Oziq-ovqat-navbatdagi plastik xom ashyo: toza, qayta ishlangan va qayta ishlangan materiallar

Oziq-ovqat mahsuloti-plastmassa xomashyosini aniqlash: bokira, qayta ishlangan va qayta ishlangan materiallar uchun 3 ta asosiy farqlash usuli. Sifat nazoratidaoziq-ovqat-sinfPP plastik xom ashyo, bokira, qayta ishlangan va qayta ishlangan materiallarni aniq ajratib turadigan mahsulot xavfsizligi va sifati barqarorligini ta'minlashda muhim qadamdir. Ushbu uch turdagi materiallar tashqi ko'rinishida o'xshash bo'lsa-da, ular molekulyar tuzilishi, kimyoviy tarkibi va fizik xususiyatlarida sezilarli farqlarga ega. Eng so'nggi milliy standartlar va sanoat amaliyotiga asoslanib, quyida uchta asosiy identifikatsiyalash usullari va ularning ishlash tartiblari batafsil bayon qilinadi.

1.1 Bokira, qayta ishlangan va qayta ishlangan materiallarning ta'riflari va farqlari

Bokira material to'g'ridan-to'g'ri neft-kimyo xom ashyosidan polimerlashtirilgan PP materialiga tegishli bo'lib, muntazam molekulyar tuzilish va yuqori tozaligi bilan ajralib turadi. Ushbu turdagi materiallar hech qachon ishlatilmagan, to'liq molekulyar zanjirga ega, yagona kimyoviy tarkibga ega va barcha ishlash ko'rsatkichlariga javob beradi.oziq-ovqat-sinfstandartlar. Virgin PP yuqori tartibli izotaktik tuzilishga ega, barcha metil yon guruhlari asosiy zanjirning bir tomonida joylashgan bo'lib, spiral shaklni hosil qiladi, kristalliligi 50% -80% va erish nuqtasi oralig'i 160-176 daraja.

Qayta ishlangan material asosan parchalar, nuqsonli mahsulotlar yoki ishlab chiqarish jarayonidagi-iste'molchi plastmassa mahsulotlaridan oddiygina maydalangan va ishlatilgandan keyin tozalangan PP chiqindilariga tegishli. Ushbu turdagi materiallar PP ning asosiy tuzilishini saqlab qolgan bo'lsa-da, u foydalanish jarayonida hosil bo'lgan qoldiq qo'shimchalar, pigmentlar, aralashmalar va buzilish mahsulotlarini o'z ichiga olishi mumkin. Qayta ishlangan materiallarning molekulyar zanjirlari qisman uzilishi mumkin va molekulyar og'irlik taqsimoti kengroq bo'lib, ishlash parametrlarining o'zgarishiga olib keladi.

1.2 Ishlash parametrlarining qiyosiy tahlili

Jismoniy xususiyatlar jihatidan uch turdagi materiallar o'rtasida sezilarli farqlar mavjud. Zichlik eng intuitiv farqlovchi ko'rsatkichdir. Bokira PPning zichligi odatda 0,90-0,915 g / sm³ oralig'ida, qayta ishlangan PP zichligi esa odatda 0,9-0,91 g / sm³ oralig'ida. Ularning orasidagi farq unchalik katta emas, lekin uni aniq asboblar yordamida aniqlash mumkin. Kuchlanish kuchi yana bir muhim parametrdir. Bokira PP ning kuchlanish kuchi 30-40 MPa ga yetishi mumkin, qayta ishlangan materialning kuchlanish kuchi esa atigi 20-30 MPa, bokira materialdan 20-30% past.

Issiqlik xususiyatlariga ko'ra, bokira PP erish egri chizig'ida yagona, toza va silliq erish cho'qqisini ko'rsatadi, eng yuqori harorati 165-169 daraja. Qayta ishlangan materialning erish egri chizig'i, odatda, turli manbalardan PP ning turli erish nuqtalari tufayli 132 daraja va 165 daraja atrofida bir nechta erish cho'qqilarini ko'rsatadi. Bundan tashqari, bir nechta ishlov berish bosqichlari tufayli, qayta ishlangan materialning eritma oqim tezligi (MFR) sezilarli darajada oshadi, bu molekulyar zanjirning uzilishi natijasida molekulyar og'irlikning pasayishiga olib keladi.

Kimyoviy tarkibdagi farqlar murakkabroq. Bokira PP ning kimyoviy tarkibi nisbatan oddiy bo'lib, asosan PP polimerini va antioksidantlar kabi oz miqdorda qo'shimchalarni o'z ichiga oladi. Qayta ishlangan va qayta ishlangan materiallar turli xil ifloslantiruvchi moddalarni, shu jumladan og'ir metallarni (ularning tarkibi bokira materialnikidan ikki baravar yuqori bo'lishi mumkin), pestitsid qoldiqlarini, qattiqlashtiruvchi moddalarni, yopishtiruvchi moddalarni, bakteriyalarni, viruslarni va boshqa zararli moddalarni o'z ichiga olishi mumkin. Ushbu ifloslantiruvchi moddalarning mavjudligi nafaqat materialning ishlashiga ta'sir qiladi, balki eng muhimi, oziq-ovqat xavfsizligiga tahdid solishi mumkin.

2.1 Jismoniy samaradorlikni tekshirish usuli

Jismoniy ishlash testi eng asosiy va tez-tez ishlatiladigan identifikatsiyalash usuli bo'lib, asosan zichlikni o'lchash, eritish oqimi indeksini tekshirish va termal tahlilni o'z ichiga oladi.
Zichlikni o'lchash PP materiallarini aniqlashning birinchi bosqichidir. GB/T 1033.1-2008 va ISO 1183-1:2019 milliy standartlariga muvofiq, oziq-ovqat mahsuloti PP uchun zichlik talabi-0,90-0,91 g/sm³. Maxsus usullarga immersion usuli, suyuqlik piknometri usuli va zichlik gradienti ustuni usuli kiradi. Ushbu usullar orasida zichlik gradienti ustun usuli eng aniq hisoblanadi. Bu namunani aniq tayyorlangan n-geptan-etanol gradient eritmasiga joylashtirish va uning suspenziya holatiga qarab zichlik qiymatini aniqlashni o'z ichiga oladi. Termal kengayish xatolarini bartaraf etish uchun sinov 23 ± 0,5 daraja doimiy haroratli muhitda o'tkazilishi kerak. Zamonaviy laboratoriyalarda Arximed printsipini tebranish chastotasini o'lchash texnologiyasi bilan birlashtirgan avtomatik densimetrlardan keng foydalaniladi, bu esa sinovning aniqligini ±0,0001 g / sm³ ga oshiradi.

Amalda, bokira PP ning zichligi odatda 0,905-0,910 g / sm³ oralig'ida barqaror bo'ladi, qayta ishlangan materiallar esa boshqa plastmassalar yoki aralashmalar qo'shilishi sababli kattaroq og'ishlarni ko'rsatishi mumkin. Qayta ishlangan materiallarning zichligi o'zgarishi ularning manbasiga va qayta ishlash texnologiyasiga qarab ancha murakkab. Shuni ta'kidlash kerakki, faqat zichlik sinovi uchta turdagi materiallarni to'liq ajrata olmaydi; har tomonlama xulosa chiqarish uchun boshqa usullarni birlashtirish kerak.

Eritma oqim tezligi (MFR) testi materiallarning qayta ishlash suyuqligini baholash uchun asosiy ko'rsatkichdir. GB/T 3682 standartiga ko'ra, eritma oqimi indeksatori standart qolip orqali 10 daqiqada ma'lum bir haroratda (odatda 230 daraja) va yukda (2,16 kg) ekstruziya qilingan material miqdorini o'lchash uchun ishlatiladi, birlik g / 10 min. Oziq-ovqat-sinfdagi PP eritmasining oqim tezligi odatda 2{10}}10 g/10 min oralig'ida nazorat qilinadi, umumiy maqsadli PP uchun esa 0,5-30 g/10 min.

Eritma oqim tezligi testi bokira va qayta ishlangan materiallarni farqlashda ayniqsa samarali. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, bir nechta ishlov berish davrlaridan so'ng, PP siljish kuchlari tufayli zanjir uzilishiga uchraydi, bu molekulyar og'irlikning pasayishiga va MFR qiymatining sezilarli darajada oshishiga olib keladi. Bokira PP ning MFR qiymati nisbatan barqaror, qayta ishlangan materialning MFR qiymati esa bokira materialdan bir necha baravar yuqori bo'lishi mumkin. Masalan, bokira PP partiyasi 5 g/10 min MFRga, 5 marta qayta ishlangan material esa 15 -20 g/10 min MFRga ega bo'lishi mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, PE-LD ning o'zgarish sxemasi aksincha; uning MFR ko‘payib borayotgan qayta ishlash sikllari bilan kamayadi, chunki PE{11}}LD asosan zanjirning uzilish reaktsiyalariga emas, balki o‘zaro bog‘lanish reaktsiyalariga uchraydi. Termal tahlil, jumladan, differentsial skanerlash kalorimetri (DSC) va termogravimetrik tahlil (TGA) PP materiallarini aniqlashning eng samarali usullaridan biridir. DSC namuna va mos yozuvlar o'rtasidagi issiqlik oqimi farqini o'lchash orqali materialning erish nuqtasini, kristallanish haroratini, kristallanishni va oksidlanish induksiya vaqtini (OIT) aniq aniqlaydi. TGA harorat yoki vaqt bilan namuna massasining o'zgarishini o'lchash orqali materialning termal barqarorligi va parchalanish harakatini tahlil qiladi.

DSC testida, bokira PP odatda 165-169 daraja va yuqori kristallikdagi eng yuqori haroratga ega bo'lgan yagona, keskin erish cho'qqisini namoyish etadi. Qayta ishlangan PP, molekulyar zanjirning uzilishi va molekulyar og'irlikning kengroq taqsimlanishi tufayli, DSC egri chizig'ida kengroq erish cho'qqisini ko'rsatadi va bir nechta erish cho'qqilarini ko'rsatishi mumkin. Masalan, qayta ishlangan PP 132 daraja atrofida kichik cho'qqi (ehtimol past molekulyar og'irlikdagi komponentlar yoki boshqa plastmassalar tufayli) va asosiy cho'qqi 165 daraja atrofida bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, qayta ishlangan PP ning kristalliligi odatda bokira PP ga qaraganda past bo'ladi, chunki bir nechta ishlov berish tsikllari natijasida molekulyar zanjir tuzilishi shikastlanishi.

TGA tahlili materiallarning termal barqarorligidagi farqlarni aniqlashi mumkin. Virgin PP odatda 300 darajadan yuqori termal parchalanish haroratiga ega va parchalanish jarayoni nisbatan oddiy. Qayta ishlangan PP, turli xil qo'shimchalar va aralashmalar mavjudligi sababli, yanada murakkab termal parchalanish xatti-harakatlarini namoyish etadi, potentsial ravishda past haroratlarda parchalana boshlaydi va parchalanish paytida bir nechta vazn yo'qotish bosqichlarini ko'rsatadi. Shunisi e'tiborga loyiqki, qayta ishlangan PPning qoldiq massasi juda katta farq qiladi, 0,2% dan 66% gacha, bokira PPning qoldiq massasi odatda 0,2% dan 0,5% gacha.

2.2 Kimyoviy tarkibni tahlil qilish usullari

Kimyoviy tarkibni tahlil qilish PP materiallarini aniqlashning eng aniq usuli bo'lib, asosan infraqizil spektroskopiya, elementar tahlil va xromatografiya kabi usullarni o'z ichiga oladi.
Infraqizil spektroskopiya (FTIR) kimyoviy tahlil qilishning eng keng tarqalgan usuli hisoblanadi. FTIR materialning funktsional guruhlari va molekulyar struktura xususiyatlarini aniq tahlil qilishi va xarakterli assimilyatsiya cho'qqilarini solishtirish orqali PP asosiy materialining turini (gomopolimer/kopolimer) va qo'shimchalar turini tezda aniqlashi mumkin. PP ning odatiy infraqizil spektri CH, CH₂ va CH₃ ning C-H cho‘zilgan tebranishlariga mos keladigan 2960-2800 sm⁻¹ da to‘rtta o‘tkir cho‘qqini ko‘rsatadi; 1460 sm⁻¹ va 1376 sm⁻¹ cho'qqilari C-H egilish tebranishlariga to'g'ri keladi; 1165 sm⁻¹ cho'qqisi metil guruhining tekislikdan-tashqariga tebranuvchi egilish tebranishini ifodalaydi; va 998 sm⁻¹ diapazoni 11-13 takrorlanuvchi birlik bilan bog'liq va kristallikni hisoblash uchun kristalli chiziq sifatida ishlatilishi mumkin.

Bokira va qayta ishlangan materiallarni farqlashda FTIR kaliti 1600-1750 sm⁻¹ hududida C=O yutilish cho'qqisini kuzatishdir. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, PP namunalari ushbu mintaqada zaif C=O yutilish cho'qqilariga ega, bu qayta ishlangan materiallarning oksidlanishi yoki karbonil funktsional guruhlarini o'z ichiga olgan qo'shimchalarning mavjudligi bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Bokira PPning C=O maksimal intensivligi zaif va barqaror, qayta ishlangan materialning C=O maksimal intensivligi esa oksidlanish jarayoni tufayli sezilarli darajada kuchliroqdir. Bundan tashqari, ATR-FTIR qayta ishlangan PE-LDni ham aniqlay oladi. 6 marta qayta ishlangan material yangi metil xarakteristikasi cho'qqisini (2950,7 sm⁻¹) ko'rsatadi, ammo metil xarakteristikasi cho'qqisi faqat bir marta qayta ishlangan materialda aniq emas, bu usulning ma'lum cheklovlarini ko'rsatadi.

FTIR tahlilining ishlash tartibi nisbatan oddiy. Birinchidan, namuna mos o'lchamda kesiladi va Furye transform infraqizil spektrometrining ATR (Attenuated Total Reflectance) aksessuariga joylashtiriladi. Skanerlash diapazoni 4000-400 sm⁻¹, oʻlchamlari 4 sm⁻¹ va skanerlashlar soni odatda 32 ga oʻrnatiladi. Standart spektral kutubxona bilan taqqoslash orqali materialning asosiy tarkibini tezda aniqlash mumkin. Murakkab namunalar uchun ikki o'lchovli infraqizil spektroskopiya spektrdagi o'zgarishlarni tahlil qilish orqali turli komponentlarni aniqlash uchun ham ishlatilishi mumkin.

Elementar tahlil asosan materiallardagi og'ir metallar va boshqa zararli elementlarni aniqlash uchun ishlatiladi. Oziq-ovqat toifasi{1}}kadmiy miqdori 0,005 mg/kg dan kam yoki unga teng, simob miqdori 0,01 mg/kg dan kam yoki unga teng va qo‘rg‘oshin miqdori 0,01 mg/kg dan kam yoki unga teng bo‘lgan og‘ir metallar tarkibiga nisbatan qattiq talablarga ega. Aniqlash usullari odatda 0,001 mg/kg aniqlash chegarasi bilan induktiv bog'langan plazma massa spektrometriyasidan (ICP{6}}MS) yoki atomik yutilish spektrometriyasidan (AAS) foydalanadi.

Elementlarni tahlil qilish bokira va qayta ishlangan materiallarni farqlashning muhim usuli hisoblanadi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, bokira PP materiallaridagi og'ir metallar miqdori juda o'xshash bo'lib, nisbiy og'ish 57% dan oshmaydi, qayta ishlangan materiallardagi og'ir metall miqdori ko'pincha bokira materiallardan ikki baravar yuqori. Buning sababi shundaki, qayta ishlangan materiallar qayta ishlash jarayonida turli xil ifloslanish manbalari, jumladan sanoat chiqindilari va maishiy chiqindilar bilan aloqa qilishi mumkin, bu esa og'ir metallarning to'planishiga olib keladi. Haqiqiy sinovlarda, agar namunadagi og'ir metall miqdori g'ayritabiiy darajada yuqori bo'lsa, u odatda qayta ishlangan material yoki qayta ishlangan materialni o'z ichiga olgan aralashma ekanligi aniqlanishi mumkin.

Xromatografik tahlil gaz xromatografiyasi-mass-spektrometriyasi (GC-MS) va yuqori-samarador suyuqlik xromatografiyasini (HPLC) o'z ichiga oladi, ular asosan uchuvchi organik birikmalar, qoldiq monomerlar va materiallardagi qo'shimchalarni aniqlash uchun ishlatiladi. GC-MS uchuvchi organik birikmalar va qoldiq monomerlarni tahlil qilish uchun ishlatilishi mumkin, HPLC esa uchuvchan bo'lmagan qo'shimchalar migratsiyasini tahlil qilish uchun ishlatiladi. Xususan, bosh maydoni gaz xromatografiyasi-mass-spektrometriyasi (HS-GC-MS) texnologiyasi GB/T 46019.2-2025 milliy standartiga, xususan, qayta ishlangan polipropilenni identifikatsiyalash uchun kiritilgan.

HS-GC-MS usuli quyidagi protsedurani o'z ichiga oladi: 1,5 g namunani (0,1 mg gacha aniq) torting va uni 20 ml bosh bo'shlig'i flakoniga joylashtiring. Ichki standart sifatida 20 mkl D8{13}}naftalin ishchi eritmasi (0,3 ug/ml) qo‘shing. 30 daqiqa davomida 150 daraja muvozanatlashgandan so'ng, tahlilni bajaring. Har bir uchuvchi komponentni ushlab turish indeksi n-alkanlarning saqlanish vaqtini ajratib, nisbiy tepalik maydoni esa tepalik maydonining ichki standart normalizatsiyasi bilan hisoblanadi. Tadqiqotchilar 170 ta bokira PP namunalarini va 119 ta qayta ishlangan PP namunalarini tahlil qilishdi, 25 ta xarakterli uchuvchi komponentlarni saralashdi va 95% dan ortiq aniqlik bilan tasodifiy o'rmon algoritmiga asoslangan identifikatsiya modelini o'rnatdilar.

2.3 Mikrostruktura va morfologiyani kuzatish usullari

Mikrostruktura va morfologiyani kuzatish molekulyar darajada va mikroskopik morfologiya nuqtai nazaridan PP materiallarini aniqlash usuli bo'lib, asosan differentsial skanerlash kalorimetriyasi, polarizatsiyalangan yorug'lik mikroskopiyasi va elektron mikroskopiyani o'z ichiga oladi.

Differensial skanerlash kalorimetriyasi (DSC) nafaqat materialning termal ishlash parametrlarini o'lchashi, balki uning erishi va kristallanish xatti-harakatlarini tahlil qilish orqali material turini aniqlashi mumkin. DSC shisha o'tish harorati, erish nuqtasi va kristallik kabi materialning xarakterli termal ishlash parametrlarini ta'minlashi mumkin. Bu parametrlar bokira va qayta ishlangan materiallarni farqlash uchun katta ahamiyatga ega. Amalda 5-10 mg namuna tortiladi va alyuminiy namunali idishga solinadi va harorat xona haroratidan 10 gradus/min qizdirish tezligida erish nuqtasidan 20 gradusgacha oshiriladi va DSC egri chizig'i qayd etiladi.

Bokira PPning DSC egri chizig'i odatda nosimmetrik shaklga ega bo'lgan yagona, keskin erish cho'qqisini ko'rsatadi va erish harorati 165-169 daraja orasida. Qayta ishlangan materialning DSC egri chizig'i sezilarli darajada farq qiladi: erish cho'qqisi kengayadi, bir nechta erish cho'qqilari paydo bo'lishi mumkin (masalan, 132 daraja va 165 daraja), tepalik shakli assimetrikdir va erish harorati pasayadi. Misol uchun, bir tadqiqotda namunalarning erish nuqtalari №4 dan №1 gacha ketma-ket pasayib ketdi va barchasi 170 darajadan past bo'ldi va kristallik ham ketma-ket kamaydi. Namuna №5, shuningdek, isitish jarayonida sovuq kristallanish cho'qqisini ko'rsatdi, bu molekulyar zanjirlarning harakatchanligi harorat oshishi bilan ortib borayotganligini va zanjir segmentlari kristall hosil qilish uchun qayta tashkil etilganligini ko'rsatdi.

Identifikatsiya qilish uchun kristallikni hisoblash ham muhimdir. Xc=DHm/DH0 × 100% formulasiga ko'ra (bu erda DHm - namunaning erish entalpiyasi va DH0 - 100% kristalli PP ning erish entalpiyasi, 240,5 J/g), materialning kristalliligini hisoblash mumkin. Bokira PP ning kristalliligi odatda 60-80% ni tashkil qiladi, molekulyar zanjir tuzilishining buzilishi tufayli qayta ishlangan materialning kristalliligi 40-60% gacha kamayishi mumkin. Kristallikdagi o'zgarishlarni taqqoslab, materialning bir nechta ishlov berish bosqichidan o'tganligini aniqlash mumkin. Polarizatsiya mikroskopiyasi sferulit morfologiyasi va PP hajmini bevosita kuzatish imkonini beradi, shu bilan materialning kristallanish xususiyatlarini aniqlaydi. Virgin PP o'zining yuqori molekulyar zanjir muntazamligi tufayli to'liq morfologiyaga ega bir xil sferulitlarni hosil qiladi. Biroq, qayta ishlangan PP kengroq molekulyar og'irlik taqsimotiga ega, buning natijasida turli o'lchamdagi va tartibsiz shakldagi sferulitlar paydo bo'ladi. Ayniqsa, sferulitlarning ikki sinishi fenomenini kuzatganda, bokira PP aniq Maltaning o'zaro yo'q bo'lib ketish naqshini namoyish etadi, qayta ishlangan PPning yo'q bo'lib ketish sxemasi esa loyqa yoki to'liq bo'lmasligi mumkin.

Skanerli elektron mikroskopiya (SEM) tahlili materialning sirt morfologiyasi va kesma tuzilishini kuzatishi mumkin. Bokira PPning ko'ndalang kesimi bir xil egiluvchan sinish xususiyatlarini, silliq sirtni va aniq nuqsonlarni ko'rsatadi. Qayta ishlangan PPning ko'ndalang kesimi-mo'rt sinish xususiyatlari, qo'pol sirt va bo'shliqlar, yoriqlar va aralashmalar kabi turli nuqsonlarni ko'rsatishi mumkin. SEM shuningdek, ifloslantiruvchi moddalarni aniqlashda samarali bo'lgan materialning elementar tarkibini aniqlash uchun energiya dispersiv spektroskopiya (EDS) tahlilida ham qo'llanilishi mumkin.

Tadqiqotchilar namunalarning morfologiyasi va elementar tarkibini tahlil qilish uchun dala emissiyasini skanerlovchi elektron mikroskopiya (SEM) va energiya dispersiv spektroskopiyasi (EDS) kombinatsiyasidan foydalanganlar, bu esa namunalarning mikroskopik tarkibi va morfologiyasini aniq tahlil qilish imkonini beradi. Bu usul yalang'och ko'zga ko'rinmaydigan nozik farqlarni, masalan, mayda nopoklik zarralari, sirt oksidi qatlamlari va ishlov berish belgilarini aniqlashi mumkin. Ayniqsa, oz miqdorda qayta ishlangan materialni o'z ichiga olgan namunalar uchun makroskopik usullar ularni aniqlay olmasligi mumkin, ammo SEM{2}}EDS tahlili g'ayritabiiy elementlar tarqalishini aniqlashi mumkin.

3.1 Tizimli identifikatsiyalash jarayonini loyihalash

Yuqorida tavsiflangan uchta asosiy usulga asoslanib, biz bokira, qayta ishlangan va qayta ishlangan materiallarni aniq farqlashni ta'minlash uchun tizimli identifikatsiyalash jarayonini loyihalashimiz mumkin. Bu jarayonda uch darajali identifikatsiya tizimi qoʻllaniladi: “-chuqur tahlilda - keng qamrovli aniqlashda dastlabki skrining -”.

Birinchi daraja: Dastlabki skrining. Birinchidan, vizual tekshirish va zichlik sinovini o'tkazing. Yuqori{2}}sifatli bokira material bir xil mot teksturaga, sof rangga (asosan xira{3}}oq yoki shaffof), aralashmalar, qora dogʻlar yoki donador his va oʻtkir hidga ega boʻlmasligi kerak. Zichlik sinovi namuna zichligini standart qiymat (0,90-0,91 g/sm³) bilan solishtirish uchun zichlik gradienti ustuni usuli yoki avtomatik densimetrdan foydalanadi. Agar zichlik qiymati standart diapazondan ± 0,005 g / sm³ dan ko'proq chetga chiqsa, u odatda bokira bo'lmagan material sifatida aniqlanishi mumkin.

Bir vaqtning o'zida eritmaning oqim tezligi (MFR) sinovi amalga oshiriladi. Bokira PP ning MFR qiymati standart diapazonda va nisbatan barqaror bo'lishi kerak. Agar MFR qiymati g'ayritabiiy darajada yuqori bo'lsa (standart qiymatdan ikki baravar ko'p), u qayta ishlangan material bo'lishi mumkin.

Ikkinchi daraja: -chuqur tahlil. Batafsilroq tahlil namunalar bo'yicha dastlabki skriningdan so'ng amalga oshiriladi. Birinchidan, 1600-1750 sm⁻¹ mintaqasida C=O yutilish cho'qqisining intensivligiga e'tibor qaratib, FTIR tahlili o'tkaziladi. Agar C=O cho'qqisi sezilarli darajada oshsa, bu material oksidlanishdan o'tgan va qayta ishlangan material bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi. Keyinchalik, erish cho'qqilarining shakli, soni va haroratini kuzatish uchun DSC tahlili o'tkaziladi. Agar bir nechta erish cho'qqilari paydo bo'lsa yoki erish harorati sezilarli darajada past bo'lsa, kristallikdagi o'zgarishlar bilan birga, u qayta ishlangan material yoki yo'qligini qo'shimcha ravishda tasdiqlashi mumkin.

Uchinchi daraja: keng qamrovli fikrlash. Hali ham aniqlab bo'lmaydigan namunalar uchun yakuniy tasdiqlash uchun HS-GC-MS usuli qo'llaniladi. GB/T 46019.2-2025 milliy standartiga ko'ra, qaror tasodifiy o'rmon algoritmi modeli bilan birlashtirilgan 25 ta xarakterli uchuvchan komponentlarni tahlil qilish orqali amalga oshiriladi. Ushbu usul 95% dan ortiq aniqlikka ega va bokira PP va qayta ishlangan PP o'rtasidagi farqni samarali ravishda ajrata oladi. Bir vaqtning o'zida og'ir metall tarkibini aniqlash uchun elementar tahlil o'tkaziladi. Agar og'ir metall miqdori odatdagidan ikki baravar yuqori bo'lsa, uni qayta ishlangan material sifatida aniqlash mumkin.
Amaliy amaliyotda o'zaro tekshirish uchun bir nechta usullardan foydalanish tavsiya etiladi. Masalan, dastlabki skrining uchun avval zichlik va eritmalar oqimi indeksidan foydalaning, keyin tasdiqlash uchun FTIR va DSC dan foydalaning va nihoyat hakamlik uchun HS-GC-MS dan foydalaning. Usullarning bunday kombinatsiyasi bitta usulning cheklovlaridan qochishi va identifikatsiya qilishning aniqligini oshirishi mumkin.

3.2 Natijalarni baholash standart tizimi

Ilmiy natijalarni baholash standartini yaratish identifikatsiyalashning aniqligini ta'minlashning kalitidir. Milliy standartlar va sanoat amaliyotiga asoslanib, biz quyidagi hukm standart tizimini yaratishimiz mumkin.

Jismoniy xususiyatlarni baholash mezonlari:

• Zichlik: Virgin PP 0,905-0,910 g/sm³, qayta ishlangan material 0,900-0,915 g/sm³ oralig'ida o'zgarishi mumkin va qayta ishlangan material murakkab tarkibi tufayli ko'proq zichlik o'zgarishiga ega.
• Eritma oqim tezligi (MFR): Bokira PP ning MFR qiymati standart spetsifikatsiyalar doirasida bo'lishi kerak (odatda 2-10 g / 10 min), qayta ishlangan materialning MFR qiymati biroz yuqoriroq bo'lishi mumkin va qayta ishlangan materialning MFR qiymati bokira materialdan 2-5 baravar yuqori bo'lishi mumkin.
• Erish nuqtasi: Bokira PP ning erish nuqtasi 165-169 daraja, qayta ishlangan materialning erish nuqtasi asosan o'zgarishsiz qoladi va qayta ishlangan materialning erish nuqtasi 5-10 darajaga pasayishi va bir nechta erish cho'qqilari paydo bo'lishi mumkin.
• Kristallik: bokira PP ning kristalliligi 60-80%, qayta ishlangan materialning kristalliligi esa 40-60% ni tashkil qiladi.

Kimyoviy tarkibni baholash mezonlari:

• FTIR xarakteristikasi cho'qqilari: C=O eng yuqori intensivligi (1600-1750 sm⁻¹), toza materialda zaifroq, qayta ishlangan materialda sezilarli darajada kuchli; metil xarakterli cho'qqisi (2950cm⁻¹), bir necha ishlov berish bosqichidan keyin paydo bo'ladi.
• Og'ir metallar tarkibi: bokira materialning og'ir metall tarkibi juda past (nisbiy og'ish <57%) va qayta ishlangan materialning og'ir metall miqdori bokira materialdan ikki baravar yuqori bo'lishi mumkin.
• Uchuvchi komponentlar: HS-GC-MS tomonidan 25 ta xarakterli komponentlar aniqlanadi va bokira va qayta ishlangan materiallar oʻrtasida komponentlarning turlari va mazmunida sezilarli farqlar mavjud.

Mikrotuzilmani baholash mezonlari:

• DSC Melting Peak: Virjiniya materiali bitta o'tkir cho'qqini ko'rsatadi, qayta ishlangan material esa kengroq cho'qqi shaklini ko'rsatadi va bir nechta cho'qqilarga ega bo'lishi mumkin.
• Sferulit morfologiyasi: Bokira material bir xil sferulit o'lchamiga va to'liq morfologiyaga ega, qayta ishlangan material esa har xil sferulit o'lchamlari va tartibsiz morfologiyaga ega.
• Sirt morfologiyasi: bokira materialning kesishmasi silliq va bir xil, qayta ishlangan materialning kesishmasi- qo'pol va nuqsonlari bo'lishi mumkin.

Haqiqiy hukmda bir nechta ko'rsatkichlarni har tomonlama ko'rib chiqish kerak. Misol uchun, agar namuna bir vaqtning o'zida quyidagi shartlarga javob bersa: standart diapazondagi zichlik, normal MFR qiymati, DSCda yagona erish cho'qqisi, FTIRda zaif C=O cho'qqisi va past og'ir metallar tarkibi, u holda u toza material sifatida baholanadi. Agar namunada MFR qiymatining sezilarli o'sishi, DSCda bir nechta cho'qqilar, FTIRda C=O ning yuqori cho'qqilari va yuqori og'ir metallar miqdori ko'rsatilsa, u qayta ishlangan material hisoblanadi. Bu ikki ekstremal chegaralar orasiga tushgan namunalar uchun yakuniy aniqlash uchun tasodifiy oʻrmon modeli bilan birlashtirilgan HS-GC-MS tahlili talab qilinadi.

3.3 Usul cheklovlari va sifat nazorati nuqtalari

Yuqoridagi usullar yuqori aniqlikka ega bo'lsa-da, har bir usul o'z cheklovlariga ega, ularni amaliy qo'llashda hisobga olish kerak.

• Zichlik sinovi cheklovlari:Zichlik sinovi oddiy va tez bo'lsa-da, u faqat cheklangan ma'lumotlarni beradi. Har xil turdagi PPning zichligi (masalan, gomopolimer va kopolimer) biroz farq qilishi mumkin va ba'zi qo'shimchalar (masalan, plomba moddalari) zichlik qiymatiga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin. Shuning uchun zichlikni tekshirish faqat dastlabki skrining usuli sifatida ishlatilishi mumkin va uni aniqlash uchun yakuniy asos sifatida foydalanish mumkin emas.

• Eritma oqim tezligini tekshirish cheklovlari:MFR sinovi harorat va kesish tarixidan katta ta'sir ko'rsatadi va sinov sharoitidagi kichik o'zgarishlar natijalarning og'ishiga olib kelishi mumkin. Bundan tashqari, ba'zi modifikatorlar (masalan, plastifikatorlar) MFR qiymatiga ham ta'sir qiladi. Shuning uchun, MFR testini o'tkazishda sinov shartlari qat'iy nazorat qilinishi kerak va bir nechta parallel testlar o'tkazilishi kerak.
• FTIR tahlilining cheklovlari:ATR-FTIR usuli PE-LD qayta ishlangan materiallarni aniqlashda yaxshi ishlaydi, lekin u PP qayta ishlangan materiallarni, ayniqsa, bir ishlov berish siklidan oʻtgan qayta ishlangan materiallarni aniqlashda cheklovlarga ega, bunda sezilarli farqlar koʻrsatilmasligi mumkin. Bundan tashqari, FTIR faqat funktsional guruh ma'lumotlarini berishi mumkin va o'ziga xos kimyoviy tuzilmani aniqlay olmaydi.

HS-GC-MS usuliga qoʻyiladigan talablar:Ushbu usul yuqori aniqlikka ega bo'lsa-da, u murakkab uskunalar va yuqori malakali operatorlarni talab qiladi. Bu EI manbaiga ega boʻlgan bosh boʻshliq gaz xromatografi-mass-spektrometri, kamida 150 daraja haroratda ishlaydigan bosh boʻshliq namuna oluvchisi, professional analitik dasturiy taʼminot va yaxshi oʻqitilgan-operatorlarni talab qiladi.

 

Identifikatsiya natijalarining to'g'riligini ta'minlash uchun keng qamrovli sifat nazorati tizimini yaratish kerak:

Namuna vakillik nazorati:Qabul qilingan namunalar butun material partiyasining xususiyatlarini to'g'ri aks ettirishini ta'minlash uchun namuna olish standartlariga (masalan, ISO 2859) qat'iy rioya qiling. Donador materiallar uchun namunalar turli joylarda bir nechta nuqtadan olinishi, teng ravishda aralashtirilishi va keyin sinovdan o'tkazilishi kerak.

Asbobni kalibrlash va texnik xizmat ko'rsatish:Barcha sinov uskunalari muntazam ravishda kalibrlanishi kerak. Elektron tarozilar, universal sinov mashinalari va boshqa o'lchash uskunalari har yili qonuniy ravishda tan olingan metrologiya muassasasi tomonidan kalibrlashni talab qiladi. Eritma oqimi tezligini tekshirgichlar va issiqlik buzilish haroratini tekshirgichlar-uyda yoki har olti oyda uchinchi tomon tomonidan sozlanishi kerak. Kalibrlash elementlariga harorat aniqligi, kuch qiymatining aniqligi va tezlik barqarorligi kiradi. Sinov ma'lumotlarining kuzatilishini ta'minlash uchun kalibrlash hisobotlari kelajakda foydalanish uchun arxivlanishi kerak.

Atrof-muhit holatini nazorat qilish:Sinov muhiti standart talablarga javob berishi kerak, chunki harorat, namlik va tozalik sinov natijalariga ta'sir qilishi mumkin. Masalan, zichlik sinovi 23±0,5 daraja doimiy haroratli muhitni talab qiladi; FTIR tahlilini suv bug'ining aralashuvini oldini olish uchun quruq muhitda o'tkazish kerak; va mikrobiologik testlar toza xonada o'tkazilishi kerak.

Yozib olish va kuzatish:Barcha test jarayonlari va natijalari batafsil qayd etilishi kerak, jumladan, namuna ma'lumotlari, sinov shartlari, xom ma'lumotlar, hisoblash jarayoni va yakuniy natijalar. Yozuvlar aniq, to'g'ri, kuzatilishi mumkin va ma'lum vaqt davomida saqlanishi kerak.

Keng qamrovli sifat nazorati tizimini yaratish orqali turli identifikatsiyalash usullarining afzalliklarini maksimal darajada oshirish mumkin, bu esa bokira, qayta ishlangan va qayta ishlangan oziq-ovqat-navbatdagi PP plastik xomashyosining aniq farqlanishini ta'minlaydi, mahsulot sifatini nazorat qilish uchun ishonchli texnik yordam beradi. Amaliy qo'llanmalarda aniqlikni ta'minlash va sinov xarajatlari va samaradorligini hisobga olgan holda muayyan holatlarga asoslangan usullarning mos kombinatsiyasi tanlanishi kerak. Oziq-ovqat sifati va oziq-ovqat xavfsizligini taʼminlash uchun xavfsizlik talablari oʻta yuqori boʻlgan material-boʻlgan PP uchun har tomonlama identifikatsiyalash uchun bir nechta usullardan foydalanish tavsiya etiladi.