自动塑料密度检测计

密度测定三步曲（压轴曲）| 塑料成品检测还可以这样操作？奥豪斯AX分析天平一步到位！ 一、你真的了解塑料吗？塑料——这毁誉参半的新型高分子材料，在我们的生活中无处不见。看看你手边的物品，塑料制品已经占据半壁江山。1. 可口可乐瓶2. 各种规格的食品包装袋3. 印制了精美图案的手机外壳4. 会变色的太阳镜片 在我们不常接触的高科技领域，塑料也无处不在。如人造卫星上使用的多层绝缘材料中，就含有厚度约6微米的聚酰亚胺或聚酯膜。二、塑料的命运密码——密度同样都是塑料，怎么命运如此不同？原来，这里面学问可大着呢！ 塑料有很多不同品种，不同品种的塑料在耐疲劳性、耐热性、抗冲击性、耐腐蚀性等特性上各有优劣势。 塑料的品种不同，密度也因之不同。 例如，可以制造汽车灯罩等的PS是一种无色透明的塑料，密度为1.03～1.07 g/cm3；而具有自阻燃的特性、常用于防火应用的PVC，密度为1.35~1.45g/cm3。 塑料的密度不仅取决于其加工工艺，还与其成分有关。 调整塑料的成分比例，就可以改变其性能，以适应不同应用要求。 例如，ABS塑料由丙烯腈(A)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)三组分构成，密度为1.04~1.06 g/cm3。当三组分以不同比例混合时，其密度也随之改变，同时性能也发生变化，由普通ABS变为高抗ABS、耐热ABS、高光泽ABS等。 因此，相比于用热解实验和燃烧试验来鉴别塑料品种，或鉴别塑料厂生产的产品是否达标，利用密度测定的方法真的非常省时省力！ 三、塑料的密度，不难测啦！某知名生产塑料制品厂商的QC部门，需要对生产的产品进行抽样检测，以鉴别其产品批次是否达标。 该检测试验共有五批塑料成品的样品，均为密度小于1g/cm3 的某种塑料，其在颜色、大小、形状上都极其相似，凭经验很难判别哪个样品是合格产品。（因此我们先给样品做了编号标记以加区分） 经过严格的检测实验及评估，最终该企业选用了奥豪斯带有密度直读功能的Adventurer AX 系列分析天平，进行塑料密度测定。只用两步，就能得到塑料的密度啦！ 实验器材：奥豪斯 Adventurer AX 124 密度组件测定步骤：塑料的密度测定方法与上期玻璃密度的测试方法类似。首先分别在空气中和水中称量样品，得出重量，再由天平内部计算公式得出密度结果，直接在显示屏上读取即可。在空气中称重在水中称重（-0.3906g）密度结果直读显示用AX天平测试密度，非常简单，但是也有很多小细节要注意，才能确保结果完美哦！ 注意：1. 用于测试密度小于水的样品，我们需选用漂浮固体挂篮。篮网向上凸起，可以覆盖住浮起的样品。如样品未完全浸没，可使用外加砝码帮助样品保持完全浸没于水中的状态。 2. 在水中称量塑料时，我们需要用镊子轻压塑料，小心将其挪至漂浮固体挂篮下方的中心位置。 四、小奥解惑时间：测试结果不理想，到底是什么原因？有用户反应，完全按照以上步骤进行测量，但测试结果并不理想，结果的重复性很差： 无论是在空气中的重量还是在液体中的重量，每次的称重读数都不相同。明明是浮于水的样品，密度结果却大1g/cm3。这到底是什么原因呢？让小奥帮你揭开谜底！ 看，是气泡在作怪！不信，你凑近仔细观察观察。原来浸入水中的挂篮上还有塑料样品上都附着肉眼难以察觉的气泡——个子小小，力气很大。要知道，直径1mm气泡会产生0.5mg的气泡，而直径2mm气泡产生的浮力可以高达4mg！每次称量时，塑料样品上附着的气泡的数量和大小也时有变化，影响称量结果，重复性自然不佳。 那怎么解决这个问题呢？其实很简单。 你只需拿细毛刷扫一扫，再轻轻抖动挂篮，即可去除影响称量效果的小小气泡们。去除气泡后，再看密度结果——可靠又稳定！塑料的密度测定之旅，就完成啦。 快拿着测量结果去看看哪款塑料才是合格产品吧！ 参考文献：本文章中摘录文献出自百度百科——塑料（高分子聚合物）百度百科——ABS塑料 如果您想了解更多奥豪斯的电子天平及实验室称量产品，请访问奥豪斯官方网站，我们的专业工程师将竭诚为您服务！

&mdash 岛津与三菱电机共同开发回收塑料的高精度材料识别技术&mdash 三菱电机株式会社与株式会社岛津制作所共同开发出「回收塑料高精度材料识别技术」，该技术能够以99％以上的精度瞬间识别在废弃家电产品回收工程中分选回收的塑料种类。以往以手工作业的回收塑料的纯度检测实现了自动化。 塑料高精度材料识别装置全景 塑料高精度材料识别装置概念图 ＜开发特长＞ 1．高速・ 高精度识别回收塑料的种类 ・ 无论着色剂、添加剂的含量有多少，都可识别回收塑料的种类 ・ 基于识别算法，用时约1秒钟完成向传输板上的塑料片照射中红外光以及反射光解析，实 现99％以上的高精度识别 2．自动传输・ 连续识别塑料片 ・ 可将尺寸各异的塑料片自动传输到识别位置上进行连续识别 ・ 按种类自动分选识别的塑料片 ＜今后工作＞ 三菱电机株式会社正基于本技术争取提高回收塑料的纯度检测效率，扩大高纯度自循环回收量。株式会社岛津制作所正推进塑料回收装置产品化，以应用于家电回收等中。 ※本技术开发获得经济产业省2011年度产业技术实用化开发事业费补助金[资源循环实证事业（塑料的高度材料识别技术及回收材料化技术）]并实施。 ＜开发背景＞ 三菱电机株式会社以降低地球环境负荷、有效利用资源为目的，不断致力于废弃家电产品的再资源化与再利用的「自循环回收」工作，已于株式会社HYPER CYCLE SYSTEMS实施了铁、铜、铝以及单一材料塑料的回收工作，并开发了难以分选的「混合破碎塑料」的回收技术，于2010年在株式会社Green Cycle Systems Corporation启动业界首家大规模塑料材料化工厂，扩大了家电产品的主要塑料(PP、PS、ABS)的回收量。 为了提高以往手工作业的回收塑料纯度检测的效率和高精度化，接受经济产业省2011年度产业技术实用化开发事业费补助金，与日本著名分析仪器厂家株式会社岛津制作所共同开发了回收塑料的高精度识别技术。为基于纯度检测自动化的回收塑料纯度检测高速化与高精度化做出了贡献。 ＜特长详细内容＞ 1．高速・ 高精度地识别回收塑料的种类 传统的近红外光塑料分选装置由于受到从废弃家电产品回收的「混合破碎塑料」所含着色剂的干扰，无法识别浓色塑料。 此次开发出使用波长长于近红外光的中红外光，不受着色剂、添加剂影响，高速･ 高精度地识别包括浓色塑料在内的塑料种类的技术。采用不易受到塑料片形状差异影响的光学系统以及高灵敏度识别反射光的检测器，并应用根据1秒钟内多次测定同一塑料片内反射光而获得的数据综合识别塑料种类的算法，达到了99%以上的精度。 2．自动传输・ 连续识别塑料片 倾斜开孔的圆盘状传输板，利用自重将每一塑料片逐一吸附在开孔上，然后自动传输到识别位置上，实现连续识别。使用空气枪自动分选已识别的塑料片，实现了塑料纯度检测的自动化。 在株式会社Green Cycle Systems Corporation，将试制装置应用于分选回收的破碎塑料的纯度检测，结果可知，获得了与传统的手工检测同等的精度。 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所为扩大中国事业的规模，于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司。 目前，岛津企业管理（中国）有限公司在中国全境拥有13个分公司，事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心；覆盖全国30个省的销售代理商网络；60多个技术服务站，构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地，已构筑起了不仅面向中国客户，同时也面向全世界的产品生产、供应体系，并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标，岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。

微塑料（Microplastic）的定义是指尺寸小于5 mm 的塑料颗粒、微纤维或者薄膜等。从目前的研究报道看，微塑料在环境中的分布已极为广泛，从深海到高山，从极地到赤道地区，几乎无处不在。近几年微塑料的环境影响引起了全球的关注，它们能够被多种生物摄取，通过食物链的传递可能对生态系统造成长期且复杂的影响。此外，微塑料还能吸附水中的有毒物质，如重金属和有机污染物，这些物质可能通过食物链累积并放大，最终对人类健康构成潜在风险。微塑料逐渐成为一种需特别关注的潜在环境污染物，越来越受到研究人员和公众的关注。 “微塑料”的概念最早于2004年《Lost at Sea: Where Is All the Plastic? 》文章中被首次提出。2012年《The applicability of reflectance micro-Fourier-transform infrared spectroscopy for the detection of synthetic microplastics in marine sediments》文章发表，红外光谱技术被引入微塑料的定性表征检测，很荣幸珀金埃尔默的Spotlight红外显微成像系统担任了文章中检测微塑料光谱信息的任务。 2017年中国重点研发计划“海洋微塑料监测和生态环境效应评估技术研究”启动，同年3月份辽宁省海洋水产科学研究院起草发布了国内首个微塑料的检测标准《DB21/T 2751-2017 海水中微塑料的测定 傅立叶变换显微红外光谱法》。 △ 点击可查看大图 在微塑料科研和检测方法的发展过程中，珀金埃尔默始终和各行各业的客户合作，助力客户的科研和检测工作，改进完善微塑料的检测方案。 2018年，一项由新闻机构Orb Media组织的研究对全球11个国家的259瓶瓶装水进行了测试，结果显示其中93%的瓶装水样本含有微塑料。微塑料污染问题引起了国际社会的广泛关注，成为全球环境和健康议题的一部分。 微塑料相关领域的研究人员，采用了各种测试方法来确定微塑料在环境中的分布和来源。其中红外及显微红外光谱法，被用作检测和鉴别各种环境和样品基质中的微塑料的标准方法。珀金埃尔默的红外及显微红外已有完善的准确可靠检测方案，另外还充分挖掘不同检测设备的优势，将热分析-红外光谱-色谱质谱联用方法和单颗粒ICPMS方法引入微塑料研究，以提供微塑料多维检测数据，更好的服务于行业客户对全面表征数据的需求。 Part.1 ✦ ✦ 微塑料的红外及显微红外 光谱检测方案 ✦ △ 点击可查看大图 多尺寸 提供1.56微米以上多尺寸全光谱范围的微塑料的红外光谱法检测方案，可以根据测试尺寸要求的下限，自由选择不同的检测手段。现场检测大尺寸的微塑料，比如在船上直接检测拖网上的颗粒，可以直接使用红外光谱仪Spectrum 3或Spectrum 2。在实验室测试肉眼不可见的微米级别的微塑料，可使用Spotlight200i红外显微镜或Spotlight400红外显微成像系统。采用Spotlight200i红外显微镜，配合珀金埃尔默自主开发的微塑料自动分析统计软件，可以快速得到整张滤膜的微塑料的测试数据和尺寸统计等信息。下图是自来水样品过滤到滤膜上之后，整个滤膜全自动扫描微塑料光谱和微塑料自动计数的数据。 △ 点击可查看大图 测试10微米以下尺寸的微塑料，采用Spotlight400红外显微成像系统，配合ATR成像附件,最小可以原位测到1.56微米尺寸的微塑料。下图是海洋中贝类样品的小尺寸微塑料的ATR成像原位测试的数据。 △ 点击可查看大图 全光谱 珀金埃尔默方案提供微塑料完整的红外光谱图定性结果，光谱范围至少覆盖7800cm-1~600cm-1波段，保证谱图符合光谱学的定性三要素（特征峰位置、峰形状和峰强度），确保微塑料定性结果的准确无误。 其他使用局部波段的检测技术，会出现微塑料光谱图的误判情况，导致微塑料成分鉴定是不准确的。 △ 点击可查看大图 上图是高密度PE微塑料和ABS微塑料的全波段红外光谱图，在1900cm-1以上和900cm-1以下的波段有非常关键的特征官能团和指纹吸收峰（标阴影区域），如果只是采集中间局部光谱图，比如1900-900cm-1的谱图来定性微塑料，会缺少待测物质的特征信息，不符合光谱学的定性三要素，不能始终给出可靠的光谱学定性结果。 Part.2 ✦ ✦ 微塑料的热重-红外-GCMS 联用技术检测方案 ✦ 微塑料通常悬浮在水面，被生物摄入后进入食物链，并在体内蓄积。随着微塑料带来的环境问题越来越受关注，除了微塑料颗粒、纤维的定性定量研究外，越来越多的研究人员，也在研究微塑料吸附的污染物以及微塑料降解产物的成分相关信息。在研究开始早期，微塑料的热裂解气相色谱-质谱联用技术，被用于分析和鉴定微塑料及其裂解产物的分析。但是随着研究方法使用的深入，暴漏了一些方法的弊端，比如无法获得关于降解产物特性的充分信息，几乎无法获得关于降解产物形成时间的信息。 △ 点击可查看大图 珀金埃尔默将热重分析（TGA）-红外（IR）-气相色谱-质谱（GC/MS）联用方案引入微塑料研究，可以程序控制样品升温速率，实时分析微塑料基质中微塑料PE、PP、PS的总离子色谱图（TIC）数据热分解产生的产物，对逸出气体进行深入表征，获得更多关于降解产物特性的信息以及关于降解产物形成时间的详细信息。 下图为珀金埃尔默联用技术TGA-GCMS模式，悬浮液体中的微塑料（聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚苯乙烯（PS））成分分析数据。 △ 点击可查看大图 另外珀金埃尔默联用技术的TG-IR模式，可快速的对可降解性塑料的成分进行界别，下面是可降解性塑料餐盘（上）和不可降解性塑料（下）的对比热红联用数据。 △ 点击可查看大图 Part.3 ✦ ✦ 微塑料的TGA-ICPOES 及单颗粒ICPMS技术检测方案简述 ✦ 微塑料吸附的污染物，有机污染物部分可以用前面所述的联机技术进行检测。可能吸附的无机污染物部分，可采用珀金埃尔默开发的TGA-ICPOES联用技术，对微塑料上吸附的重金属等无机污染物进行定性表征，如下图为微塑料的热失重和热重逸出气体的实时ICPOES响应曲线数据。 △ 点击可查看大图 单颗粒ICPMS（SP-ICP-MS）技术，也可作为一种快速筛选方式，作为微塑料表征手段的一种补充工具。 相比其他分析手段，SP-ICP-MS分析速度较快，可以在更短的时间内采集更多颗粒，并能提供粒度分布和颗粒浓度的更多信息。通过监测C13的信号，使用NexION系统的SP-ICP-MS，可以成功用作微塑料测定的筛选工具或补充技术。利用单颗粒ICP-MS分析技术采用的快速瞬时采集能力（NexION 系列ICP-MS高达100000点每秒），C13背景得以大大降低，从而实现纳微塑料颗粒的准确分析。将SP-ICP-MS与可鉴别微塑料成分的红外光谱技术相结合，可以获得有关微塑料的更全面信息。右图为SP-ICP-MS筛选塑料茶包中微塑料颗粒的分析数据。 △表1：塑料茶包中含碳颗粒结果 综上，珀金埃尔默仪器与解决方案，在微塑料检测技术的发展中扮演着关键的角色，不断推动各项测试技术的创新与更新。我们的微塑料检测方法开发团队不仅积极参与当前的研究工作，而且与不同行业的合作伙伴携手，共同推动检测标准的建立与完善。我们坚信，微塑料问题所在之处，正是珀金埃尔默技术和解决方案发挥作用的地方。珀金埃尔默的使命是致力于创造一个更加美好的未来，我们期望能够支持和帮助更多投身于微塑料研究和检测的科研工作者。我们共同努力，为了我们共同生存的地球环境的改善和可持续发展贡献力量。 关注我们