad-analys. Mer detaljerad analys görs på proverna efter preliminär screening. Först utförs FTIR-analys, med fokus på intensiteten av C=O-absorptionstoppen i 1600-1750 cm⁻¹-regionen. Om C=O-toppen är avsevärt förstärkt, indikerar det att materialet kan ha genomgått oxidation och sannolikt är återvunnet material. Därefter utförs DSC-analys för att observera formen, antalet och temperaturen på smälttopparna. Om flera smälttoppar uppträder eller smälttemperaturen är betydligt lägre, i kombination med förändringar i kristallinitet, kan det ytterligare bekräfta om det är återvunnet material.

Tredje nivån: Omfattande bedömning. För prover som fortfarande inte kan fastställas, används HS-GC-MS-metoden för slutlig bekräftelse. Enligt den nationella standarden GB/T 46019.2-2025 görs bedömningen genom att analysera 25 karakteristiska flyktiga komponenter i kombination med en slumpmässig skogsalgoritmmodell. Denna metod har en noggrannhet på över 95 % och kan effektivt skilja mellan ny PP och återvunnen PP. Samtidigt utförs elementaranalys för att detektera tungmetallinnehåll. Om tungmetallhalten är mer än två storleksordningar högre än det normala intervallet kan det bestämmas som återvunnet material.
I praktisk drift rekommenderas det att använda flera metoder för ömsesidig verifiering. Använd till exempel först densitet och smältflödesindex för preliminär screening, använd sedan FTIR och DSC för bekräftelse, och använd slutligen HS-GC-MS för skiljedom. Denna kombination av metoder kan undvika begränsningarna med en enda metod och förbättra identifieringens noggrannhet.

3.2 Resultatbedömning Standardsystem

Att upprätta en standard för vetenskaplig resultatbedömning är nyckeln för att säkerställa identifieringens riktighet. Baserat på nationella standarder och branschpraxis kan vi upprätta följande bedömningsstandardsystem.

Kriterier för bedömning av fysiska egenskaper:

• Densitet: Virgin PP är 0,905-0,910 g/cm³, återvunnet material kan fluktuera inom intervallet 0,900-0,915 g/cm³, och återvunnet material har en större densitetsvariation på grund av sin komplexa sammansättning.
• Smältflödeshastighet (MFR): MFR-värdet för ny PP bör ligga inom standardspecifikationerna (vanligtvis 2-10 g/10 min), MFR-värdet för återvunnet material kan vara något högre och MFR-värdet för återvunnet material kan vara 2-5 gånger högre än för nytt material.
• Smältpunkt: Smältpunkten för ny PP är 165-169 grader, smältpunkten för återvunnet material förblir i princip oförändrad, och smältpunkten för återvunnet material kan minska med 5-10 grader, och flera smälttoppar kan uppstå.
• Kristallinitet: Kristalliniteten för ny PP är 60-80% och kristalliniteten för återvunnet material är 40-60%.

Kriterier för bedömning av kemisk sammansättning:

• FTIR Karakteristiska toppar: C=O toppintensitet (1600-1750cm⁻¹), svagare i jungfruligt material, betydligt starkare i återvunnet material; metylkaraktäristisk topp (2950 cm⁻1), uppträder efter flera bearbetningssteg.
• Tungmetallinnehåll: Tungmetallinnehållet i jungfruligt material är extremt lågt (relativ avvikelse < 57%), och tungmetallhalten i återvunnet material kan vara mer än två storleksordningar högre än i jungfruligt material.
• Flyktiga komponenter: 25 karakteristiska komponenter detekteras av HS-GC-MS, och det finns betydande skillnader i komponenternas typer och innehåll mellan jungfruliga och återvunna material.

Kriterier för bedömning av mikrostruktur:

• DSC Melting Peak: Virgin material visar en enda skarp topp, medan återvunnet material visar en bredare toppform och kan ha flera toppar.
• Sfärulitmorfologi: Virgin material har enhetlig sfärulitstorlek och fullständig morfologi, medan återvunnet material har varierande sfärulitstorlekar och oregelbunden morfologi.
• Ytmorfologi: Tvärsektionen- av jungfruligt material är slät och enhetlig, medan tvärsnittet av återvunnet material är grovt och kan ha defekter.

I faktisk bedömning måste flera indikatorer övervägas heltäckande. Till exempel, om ett prov samtidigt uppfyller följande villkor: densitet inom standardintervallet, normalt MFR-värde, enkel smälttopp i DSC, svag C=O-topp i FTIR och låg tungmetallhalt, bedöms det som jungfruligt material. Om provet visar en signifikant ökning av MFR-värdet, flera toppar i DSC, förbättrade C=O-toppar i FTIR och hög tungmetallhalt, fastställs det att det är återvunnet material. För prover som faller mellan dessa två ytterligheter krävs HS-GC-MS-analys, kombinerat med en slumpmässig skogsmodell för slutlig bestämning.

3.3 Metodbegränsningar och kvalitetskontrollpunkter

Även om ovanstående metoder har hög noggrannhet, har varje metod sina begränsningar, som måste beaktas i praktiska tillämpningar.

• Begränsningar för densitetstestning:Även om densitetstestning är enkel och snabb, ger den bara begränsad information. Densiteten för olika typer av PP (som homopolymer och sampolymer) kan variera något, och vissa tillsatser (som fyllmedel) kan avsevärt påverka densitetsvärdet. Därför kan densitetstestning endast användas som en preliminär screeningsmetod och kan inte användas som den slutliga grunden för bestämning.

• Begränsningar för testning av smältflödeshastighet:MFR-testning påverkas i hög grad av temperatur och skjuvhistorik, och små förändringar i testförhållanden kan leda till avvikelser i resultat. Dessutom kommer vissa modifieringsmedel (som mjukgörare) också att påverka MFR-värdet. Därför måste testförhållandena kontrolleras strikt när MFR-testning utförs, och flera parallella tester bör utföras.
• Begränsningar för FTIR-analys:ATR-FTIR-metoden fungerar bra för att identifiera PE-LD-återvunna material, men den har begränsningar när det gäller att identifiera PP-återvunna material, särskilt återvunna material som har genomgått en processcykel, som kanske inte visar signifikanta skillnader. Dessutom kan FTIR endast tillhandahålla funktionell gruppinformation och kan inte bestämma den specifika kemiska strukturen.

Krav för HS-GC-MS-metoden:Även om denna metod har hög noggrannhet, kräver den sofistikerad utrustning och mycket skickliga operatörer. Det kräver en headspace-gaskromatograf-masspektrometer med en EI-källa, en headspace-provtagare som arbetar vid en temperatur på minst 150 grader och professionell analytisk programvara och väl-utbildade operatörer.

 

För att säkerställa riktigheten av identifieringsresultaten måste ett omfattande kvalitetskontrollsystem upprättas:

Exempel på representativitetskontroll:Följ strikt provtagningsstandarder (som ISO 2859) för att säkerställa att proverna som tas exakt återspeglar egenskaperna hos hela materialpartiet. För granulära material bör prover tas från flera punkter på olika platser, blandas jämnt och sedan testas.

Instrumentkalibrering och underhåll:All testutrustning måste kalibreras regelbundet. Elektroniska vågar, universella testmaskiner och annan mätutrustning kräver årlig kalibrering av en lagligt erkänd metrologiinstitution. Testare för smältflödeshastighet och temperaturförvrängningstestare bör kalibreras i-hus eller av en tredje part var sjätte månad. Kalibreringsobjekt inkluderar temperaturnoggrannhet, kraftvärdesnoggrannhet och hastighetsstabilitet. Kalibreringsrapporter måste arkiveras för framtida referens för att säkerställa spårbarheten av testdata.

Miljökontroll:Testmiljön bör uppfylla standardkraven, eftersom temperatur, luftfuktighet och renlighet alla kan påverka testresultaten. Till exempel kräver densitetstestning en konstant temperaturmiljö på 23±0,5 grader; FTIR-analys bör utföras i en torr miljö för att undvika störningar av vattenånga; och mikrobiologiska tester måste utföras i ett rent rum.

Inspelning och spårbarhet:Alla testprocesser och resultat bör registreras i detalj, inklusive provinformation, testförhållanden, rådata, beräkningsprocess och slutresultat. Register bör vara tydliga, korrekta, spårbara och bevaras under en viss period.

Genom att etablera ett omfattande kvalitetskontrollsystem kan fördelarna med olika identifieringsmetoder maximeras, vilket säkerställer exakt differentiering av jungfruliga, återvunna och återvunna livsmedels-råvaror av PP-plast, vilket ger tillförlitligt tekniskt stöd för produktkvalitetskontroll. I praktiska tillämpningar bör en lämplig kombination av metoder väljas baserat på specifika omständigheter, för att säkerställa både noggrannhet och med hänsyn till testkostnader och effektivitet. För PP av livsmedels-kvalitet, ett material med extremt höga säkerhetskrav, rekommenderas det att använda flera metoder för omfattande identifiering för att säkerställa produktkvalitet och livsmedelssäkerhet.