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《暨南大学》 2018年
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再生聚苯乙烯发泡餐盒的鉴别与安全性分析

宋雪超  
【摘要】:对再生塑料在回收过程中的性能变化、产生的低分子量物质以及再生塑料的迁移和鉴别研究进行了综述,介绍了化学计量学的基本原理和应用前景,在此基础上提出了本研究的意义及主要内容。采用正己烷超声提取发泡餐盒中的化学物质,经气相色谱-质谱(GC-MS)分析,在NIST谱库检索的基础上,结合保留指数对化学物进行定性分析,再用峰面积归一法确定各个物质的含量。3种发泡餐盒分别分离出35、39、38种化学成分,分别确定了其中25、27、23种物质,大都为含有苯环的有毒有害物质,超声萃取方法的相对标准偏差在2.26%~6.06%之间。本方法提高了定性分析的准确性和效率,可为发泡餐盒成分分析提供参考。采用固相微萃取SPME-GC-MS结合保留指数鉴别再生餐盒和新餐盒中的挥发性成分,并结合主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)等多变量统计分析方法筛选出再生餐盒和新餐盒的差异性物质,并对该两种餐盒进行鉴别。对分类贡献最大的17种物质,分别是邻二甲苯、苯乙酮、乙苯、α-乙基苯乙烯、2-苯基丙烯醛、丙苯、2-苯基-1-丙烯、十一醛、苯甲酸乙酯、2-乙基-1-己醇、癸醛、苯乙醛、异丙苯、2,4-二苯基-1-丁烯、十二醛、苯甲醛、壬醛。本研究建立了有效的再生餐盒鉴别方法。使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合PCA建立了一种快捷有效的区分新料和再生料制作的聚苯乙烯发泡餐盒的方法。对光谱进行标准正态变换、一阶导、二阶导等光谱预处理技术,以寻求最好的区分结果。结果表明:对羰基区域1780-1620cm~(-1)进行一阶导处理能最大限度鉴别再生餐盒。此外使用GC-MS检测发泡餐盒中的羰基化合物,表明再生餐盒中羰基化合物的含量要高于新餐盒。FTIR结合化学计量学能有效鉴别新餐盒和再生餐盒,可以作为发泡餐盒的质量控制工具。采用GC-MS研究了苯乙烯和乙苯从聚苯乙烯发泡餐盒向异辛烷中的迁移情况,餐盒在25和40℃的温度下和异辛烷双面接触。结果表明:再生聚苯乙烯发泡餐盒中苯乙烯和乙苯的迁移率高于新餐盒,该两种物质更易从再生发泡餐盒中迁出,但两种餐盒中苯乙烯和乙苯的迁移量均未超过特定迁移限量(SML)。
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