使用红外显微镜表征聚合物的复合层压制品

层或多层聚合物电影用于广泛的工业应用,包括食品和消费品包装。多层薄膜用于包装有一个复杂的组合为了保存他们的内容。包装需要保护的产品,需要力量,还必须以低成本可加工的。

层压板层执行的每一个独特的屏障功能保护等内容从外部影响氧、光、水分、其他化学物质和微生物材料。欧洲杯足球竞彩一般来说,传统的聚合物用于包装包括聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯(PS)和聚乙烯(PE)。

这些包装材料占很大一部分的材料最欧洲杯足球竞彩终在垃圾填埋场或回收工厂。这些材料生物降解缓慢或根本不欧洲杯足球竞彩进行生物降解,对环境不友好。因此,倾向于使用可降解或生物降解聚合物的包装是稳步增加。

可降解材料部分或完全由淀欧洲杯足球竞彩粉、纤维素或polyactic酸(PLA)。大多数的生物塑料降解虽然这并非总是如此。可降解塑料是完全可生物降解,被微生物分解产生水、生物量和二氧化碳。这种材料更欧洲杯足球竞彩环保,预计在未来越来越多的使用。

红外显微镜是一种常见的技术,多层聚合物的表征。即使是小样本的大小小于10µm可以确定使用的红外显微镜和个体层层压板也可以观察到。本文阐述了红外显微镜的应用传统的多层聚合物电影和新型可降解材料。欧洲杯足球竞彩

使用红外显微镜分析多层聚合物

传输或衰减全反射(ATR)方法用于对聚合物进行红外显微镜的电影。光学薄样品的厚度小于20到30µm需要这种方法。切片机是用于转换薄膜样品。

透射光谱测量,应该准备样品红外传输窗口像溴化钾(KBr)。ATR测量厚材料,样品应该被定位在一个示例支持身体夹用于红外欧洲杯足球竞彩显微镜或嵌入在一个树脂。ATR测量的一个显著优点是能够生成与改进的空间分辨率光谱相比,传输测量。

传输层

切片机的帮助下,聚合物层压板修剪样本的厚度25µm和固定在KBr窗口7毫米直径。这种安排安装到一个标准的显微镜持有人的镜台PerkinElmer聚光灯™200我。样品的图像如图1所示。

图1所示。可见图像测量聚合物层压板的传播

350µm层压板测量。深度数据的每个层压板层行扫描成立了光谱数据的收集非常小的间隔在层压板。行扫描的实验设置了140光谱的孔径尺寸5µm,每隔3µm和测量。图2显示了行扫描数据。

图2。聚合物层压板行扫描数据传输测量

结果如图3所示显示许多不同类型的聚合物的存在的样本。

图3。光谱的聚合物在不同的强化层。

通过使用搜索库,确定了聚合物PE、乙烯-醋酸乙烯(EVA)、PET、PS修改和乙烯-酒精乙烯(EVOH)。可以生成配置文件,演示各种聚合物的分布在层压提供进一步的结构信息。

图4显示了配置文件确定聚合物:聚- 1450厘米¹聚苯乙烯- 1600厘米¹乙烯-醋酸乙烯共聚物- 1746厘米¹和乙烯-酒精乙烯共聚物- 3334厘米¹。

图4。在复合聚合物的分布类型。从上到下聚苯乙烯、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-酒精乙烯共聚物。

光谱的分析图像函数10软件可用于实验,只需要层压层的探测和识别。可见的形象的分析样本,检测层和增加测量区域的每一层都可以自动执行的分析图像的功能。

多层样品单一光谱收集每一层最大信噪比和大量减少分析时间与映射或行扫描技术相比。一个五层层压板是如图5所示。

图5。自动检测层的层压显示五层。

图6显示了自动记录的光谱在标记位置检测后的强化层。

图6。光谱层1所示(上)到5(底部)在聚合物层压板。

识别每一层的帮助下完成了一个自动库搜索。图层1和5是聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物2和4层,第三层是silica-loaded聚乙烯。

ATR的测量聚合物层压制品

ATR的测量是一个简单的和快速的方法来测量材料的红外光谱。非常小的材料与尺寸在微米光谱范围可以通过ATR技术在红欧洲杯足球竞彩外显微镜测量。

在食品包装层压材料的收集信息,宏观ATR水晶/配件安装在显微镜。这个附件是能产生光谱与一个更好的空间分辨率相比,传输测量。

样本由嵌入在树脂和打磨平,均匀表面之前ATR测量。这种样品制备的方法比简单的夹紧的样本,因为它提供了一个强有力的多层表面和避免任何压缩变形的样品当ATR压力。

样本的多层食品包装生产使用“传统”聚合物准备ATR测量200我在聚光灯下。这个样品的可见的图像测量,如图7所示。层压板的宽度被认为是大约200微米和由几种聚合物层。

图7。可见图像多层包装材料。

宏ATR红外显微镜水晶是放置在联系在整个宽度的样本。光谱采集的层压板的有效孔径大小5 x 5微米的步长5微米。如图8所示的行扫描数据收集。

图8。行扫描数据对食品包装材料。

图9显示了主要的光谱记录层。

图9。光谱的主要层被确定为PP、PET、PE和修改PE。

层被确定为聚乙烯、改性聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物进行搜索的数据库。除了这些主要层,几个小层也被检测到,和相应的小层的红外光谱图10所示。

图10。光谱的小层多层食品包装材料。

图像显示一个特定部分的数据,图像中包含160µm,没有提供任何光谱的细节,因为这是一个薄箔层。

生物可降解高分子材料正逐渐替代传统的包装材料欧洲杯足球竞彩。我分析了可降解的包装使用聚光灯下200。可降解材料的样品制备是类似于方法遵循传统的聚合物。图11显示了一个可见的形象可降解的样本。

图11。可见的形象可降解食品包装材料。

可以看出,层压板是大约80µm宽一些可见的层。红外数据如图12所示。有三个主要的层压层,每个测量25µm宽度约。频谱如图13所示。

图12。行扫描数据可降解复合样品。

图13。这里是三个不同的层的光谱可降解聚合物层压板。

所有三层表现出相似的光谱,但光谱的区别是观察C = O地区从1700 - 1760厘米¹。材料被确欧洲杯足球竞彩认为聚乳酸(PLA)的共聚物。区域横跨大约60µm显示器没有显示光谱特性由于薄箔层的存在。

结论

包装材料,特别是用于欧洲杯足球竞彩食品包装,是复杂的。多层复合材料特别适合食品包装的要求。使用食品包装材料的缺点是他们的非生物降解能力。欧洲杯足球竞彩因此,新生物可降解聚合物正变得越来越炙手可热。这些多层材料可以有效地通过红外显微欧洲杯足球竞彩镜技术特点。传输或ATR测量可以很容易地部署取决于可用的样品制备。

这些信息已经采购,审核并改编自PerkinElmer提供的材料。欧洲杯足球竞彩

在这个来源的更多信息,请访问PerkinElmer。