GCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Characterization of the Composition and Thermal Decomposition Profile of Recycled Carpet Samples by TGA-FT-IR, TGA-MS, and TGA-GC-MS

Aplikace | 2013 | NETZSCHInstrumentace
GC/MSD, GC/SQ
Zaměření
Materiálová analýza
Výrobce
Agilent Technologies, NETZSCH

Souhrn

Význam tématu


Recyklace textilních odpadů, zejména koberců obsahujících polyamidy Nylon-6 a Nylon-6,6, představuje klíčový krok k omezení skládkování a snížení environmentální zátěže. Charakterizace složení a termálního chování těchto materiálů usnadňuje návrh efektivních postupů pro opětovné využití nylonových vláken a redukci odpadu.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo srovnat tři přístupy termogravimetrie doplněné o analýzu uvolněných plynů (TGA-EGA) – konkrétně kombinace TGA-FT-IR, TGA-MS a TGA-GC-MS – v analýze recyklovaných vzorků koberců. Hlavní úlohou bylo určit, které techniky umožňují nejpřesnější identifikaci polyamidů a stanovit jejich podíl.

Použitá instrumentace


  • TGA-FT-IR a TGA-MS: NETZSCH TG 209 F1 Libra® spojená s Bruker TENSOR™ FT-IR a NETZSCH QMS 403 Aëolos®
  • TGA-GC-MS: NETZSCH TG 209 F1 Libra® spojená s Agilent 7890A GC a Agilent 5975C QMS

Metodika


Vzorky recyklovaných koberců byly zahřívány z 25 do 600 °C rychlostí 10 K/min pod proudem dusíku (40 ml/min pro FT-IR a MS) nebo helia (65 ml/min pro GC-MS). Evolveované plyny vedly přes vyhřívané přívodní vedení (200–300 °C) buď přímo do IR absorbční buňky, do kvadrupolového MS nebo do chromatografické kolony Agilent HP-5MS. Pro GC-MS se odebíraly čtyřminutové intervaly, následně analyzované kapilární separací.

Hlavní výsledky a diskuse


  • TGA: Jediný hlavní krok hmotnostní ztráty s maximem rychlosti na ~436,6 °C a roztavením na ~220 °C (c-DTA®).
  • TGA-FT-IR: Detekce CO2 a organických fragmentů. Spektra uvolněných plynů korespondovala se spektry Nylon-6 a Nylon-6,6.
  • TGA-MS: Iontové proudy m/z 15, 41, 55 pro Nylon-6 a m/z 17, 54 pro Nylon-6,6 potvrdily přítomnost obou polymerů, avšak bez chromatografické separace omezeně specifické.
  • TGA-GC-MS: Rozdělení plynů umožnilo jednoznačně identifikovat caprolaktam (hlavní produkt Nylon-6), cyklopentanone a další nitrily typické pro Nylon-6,6, čímž se potvrdilo složení materiálu jako směs obou typů polyamidů.

Přínosy a praktické využití metody


Metody TGA-EGA nabízejí rychlou a komplexní charakterizaci termální stability a chemického složení polymerních odpadů. Kombinace TGA-GC-MS se jeví jako nejcitlivější pro rozlišení jednotlivých dekompozičních produktů a pro kvantifikaci složek při recyklaci polyamidů.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace rychlých GC separací do TGA pro online monitorování průmyslových procesů recyklace.
  • Využití měkkých ionizačních technik v MS pro lepší identifikaci makromolekulárních fragmentů.
  • Vývoj automatizovaných databází spekt­r FT-IR a MS šitých na míru různým typům polymerů a přísad.

Závěr


Studie ukázala, že všechny tři metody TGA-EGA přinášejí hodnotné informace o termické dekompozici recyklovaných koberců. Největší rozlišovací schopnost pro identifikaci jednotlivých výrobních produktů poskytuje TGA-GC-MS, zatímco TGA-FT-IR a TGA-MS rychle potvrdí přítomnost hlavních polymerů. Kombinace těchto technik tak podporuje efektivní návrh recyklačních procesů.

Reference


  • C. Mihut, D. K. Captain, F. Gadala-Maria, M. D. Amiridis. Review: Recycling of Nylon from Carpet Waste. Polymer Engineering & Science, 41(9), 1457–1470 (2001).
  • T. Arii, K. Motomura, S. Otake. Evolved Gas Analysis Using Photoionization Mass Spectrometry, EGA-PIMS: Characterization of Pyrolysis Products from Polymers. Journal of Mass Spectrometry Society of Japan, 59(1), 5–11 (2011).
  • S. V. Levchik, E. D. Weil. Review: Thermal decomposition of aliphatic nylons. Polymer International, 48(7), 532–557 (1999).

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
To Fourier Transform Infrared Spectrometers Coupling Thermal Analyzer
To Fourier Transform Infrared Spectrometers Coupling Thermal Analyzer Concepts, Instruments and Applications Innovation with Integrity About us Bruker entered the field of FT-IR spectroscopy in 1974. The early instruments set new standards in research FT-IR with evacuable optics, high resolution…
Klíčová slova
tga, tgaperseus, perseusnetzsch, netzschdsc, dsccoupling, couplinggas, gasinvenio, inveniodlatgs, dlatgsschmidt, schmidtthermal, thermalcell, cellyes, yesproteus, proteusbruker, brukermct
Hyphenated Technology Guide
Hyphenated Technology Guide
2017|PerkinElmer|Příručky
HYPHENATED TECHNOLOGY GUIDE FOR YOUR ADVANCED APPLICATIONS Hyphenated Technology Guide Table of Contents Introduction........................................................... 2 Perkinelmer: The Most Trusted Name in Hyphenation Technology................................... 3 THE BEST ANSWERS HAPPEN WHEN GREAT TECHNOLOGIES CONNECT What does hyphenated technology mean? ................. 3 Why…
Klíčová slova
tga, tgahyphenated, hyphenatedperkinelmer, perkinelmerdsc, dscanalysis, analysisdma, dmahiden, hidenyour, yourevolved, evolvedcuring, curinggases, gasestimebase, timebaseclarus, clarusthermogravimetric, thermogravimetrichypernated
POLYMER ANALYSIS SOLUTIONS
POLYMER ANALYSIS SOLUTIONS
2016|PerkinElmer|Příručky
POLYMER ANALYSIS SOLUTIONS Polymer Applications Compendium PerkinElmer Polymer Applications Compendium POLYMER ANALYSIS SOLUTIONS TABLE OF CONTENTS CONTROL OF RAW MATERIAL AND FINISHED PRODUCTS The solutions and expertise you need to succeed in today's industrial arena. Today’s plastics are some of…
Klíčová slova
dsc, dscpolymer, polymercrystallization, crystallizationtga, tgahyperdsc, hyperdscsample, samplecooling, coolingatr, atrpolymers, polymersisothermal, isothermalreflectance, reflectanceperkinelmer, perkinelmerheat, heattemperature, temperatureanalysis
POLYMER ANALYSIS SOLUTIONS
POLYMER ANALYSIS SOLUTIONS
2019|PerkinElmer|Příručky
POLYMER ANALYSIS SOLUTIONS Polymer Applications Compendium PerkinElmer Polymer Applications Compendium POLYMER ANALYSIS SOLUTIONS TABLE OF CONTENTS CONTROL OF RAW MATERIAL AND FINISHED PRODUCTS The solutions and expertise you need to succeed in today's industrial arena. Today’s plastics are some of…
Klíčová slova
dsc, dscpolymer, polymercrystallization, crystallizationtga, tgasample, samplepolymers, polymersperkinelmer, perkinelmerhyperdsc, hyperdscanalysis, analysistemperature, temperatureisothermal, isothermalatr, atrcooling, coolingreflectance, reflectancethermal
Další projekty
LCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.