Distinction of Polyethylene and Polypropylene by Infrared Spectrum

Význam tématu

Infrarední spektroskopie FTIR s ATR se uplatňuje jako rychlá a neinvazivní metoda pro identifikaci polymerů, zejména polyethylenu a polypropylenu. Tento přístup je klíčový pro kontrolu kvality, recyklaci a analýzu plastových materiálů.

Cíle a přehled studie

Studie demonstrovala diferenciaci polyethylenu (PE) a polypropylenu (PP) pomocí Fourierovy transformace infračervené spektroskopie (ATR-FTIR). Dále byla ověřena schopnost rozlišit nízkohustotní a vysokohustotní PE (LDPE vs. HDPE) na základě charakteristických absorpčních pásů.

Použitá metodika a instrumentace

Spektra byla získána na přístroji IRSpirit-TX s jednostupňovým ATR doplňkem QATR-S (diamantové prizma). Parametry měření: rozlišení 4 cm⁻¹, akumulace 40 skenů, apodizační funkce Happ-Genzel, detektor DLATGS, rozsah 4000–400 cm⁻¹.

Hlavní výsledky a diskuse

• PE vs. PP: V oblasti 3200–2600 cm⁻¹ se projevily vrcholy CH₂ (asymetrický ~2930 cm⁻¹, symetrický ~2850 cm⁻¹) a u PP navíc CH₃ při ~2960 a ~2870 cm⁻¹. V pásu 1600–1200 cm⁻¹ rozlišíme scissoring CH₂ u PE a překryv CH₃ bendingu u PP. V oblasti 800–600 cm⁻¹ dominuje rocker CH₂ (720 cm⁻¹) pouze u PE.
• LDPE vs. HDPE: LDPE vykazuje silnější asymetrický stretching CH₃ (~2960 cm⁻¹) a symetrický bending CH₃ (~1380 cm⁻¹) díky četným bočním řetězcům. HDPE má vyšší krystalinitu, což se odráží v intenzitě vrcholů scissoring CH₂ a rockingu CH₂.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá identifikace typu polymeru bez složité přípravy vzorku
• Podpora kontroly kvality a recyklačních procesů
• Sledování jemných strukturálních odchylek v polymerních materiálech

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozvoj integrace FTIR s umělou inteligencí pro automatické vyhodnocení spekter, vývoj přenosných a inline FTIR analyzátorů a rozšíření metody na kvantitativní analýzu různých polymerů.

Závěr

ATR-FTIR na zařízení IRSpirit-TX prokázala spolehlivou schopnost rozlišit PE a PP včetně odlišných typů PE. Metoda nabízí efektivní nástroj pro optimalizaci procesů kontroly kvality a podporu udržitelné recyklace plastů.

Reference

• FTIR TALK LETTER Vol. 41