Analysis of Ultraviolet-Degraded Plastic by Plastic Analyzer

Význam tématu

Plastové materiály představují častý zdroj kontaminace v průmyslové výrobě i v životním prostředí. Analýza degradace plastů vystavených UV záření a teplotním vlivům je klíčová pro identifikaci původu kontaminantů, posouzení změn materiálových vlastností a sledování mikročástic plastů, které nabývají na významu v ekologickém výzkumu.

Cíle a přehled studie / článku

Článek prezentuje systém Plastic Analyzer založený na FTIR spektrometru IRSpirit a ATR příslušenství QATR-S. Cílem je ukázat jednoduchý postup kvalifikativní analýzy UV-degradovaného plastu z okenní žaluzie s využitím proprietárních knihoven plastů poškozených UV zářením a teplem.

Použitá metodika

Analýza byla provedena technikou ATR-FTIR s automatizovaným workflow v softwaru IR Pilot. Postup zahrnoval měření základního spektra (background), následné měření jednotlivých částí vzorku a vyhledání shody spektra ve váhami knižních databází degradovaných plastů.

Použitá instrumentace

• IRSpirit Fourier Transform Infrared Spectrophotometer
• QATR-S single-reflection ATR doplněk
• Software IR Pilot s makrem Plastic Analyzer
• UV-damaged plastics library (14 typů plastů po expozici UV až 550 hodin)
• Thermal-damaged plastics library (13 typů plastů degradovaných při 200–400 °C)

Hlavní výsledky a diskuse

Vzorek z okenní žaluzie byl rozdělen na tři části: neexponovanou vnitřní vrstvu, vnitřní stranu neosvětlenou přímým slunečním zářením (indoor side) a žloutnoucí část na straně okna (window side). Spektrum vnitřní části odpovídalo nepoškozenému polypropylenu. Indoor side se shodovalo s PP po 40 hodinách UV záření, window side pak s PP po 125 hodinách expozice. Degradace se projevila novými absorpčními pásy v oblastech 3400 cm⁻¹ (O–H), 1710 cm⁻¹ (C=O) a 1150 cm⁻¹ (C–O), indikujícími oxidaci povrchu.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a snadná kvalifikativní identifikace degradovaných plastů bez nutnosti hlubokých FTIR znalostí.
• Automatizované nastavení parametrů a generování reportu jedním kliknutím.
• Vhodné pro kontrolu kvality plastových dílů, analýzu kontaminantů i výzkum mikročástic.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření knihoven o další typy plastů a degradace, vývoj kvantitativních FTIR metod, integrace s datovou vědou a strojovým učením, nasazení online monitoringu degradace plastů ve výrobě a v životním prostředí představují perspektivní směr dalšího vývoje.

Závěr

Plastic Analyzer s FTIR spektrometrem IRSpirit a proprietárními knihovnami umožňuje efektivní, rychlou a přesnou analýzu UV- a tepelně degradovaných plastů. Automatizované workflow a jednoduchá obsluha usnadňují implementaci v průmyslové praxi i ve výzkumných laboratořích.