塑料的分类与回收
塑料制品充斥着现代人的生活,从工程塑料到食品包装、医疗器械,成为各行业不可替代的重要材料。然而在享受便利的同时,塑料废弃品带来的环境问题也日益得到关注。
塑料是汽油的衍生制品,主要成分为碳氢化合物,但也含有各种有毒害的添加剂,比如抗氧剂、增塑剂、填充剂、染色剂、稳定剂等,其中尤以含重金属颜料对环境的危害最大,如何在塑料回收过程中避免重金属的二次污染,在塑料的分类环节面临巨大挑战。
激光击穿光谱法LIBS可以对塑料的不可降解成分进行迅速、准确的在线分析,确定其中微量金属的成分及含量,为塑料分类和重金属前期处理提供了高效便捷的工具。
实验步骤
◎实验中将废弃塑料杯放入微波反应器熔融液化,再经多种有机溶剂溶解回收,最终获得塑料不可溶解部分压制成小球,作为LIBS的检测对象。
◎检测系统采用海洋光学LIBS2000+,200-620nm,分辨率0.1nm,Nd:YAG激光器脉宽8ns,脉冲强度50-120mJ,光纤与等离子焰距离10mm。
◎ICP法用与验证LIBS数据的有效性。
◎含量标定方面,将需检测金属的单质粉末以不同比例与不可溶解塑料基体混合,并经研磨,制成标准品,从标准品的LIBS图谱得到各种金属的标准曲线。如下图(图1)为根据Cu 521.82nm处的谱线强度得到的Cu含量标准曲线。
图1:塑料杯回收产生的不可溶解部分的LIBS图谱