Sustainability: Challenges in Polymer characterization and applications of Pyrolysis-GC/MS
Prezentace | 2024 | Frontier Lab | Altium International (HPST)Instrumentace
Analytická pyrolytická separační technika spojená s GC/MS umožňuje komplexní charakterizaci polymerních materiálů, identifikaci organických a anorganických přísad, hodnocení degradace plastů a sledování mikroplastů v životním prostředí. Metoda nachází uplatnění ve výzkumu polymerů, v průmyslové QA/QC, v forenzních analýzách i v environmentálních studiích.
Prezentace Frontier Laboratories Europe předkládá několik aplikačních případů: analýzu žloutnutí PVC, charakterizaci komerčních bioplastových sáčků, kvantifikaci stabilizátorů a lubrikantů, zkoumání příčin vad u recyklovaného ABS výrobku a identifikaci mikroplastů v mořských sedimentech.
Ultramoderní pyrolyzery a příslušenství:
Analýza žloutnutí PVC ukázala depleci organických stabilizátorů (metylcín-merkaptidy), vznik a únik HCl a tvorbu konjugovaných dvojných vazeb v PVC řetězci. U bioplastových sáčků bylo prokázáno rozlišení PE, PP, PLA, PBAT, PBS(A) i přítomnost typických antioxidantů a lubrikantů (Irgafos 168, erukamid). Quantifikace prokázala koncentrace v rozsahu stovek ppm. U vadného recyklovaného ABS bylo odhaleno výrazné snížení obsahu AO-40 a Irganox 1076, naopak přítomnost PVC retardérů Tinuvin a Nocrac. Analýza mikroplastů ze sedimentů pomocí mikro-furnace pyrolyzéru a F-Search MPs odhalila hlavní polymerní frakce PE, PP, PS, SBR, N6 a kvantifikovala je pomocí charakteristických pyrolyzátů.
Metoda umožňuje rychlé, citlivé a zároveň selektivní určení polymerů i nízkokoncentrovaných přísad bez nutnosti rozsáhlé předúpravy. Uplatní se při kontrole kvality plastových výrobků, vyšetřování poruch materiálů, vývoji nových bioplastů a monitoringu mikroplastů v životním prostředí.
Očekává se další integrace online s GC×GC, rozšíření spekter knihoven pro nano- a mikroplasty, automatizace datové analýzy a využití umělé inteligence pro predikci degradace polymerů. Kombinace s dalšími detekčními metodami (FTIR, Raman) podpoří multidisciplinární přístupy v environmentální i průmyslové analytice.
Multifunkční pyrolytická GC/MS platforma vybavená doplňkovými moduly a pokročilým softwarovým zázemím představuje univerzální nástroj pro detailní charakterizaci polymerů, kvantifikaci přísad a spolehlivou detekci mikroplastů. Metoda přispívá k řešení klíčových výzev v oblasti udržitelnosti, recyklace a environmentální bezpečnosti.
Pyrolýza, GC
ZaměřeníVýrobceFrontier Lab
Souhrn
Význam tématu
Analytická pyrolytická separační technika spojená s GC/MS umožňuje komplexní charakterizaci polymerních materiálů, identifikaci organických a anorganických přísad, hodnocení degradace plastů a sledování mikroplastů v životním prostředí. Metoda nachází uplatnění ve výzkumu polymerů, v průmyslové QA/QC, v forenzních analýzách i v environmentálních studiích.
Cíle a přehled studie / článku
Prezentace Frontier Laboratories Europe předkládá několik aplikačních případů: analýzu žloutnutí PVC, charakterizaci komerčních bioplastových sáčků, kvantifikaci stabilizátorů a lubrikantů, zkoumání příčin vad u recyklovaného ABS výrobku a identifikaci mikroplastů v mořských sedimentech.
Použitá metodika a instrumentace
Ultramoderní pyrolyzery a příslušenství:
- Multi-Shot pyrolyzer EGA/PY-3030D (EGA, TD, Py, RxPY)
- Tandem mikro-reaktor Rx-3050TR
- Cryogenní mlýn IQ MILL-2070
- Mikro-vstřikovací pasivní chladicí modul (MFS), Micro-Jet Cryo-Trap (MJT), Split/Splitless adaptér (SS), autosampler (AS)
- Ultra ALLOY® kovové kapilární GC kolony
- GC/MS systém s quadrupólovou detekcí
- SEM-EDX pro analýzu anorganických retardérů hoření
- Software F-Search a F-Search MPs pro identifikaci a kvantifikaci polymerů a mikroplastů
Hlavní výsledky a diskuse
Analýza žloutnutí PVC ukázala depleci organických stabilizátorů (metylcín-merkaptidy), vznik a únik HCl a tvorbu konjugovaných dvojných vazeb v PVC řetězci. U bioplastových sáčků bylo prokázáno rozlišení PE, PP, PLA, PBAT, PBS(A) i přítomnost typických antioxidantů a lubrikantů (Irgafos 168, erukamid). Quantifikace prokázala koncentrace v rozsahu stovek ppm. U vadného recyklovaného ABS bylo odhaleno výrazné snížení obsahu AO-40 a Irganox 1076, naopak přítomnost PVC retardérů Tinuvin a Nocrac. Analýza mikroplastů ze sedimentů pomocí mikro-furnace pyrolyzéru a F-Search MPs odhalila hlavní polymerní frakce PE, PP, PS, SBR, N6 a kvantifikovala je pomocí charakteristických pyrolyzátů.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje rychlé, citlivé a zároveň selektivní určení polymerů i nízkokoncentrovaných přísad bez nutnosti rozsáhlé předúpravy. Uplatní se při kontrole kvality plastových výrobků, vyšetřování poruch materiálů, vývoji nových bioplastů a monitoringu mikroplastů v životním prostředí.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další integrace online s GC×GC, rozšíření spekter knihoven pro nano- a mikroplasty, automatizace datové analýzy a využití umělé inteligence pro predikci degradace polymerů. Kombinace s dalšími detekčními metodami (FTIR, Raman) podpoří multidisciplinární přístupy v environmentální i průmyslové analytice.
Závěr
Multifunkční pyrolytická GC/MS platforma vybavená doplňkovými moduly a pokročilým softwarovým zázemím představuje univerzální nástroj pro detailní charakterizaci polymerů, kvantifikaci přísad a spolehlivou detekci mikroplastů. Metoda přispívá k řešení klíčových výzev v oblasti udržitelnosti, recyklace a environmentální bezpečnosti.
Reference
- X. Zhao et al., Environ. Sci. Technol., 54 (2020) 4712
- K. Matsui et al., J. Anal. Appl. Pyrolysis, 149 (2020) 104834
- K. Tei et al., J. Anal. Appl. Pyrolysis, 168 (2022) 105707
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Solving Analytical Problems using Multi-functional Pyrolyzer®
|Frontier Lab|Příručky
Solving Analytical Problems ® ® using Multi functional Pyrolyzer Multi-functional Version Version 1.3 1.3 - Polymer processing - Forensic - Energy - Additives - Coatings - Elastomers - Adhesives - Inks and paints - Paper and fibers - Consumer products…
Klíčová slova
ega, egazone, zonepyrolyzer, pyrolyzeracid, acidobtained, obtainedink, inkadditives, additivesfrom, fromthermal, thermalshot, shottmsh, tmshtmah, tmahanalyzed, analyzedunknown, unknownirradiation
Rubber and Plastic Materials Characterization Using Micro Furnace Multi Mode Pyrolysis GC/MS
2020|Frontier Lab|Příručky
Rubber and Plastic Materials Characterization Using Micro-Furnace Multi-Mode Pyrolysis-GC/MS 1 Copyright © 2020 Frontier Laboratories Ltd. Why Pyrolysis-GC/MS? Manufacturers are always seeking new technologies and developments that increase production efficiency and the quality of the produced parts. Many analytical protocols…
Klíčová slova
frontier, frontierlab, labrubber, rubberega, egapyrolysis, pyrolysisadditives, additivesthermal, thermalpvc, pvcdnop, dnopwrap, wrapdehp, dehpzone, zonedesorption, desorptionphthalates, phthalatesnbr
Microplastics Analysis using Micro-Furnace Pyrolyzer and F-Search MPs Software
2023|Frontier Lab|Příručky
Microplastics Analysis using Micro-Furnace Pyrolyzer and F-Search MPs Software Copyright © 2023 Frontier Laboratories Ltd. What are microplastics? Microplastics (MPs) are tiny plastic particles that measure less than five millimeters across. They result from the breakdown of larger commercial plastic…
Klíčová slova
frontier, frontiersss, ssssplitless, splitlesslab, labpyrolysis, pyrolysisamount, amountarea, areapeak, peakmps, mpssampler, samplertic, ticsample, samplestyrene, styrenecapro, capromicroplastics
Material Characterization of 3D Printing Polymers Using Pyrolysis GC/MS
|Frontier Lab|Příručky
Material Characterization of 3D Printing Polymers Using Pyrolysis-GC/MS FRONTIER LAB Why Pyrolysis GC/MS? Manufacturers are always seeking new technologies and developments that increase production efficiency and the quality of the produced parts. Many analytical protocols used to analyze 3D printing…
Klíčová slova
frontier, frontierlab, labega, egazone, zoneresins, resinspyrolysis, pyrolysispolymer, polymersearch, searchppe, ppepeek, peeklibrary, librarypresence, presenceultem, ultemthermosets, thermosetstemperature