Analysis of Printer Toner Using Double-Shot Pyrolyzer and Peripheral Devices Part 1 : Evolved Gas Analysis (EGA) and Library Search by EGA-MS LIB

Význam tématu

Analýza složení tiskových tonerů je klíčová pro kvalitu tisku, forenzní zkoumání i recyklaci polymerních materiálů. Využití techniky Evolved Gas Analysis spojené s library search pomocí hmotnostní spektrometrie umožňuje rychlou a spolehlivou primární identifikaci neznámých polymerů.

Cíle a přehled studie / článku

Prezentovat kombinaci Double-Shot Pyrolyzeru pro EGA a následný library search (EGA-MS LIB) jako účinnou metodu pro určení polymerního složení tiskového toneru. Studie demonstruje postup získání EGA křivky, rozdělení do teplotních zón a vyhledání odpovídajících polymerních struktur.

Použitá metodika a instrumentace

• Technika: Evolved Gas Analysis (EGA) s Double-Shot Pyrolyzerem, rychlost ohřevu 20 °C/min, rozsah 100–600 °C.
• Přístrojové podmínky: kapilární pyrolyzační trubička 0,15 mm i.d., délka 2,5 m; nosný plyn He, tlak 50 kPa, split ratio cca 1/50.
• GC podmínky: teplota pece 300 °C, injektor 320 °C; detekce MS (m/z 50–400, 0,1 scan/s); rozhraní PY-GC 320 °C.
• Vzorek: ~0,5 mg toneru.

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza EGA křivky odhalila tři regiony:

• Region A a B (nižší teploty): desorpce nízkomolekulárních sloučenin.
• Region C (vyšší teploty): termální rozklad polymerní frakce.

Při library search na spektrum z regionu C byly nejpravděpodobnější polymery:

• Methyl methacrylate-butadiene-styrene kopolymer (kvalita 90 %).
• Styrene-ethylene-butadiene-styrene blok kopolymer (kvalita 86 %).
• Styrene-divinylbenzene kopolymer (kvalita 80 %).

Tato data podporují přítomnost různých styrenových kopolymerů v toneru.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychle vyhledat a charakterizovat neznámé polymery bez rozsáhlé předúpravy vzorku, slouží jako výchozí krok před detailní analýzou GC/MS a ušetří čas i náklady v QA/QC laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšiřování databází EGA-MS LIB o další polymerní materiály.
• Integrace s dalšími spektroskopickými metodami a chemoinformatickými nástroji pro automatizované hodnocení.
• Využití v recyklaci plastů, environmentálních studiích a forenzních zkouškách dokumentů.

Závěr

Kombinace EGA s library search pomocí hmotnostní spektrometrie představuje efektivní primární nástroj pro identifikaci polymerních složek toneru. Metoda nabízí rychlý screening a kvalitativní rozlišení různých kopolymerů, což doplňuje klasické GC/MS analýzy.

Reference

• Double-Shot Pyrolyzer® Application Note PYA1-018E
• Double-Shot Pyrolyzer® Application Note PYA1-019E