[发明专利]一种生物降解塑料制品组分的快速分析方法

说明书

本发明一种生物降解塑料制品组分的快速分析方法，包括以下步骤：（1）用傅里叶变换红外光谱仪对样品进行表征，采集原样在4000～650 cm‑1波数范围的表面红外光谱，分析样品大致组分；（2）向样品中加入溶解溶剂，搅拌溶解后离心；将分离溶剂滴入上层澄清液体中；将产生的乳浊液转移并蒸干，得到树脂组分；将离心后的固体干燥，得到填料组分；（3）用傅里叶变换红外光谱仪对树脂组分和填料组分进行分析；用差示扫描量热仪测定树脂组分的玻璃化转变温度和熔点，用热重分析仪测定填料组分的热重曲线特征一阶导数峰温；（4）综合所有测定结果对样品材质进行判定。该方法具有普适性，可操作性强，分析结果准确可靠。

技术领域

本发明属于塑料材质分析领域，尤其涉及一种生物降解塑料制品组分的快速分析方法。

背景技术

生物降解塑料是指在自然界或堆肥、厌氧消化等条件下，可由自然界中的微生物最终完全分解为成分较简单的化合物及所含元素的矿化无机盐、生物死体的一种塑料。目前主要产品包括生物降解塑料袋、生物降解农膜和生物降解一次性塑料制品等，可应用于餐饮、外卖和农业等领域。该类产品因其在自然环境下可较快完全降解而成为解决塑料废弃物环境污染问题的有效途径之一，引起了广泛关注。

随着生物降解塑料产品市场占有率快速增长，各类宣称可生物降解的产品开始出现在市场上。目前生物降解性能检测主要依据GB/T 19276.1、GB/T 19276.2、GB/T19277.1、GB/T 19277.2等现有国标，检测周期长达3～6个月。受限于较长的检测周期，各监管部门无法对市面上宣称可生物降解的产品进行快速有效监管。此外，由于生物降解塑料制品一般都为混合物，常见组分主要为聚乳酸（PLA）、聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯（PBAT）、聚丁二酸丁二酯（PBS）、淀粉、碳酸钙和滑石粉中几种成分的组合，用单一仪器较难对其材质（特别是低含量组分）进行准确分析。因此，研究生物降解塑料制品快速组分分析方法，也成了未来亟需解决的问题。

红外光谱分析（FTIR）、差示量热扫描（DSC）和热重分析（TGA）是表征材料特性的常见手段。采用适当的仪器参数对样品进行分析，得到能够反映样品真实特性的图谱数据，是一种可靠、有效、低成本、便捷的分析手段。通过组分分离提纯技术，可以增强样品中低含量组分的信号，同时结合FTIR、DSC和TGA表征方法，可以对生物降解塑料制品组分进行快速鉴别。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物降解塑料制品组分的快速分析方法，以期为生物降解塑料产品生产企业稳定产品质量，为监管部门开展材质快速筛查提供技术支持。

为了达到上述技术目的，本发明的技术方案如下：

本发明的一种生物降解塑料制品组分的快速分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）用带有ATR附件的傅里叶变换红外光谱仪对塑料制品的样品进行表征，采集样品在4000～650 cm-1波数范围的表面红外光谱，初步分析样品大致组分；

（2）向样品中加入溶解溶剂，搅拌使之溶解后离心；将分离溶剂滴入离心后的上层澄清液体中；然后将产生的乳浊液转移至干净容器后蒸干，得到树脂组分；将离心管底部的固体干燥，得到填料组分；

（3）用傅里叶变换红外光谱仪对所述树脂组分和填料组分进行分析；用差示扫描量热仪（DSC）测定所述树脂组分的玻璃化转变温度和熔点，综合判定树脂材质；用热重分析仪（TGA）测定所述填料组分的热重曲线特征一阶导数峰温，综合判定填料材质；

（4）综合所有测定结果对样品材质进行判定；

在一些实施方式中，步骤（2）中所述的溶解溶剂为三氯甲烷、二氯甲烷、甲苯、二甲苯等生物降解树脂的良溶剂中的至少一种。

在一些实施方式中，步骤（2）中所述的分离溶剂为无水乙醇、甲醇、正丁醇等生物降解树脂的不良溶剂中的至少一种。

在一些实施方式中，步骤（2）中所述的搅拌溶解条件为：60～80 ℃条件下搅拌溶解10～30 min。