序言在消費品和工業(yè)產(chǎn)品中，塑料制品越來越多的被利用，據(jù)統(tǒng)計每年大約使用5,000,000噸的塑料。2010年，英國大約38%的塑料使用在包裝材料上，其中四分之一用于生產(chǎn)塑中紅外光譜儀在聚合物回收利用中的應(yīng)用FT-IR and NIR Spectroscopy料瓶。在汽車工業(yè)中，越來越多的部件由塑料組成，因為輕質(zhì)材料可以減輕車輛的整體重量，同時也可以降低油耗。每年大量的塑料被丟棄，被埋在垃圾填埋場。在世界各地有許多舉措促使消費者提高材料的回收利用的數(shù)量，而不是將它們丟棄在垃圾填埋場。這些廢塑料會被運到塑料回收廠，經(jīng)過認定然后再利用。日本是世界上塑料循環(huán)利用最成功的國家之一，2010年，77%廢塑料被回收利用，超過英國的兩倍，美國目前達到20%。塑料工業(yè)協(xié)會出臺了塑料識別代碼（PIC）提供一個識別聚合物類型的分類系統(tǒng)，幫助回收公司分開不同類型的塑料，然后再進行處理加工。但是PIC系統(tǒng)在全球并不是強制的，并且通常情況下塑料樣品上并沒有代碼，特別是一些舊材料。
為了成功地循環(huán)再利用，塑料樣品需要準確的鑒定并分類。許多回收廠家依靠有經(jīng)驗鑒定塑料。這就涉及到傳統(tǒng)的測試方法，比如“浮動測試"或者“燃燒和嗅覺測試"?！案訙y試"可以把聚烯烴從其它類型的塑料中區(qū)分出來，這是基于塑料能否漂浮在洗滌水溶液中。“燃燒和嗅覺測試"需要操作者燒毀少量的塑料并且嗅探揮發(fā)性的煙氣。這些方法不僅會導(dǎo)致塑料的鑒定錯誤而且非常危險，因為燃燒聚合物的煙氣可能有ju毒。
光學(xué)光譜技術(shù)提供了一個準確和科學(xué)性的方法鑒定塑料材料。從12000-4000cm-1近紅外電磁光譜能夠用來快速的篩查塑料類型；但是，從4000-450cm-1中紅外光譜則對塑料以及塑料中其它化合物的有效鑒定展現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢，比如塑料中的填充劑，增塑劑，表面活性劑，涂層以及脫模機。另外，近紅外儀器不能用來鑒定塑料中包含的低含量的炭黑（2%-3%）。這些樣品代表著相當一部分可再循環(huán)利用的塑料。我們使用Spectrum Two FT-IR配備ATR采樣附件收集樣品的中紅外光譜。測試樣品時，將塑料樣品放置采樣附件上方，并且對樣品施加一定的壓力使樣品與ATR鉆石晶體緊密接觸，測試時間大約10s。
在使用ATR附件測試樣品的過程中，為了保證樣品和ATR晶體的接觸，我們會對樣品施加一定的壓力。這個過程經(jīng)常會擠壓出添加劑，當樣品移除后會造成一定的殘留。這就需要在測試樣品之間對晶體進行快速的清理。這樣我們就可以通過掃描殘留物的光譜來鑒定添加劑。圖9顯示了兩個這樣的例子，塑料樣品的光譜被采集，不僅可以鑒別出材料的類型，而且還可以鑒別出殘留物。對于食物包裝蓋子，添加劑被鑒定為硅膠，經(jīng)常被用作釋放劑。對于聚氯乙烯絕緣電纜，添加劑被鑒定為一種常見的鄰苯二甲酸酯增塑劑。
結(jié)論分子光譜技術(shù)提供了一種快速簡單的測試和鑒定塑料類型的方法。對于不同大小和形狀的樣品，中紅外和近紅外儀器可以用來展開這些任務(wù)的測試。然而，對于碳填充類樣品，不管是手持式的還是實驗室的近紅外技術(shù)類儀器都不太可能得到有用的光譜。此外，通過使用帶鍺晶體的ATR替代金剛石晶體，含有大量炭黑的橡膠材料也可以在中紅外區(qū)域被鑒定。對于不同類型的樣品，推薦使用帶有ATR的儀器并且配置不同類型的晶體。疏松材料測試完成后，基于晶體上殘留物的紅外光譜，通過配置有ATR的中紅外儀器也能夠鑒定出一系列的添加劑材料。
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