热分析法用于聚合物回收再利用行业

不可能只讨论聚合物产量的大幅增加而不考虑对环境的影响。一方面,在包装和运输中使用塑料有助于降低排放量,因为塑料重量轻,可以提高燃料利用率。但让塑料如此有用的特性(即稳定性和寿命)却又使其难以处置。

遗憾的是,全球回收或再利用的塑料废物量仅占16%。其余的焚烧、倾倒在垃圾填埋场或进入海洋,造成毁灭性的环境破坏。据说塑料污染每年给海洋生态系统造成的损失至少为130亿美元。目前正在监管层面解决这一问题,全球许多国家和组织正在采取措施,鼓励世界在聚合物方面转向更加循环的经济。

由于聚合物的回收和再利用对保护环境非常重要,因此热分析可以在自然资源的可持续性方面发挥重要作用。

Polymer recycling and reuse with thermal analysis

 

全球塑料立法

近年来,各国已经出台了许多立法来降低难以回收的塑料产量,并鼓励塑料废物的再利用和回收。一些值得注意的亮点包括:

  • 66%的国家采取了塑料袋使用政策。每年生产多达5万亿个塑料袋,其中许多采用不可回收的低密度聚乙烯(LDPE)。如加拿大和中国等许多国家已经完全或部分禁止使用塑料袋,而如英国、芬兰和西班牙等其他国家则对塑料袋收费。

  • 加拿大已将塑料归类为有毒材料,并建议限制六种一次性塑料。包括吸管、塑料环形托架、塑料购物袋和不可回收的外卖食品盒。

  • 中国的目标是到2025年禁止使用塑料制品。这是一个分阶段实施的计划,该计划的第一阶段措施是在主要城市禁止吸管和袋子。

  • 法国和西班牙分别在2022年和2023年前禁止用塑料包裹一些水果和蔬菜。随着《循环经济法》的出台,法国有意在2040年前逐步淘汰所有一次性塑料包装。

  • 香港计划到2025年禁止所有一次性聚苯乙烯餐具。

  • 英国正计划禁止所有一次性塑料餐具。

  • 法国也在推动回收和再利用工作,目标是到2027年使市场上可重复使用包装的占有率达到10%,奥地利和德国也提出了类似的目标。

  • 许多政府通过生产者延伸责任(EPR)政策,将回收责任推给生产者本身。这意味着生产者负责收集和回收其生产并销售到市场上的塑料。

  • 澳大利亚、加拿大、香港和美国一些州也开始推行塑料包装押金退还计划。

全球各国鼓励塑料回收和再利用行动,这意味着在使用聚合物前对其进行分析比以往任何时候都更加重要。热分析可以提供全面的材料表征信息,因此可确保放心使用回收材料。

如何回收聚合物和橡胶

废塑料回收不像金属回收那样容易,在金属回收过程中,人、仪器和机器之间很容易分拣金属并检测任何杂质。有两种塑料回收方法:化学法或原料回收,或机械回收。

化学或原料回收技术可以利用热量将聚合物分解成更简单的分子,并将其转化为有价值的二次原材料,但这需要消耗大量能源。尽管通常采用机械回收法(即分类、清洗、粉碎、熔化和重塑)回收塑料,然而,塑料熔化次数越多,聚合物链断裂次数就越多,从而降低拉伸强度和粘度,使其质量更低,最终无法使用。

许多人在使用回收塑料时犹豫不决,因为无法确定批次质量以及最终满足最终产品的材料特性。但回收聚合物以及随之而来的材料质量控制和保证并不一定会增加工作难度或成本。

利用热分析进行聚合物回收和再利用

对于废聚合物和橡胶,分析在分类回收和再加工中起着非常重要的作用。热分析仪能够检测和识别潜在的杂质,并对回收聚合物进行连续分析,以确保符合产品规格。

差示扫描量热法(DSC)和热重分析法(TGA)为分析回收聚合物提供了一种简单快速且经济高效的方法。还可以使用同步热重分析法(STA),结合DSC和TGA,同时收集多种类型的信息。

接收聚合物用于回收时,很容易通过热分析来验证、检测、识别杂质并深入了解塑料。

热分析法的优点

热分析法的主要优点在于其能精确分析散装材料的基本特性。即使对于复杂的材料,也可以经常梳理出组成聚合物的性能,以确定混合物的成分。其适用于各种材料,无需材料特定的校准曲线,因此可以轻松研究新型材料。 

样品制备过程非常简单,无需处理有害的化学物质,而且,只要稍加培训,任何人都可以进行分析,尤其是使用自动化程度很高的仪器。

Real View®相机系统与DSC、STA和DMA分析仪系列无缝集成,可在分析过程中实时观察样品状态的变化。图像显示了样品形状、尺寸、颜色和其他性能的变化。可以记录图像,并通过时间轴将其自动链接到热数据。

聚合物回收和再利用其实并不困难,只是意味着有合适的设备来让这项任务变得更容易。

下载有关聚合物的全新指南

保护品牌声誉的理想方式是确保产品始终符合规格。‘热分析法’涵盖了许多不同技术,使用哪种技术将取决于需要验证的特征。为了帮助揭开聚合物热分析的神秘面纱,并提供理想实践建议,我们与TA专家Olivier Savard一起编写了实用指南。

下载指南

 

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日期: 4 November 2022

作者: Olivier Savard, 热分析产品经理

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