食品工业塑料:考虑Thermo-Oxidation

在最近的一项研究发表在杂志上欧洲杯足球竞彩,研究人员从波兰进行热重分析和扫描量热法塑料用于食品工业。结果表明,最高的热效应发生在聚对苯二甲酸乙二醇酯分解的塑料样品分析。

研究:塑料热分析用于食品工业。图片来源:Nataliia Maksymenko / Shutterstock.com

塑料包装废弃物和空气污染

塑料产量已超过3亿吨,由于其优异的性能和广泛的应用。大约40%的塑料用于包装,41%用于食品和饮料包装。塑料通常是用于包装食品由于其抗物理和化学效应,轻量级和廉价的生产成本。常用的包装塑料聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯塑料。

TG和PP-1壳体曲线。绿线了TG曲线,而绿点线提出了壳体曲线。图片来源:Majder-Łopatka, M et al .,材料欧洲杯足球竞彩

然而,燃烧的塑料碎片在垃圾填埋场加剧火灾和空气污染的主要原因。大多数时候,城市固体垃圾包括大约12%塑料燃烧时,向大气中释放有害物质,如多环芳烃、二恶英、呋喃和多氯联苯。

此外,详细了解热分析是至关重要的火灾风险评估和定义聚合物处理和回收条件。热分析已经发展成为占主导地位的方法确定各种材料的燃烧性能。欧洲杯足球竞彩

在目前的研究中,研究者调查了热降解塑料包装废弃物的方法,通常是在垃圾填埋场中沉积。一系列的热重分析和差示扫描量热法测试(TG-DSC)进行精确的温度情况下聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料决定塑料的热降解路径。

TG和壳体曲线在氧化气氛(20% PP-0 O₂)。红线了TG曲线,而绿点线提出了壳体曲线。图片来源:Majder-Łopatka, M et al .,材料欧洲杯足球竞彩

方法

研究人员使用五种塑料包装材料在食品工业中使用。欧洲杯足球竞彩在这项研究中,三个样品的聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)的一个样本,样本的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。此外,纯聚丙烯的样本(PP-0)也被检查。

检查样品的总重量是10毫克。样本检验在TG-DSC开放氧化铝坩埚试样容器,和他们的塑料包,没有痕迹。然后他们被放置在坩埚底部覆盖整个区域的平底锅。

结果

塑料的热稳定性结果表明,测试,PP塑料最低热稳定性和宠物热塑性塑料的热稳定性最高。对PP, PS的热稳定性相对较弱的叔碳原子上的碳氢键可以解释PP, PS的退化速度。解散碳氢键的叔碳原子键允许氢过氧化物的稳定性,而转化为稳定的三级醇,并增加了易于分离的氢原子苄基的碳原子在PS。因此,PS将在温度高于PP降解。

研究人员发现最低的热量生成在thermo-oxidation PS-based塑料。这是由于苯乙烯分子在加热的创建,这是由芳环债券的高稳定性和波动性逃离燃烧区,不氧化。thermo-oxidation表明苯激进的提议机制在分解,形成及其分解是相当容易比中性的芳环。

此外,研究结果表明,PP和PE PP样品可以包含的共聚物。相比于基础聚合物,聚苯乙烯,PET-based塑料、PP-based塑料表现出最大的减肥。

相比基础聚合物,聚苯乙烯和PET-based塑料、PP-based塑料证明减少了减肥的最大速率和50%体重的转变温度向低温值。

这项研究还显示,PS-based比纯聚苯乙烯包装在更高的温度下分解。观察PET包装,相反的趋势。关于宠物,更快的退化被认为宠物,这可能归因于更多扩展的存在脂肪族部分分子中含有大量的亚甲基单位,增加破坏的概率中的碳碳键和乙烯片段的宠物。

根据诺里什类型II反应示意图宠物分解。因此,在随后的反应,含有乙烯基群形成的对苯二甲酸和衍生品。图片来源:Majder-Łopatka, M et al .,材料欧洲杯足球竞彩

结论

塑料包装继续占相当数量的市政垃圾填埋场和垃圾收集带来了巨大风险的火灾。这些材料的热稳定性主要取决于聚合物类型、添加剂使用,它们的结构欧洲杯足球竞彩。这一研究证明,最重要的热作用发生在宠物分解,从而导致苯自由基的形成,迅速的碳氢键断裂。

来源:

Majder-Łopatka m;Wesierski t;Ankowski, a;联手,k;Duralski d;Piechota-Polanczyk, a;塑料Polanczyk, a .热分析用于食品工业。欧洲杯足球竞彩材料2022、248。https://www.mdpi.com/1996-1944/15/1/248

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