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如何降低塑料氣味成了塑料行業的新難關

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如何降低塑料氣味成了塑料行業的新難關

發布日期:2017-07-03 作者: 點擊:

塑料是包裝工業中重要的原料,塑料加工製品會散發出令人不愉快的氣味,為了克服這個問題,塑料樹脂的生產加工者長期以來都在致力於減少這些氣味的散發等級。解決方法有:用低氣味替代品來替代那些難聞的添加劑;減少塑料中殘留單體的量;在塑料中加入氣體吸附劑和加入抗菌劑來防止產生那些由於細菌和真菌作用而產生的難聞氣味;還有在回收塑料的處理過程中可以通過溶劑抽提和排氣來減少殘留的氣味。

塑料中的很多化合物都具有難聞的氣味,包括胺、苯酚、硫醇、過氧化物、苯、醛、酮,還有一些增塑劑和阻燃劑。塑料加工過程中用到的溶劑也會釋放出很強的化學氣味。減少塑料氣味可以采取下麵幾種措施:

改變添加劑

聚氨酯泡沫生產過程中所用到的催化劑叔胺常常會帶來很強的氣味。解決問題的辦法即是找到這些胺類的替代物。措施之一是使用多羥基化合物,多羥基化合物不僅具有聚氨酯分子鏈的成分,而且也同樣具有催化活性。一些多羥基化合物甚至可以取代一半的叔胺催化劑,這樣得到的產品散發的氣味就弱多了。

在PVC擠出或者壓延過程中使用的苯酚類穩定劑也經常被低氣味的鋅類穩定劑所替代。植物提取油如芥酸和油酸要比動物提取油製得的胺類潤滑劑(用於聚烯烴和苯乙烯類食品包裝材料)的氣味小很多。

采用更為純淨的樹脂

許多塑料中,特別是在聚氯乙烯、苯乙烯、聚乙酸乙酯和丙烯酸酯等塑料中,殘留的微量單體會產生難聞的氣味。采用單體殘留量很少的樹脂即可消除那些氣味。

如果采用本身無氣味的樹脂亦有很好的效果。例如,杜邦公司研製出一種新等級的乙縮醛共聚物,這種樹脂在注射加工過程中釋放的氣味非常輕微。

加入吸附劑

在聚合物中如果填充少量的沸石(一種鋁矽酸鹽吸附劑),即可起到去除材料氣味的作用。沸石具有大量的結晶空洞,這些空洞可以捕捉那些具有氣味的氣體小分子。分子吸附劑已經成功應用於聚烯烴擠出管材、注射和擠出吹塑容器、隔離包裝材料、擠出成型的外包裝材料和密封用聚合物。分子吸附粉末也可以作為吸潮劑加入塑料中以除去水汽,這些水汽也會有助於塑料製品產生氣味。

采用抗菌劑

在塑料中加入抗菌劑不僅可以減少其散發的氣味,還可以延緩製品表麵老化、變色和變脆。最常用的抗菌劑有10,10’-氧代雙吩惡砒(OBPA)、三氧羥基二苯醚(Triclosan)、異噻唑啉酮(OIT)、羥基吡啶硫酮(Pyrithione)。含有錫和銀的有機金屬化合物有時也用作抗菌劑。抗菌劑的用途很廣,用於熱塑性苯乙烯彈性體TPO可做食品包裝、醫用設施、透明食物儲藏櫃等。

使用解吸附方法

還有一種除味的方法是將塑料置於活性炭和高表麵積矽酸鹽等氣味吸附劑之中,真空處理環境可以加快這個解吸附過程。

用特殊的清潔劑溶液處理塑料顆粒也可以有助於去除氣味。一般來說這些清潔劑都是含有表麵活性劑的水性或者堿性溶液。

這些清潔劑可以有效去除氯乙烯單體、苯乙烯、丙烯酸酯、丙烯酸單體和不飽和烴等。

加入芳香劑

在塑料中加入芳香劑並不能消除難聞的氣味,但是可以遮蓋這些氣味,很多情況下這就足以達到目的了。該方法可以應用於聚乙烯、聚丙烯和聚烯烴熱塑性彈性體,加工方法有注射成型、擠出或吹塑成型。芳香劑保留時間並不一定等同於成型件的壽命,其保留時間決定於其聚集程度、體積表麵積比、是否暴露於受熱或潮濕環境,還有成型件是否進行了嚴密的隔絕空氣包裝等因素。芳香劑一般應用於玩具、日用商品、化妝品容器、日用電器和園藝設備。

回收品處理

廢舊塑料往往會產生難聞的氣味。大多數回收塑料包裝物,如HDPE、PP、PVC和PET等,都會通過水溶液洗滌來去除汙染物。

但是吸附在塑料內部的氣味還是會殘留下來。有機溶劑抽提方法有助於去除產生氣味的化合物。最新的一種溶劑抽提方法還采用了超臨界二氧化碳作為溶劑。這種技術已經應用在了HDPE和PET上,它可以去除油容器、殺蟲劑容器和其它廢舊器件上的有味汙染物。二氧化碳抽提劑的好處就在於不會帶來有機溶劑麻煩的後處理問題。

氣味去除裝置是廢舊塑料顆粒擠出機的一個組成部分,它還可以有效去除一些會產生氣味的強揮發性化合物。

塑料氣味的標度

氣味是一個因人而異的主觀問題,所以如何來開發一個係統標度氣味很有難度。客觀確認氣味的第一步是讓一組人來辨別他們所聞到氣味是否令人愉快或者不愉快。根據辨別小組的反映,再采用標準的儀器分析方法如氣象色譜、固態光譜(GS/MS)等來測定塑料揮發物的等級。但是這些較早的儀器分析係統需要專家進行認真的分析評估才能得出準確的結論。

最新的塑料氣味檢測儀器是一種被稱之為“電子鼻”的裝置,它依靠電子探頭點陣和模式識別技術來工作。儀器操作人員把樣品加熱將釋放出的揮發物引導進入探頭點陣進行檢測,所得到的結果以數字模式顯示,因而易於同辨別小組的結論關聯對應起來。根據具體要求,揮發物氣味可以劃分為愉快的、中性的、不愉快的,或以強度和分子聚集度的形式進行報告。

在競爭激烈的塑料包裝市場中,刺激性的氣味會使銷售大受阻礙,而中性或者令人愉快的氣味則會受到客戶的歡迎。采用氣味去除技術可能會在短期內增加產品的成本,但是從長期來說一定會有很好的回報。

開發食品包裝材料中增塑劑替代品迫在眉睫食品安全離不開食品的包裝安全。食品包裝被人們稱作是食品的“特殊添加劑”。在目前的食品包裝材料中,往往為了提高包裝材料在某些方麵的性能而添加增塑劑。然而在改善包材性能的同時,增塑劑對人體的危害也不容忽視。


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