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PE分子量分级及不同分子量聚乙烯的氧化对气味影响研究

张建辉  
【摘要】:聚乙烯广泛应用于饮用水桶、牛奶及饮料瓶、瓶盖等各种食品饮料包装。随着饮用水市场竞争的日益激烈,饮用水下游厂家对包装材料气味性能的要求越来越高。目前,我国“食品包装用聚乙烯树脂卫生标准的分析方法”(GB/T5009.58-2003)规定了取样方法、干燥失重、灼烧残渣和正己烷提取物等方法标准,但是对气味没有规定。然而气味的评价主要是在一定温度、环境条件、时间下,进行人为品尝,由于评价人员和环境的不同,评价结果也不同,可能产生纠纷和摩擦本论文建立一种饮用水的气味评价方法,采用固相微萃取和GC-MS结合分析水中有机物的方法,对固相微萃取的萃取条件进行了分析,其检测限可以达到1μg/m L,方法操作简单、耗时短,适合大部分有机物的分析。对经聚乙烯瓶装前后的水样分析可以看出,水中的有机物来源于包装瓶,有机物会通过瓶体迁移至水中。水中挥发性有机物分析结果表明,有机物的种类主要是烷烃类、醛酮等羰基化合物、醇类、苯类等。饮用水的气味认为主要来源于包装瓶本体,文献表明气味主要由包装瓶中低分子量聚乙烯的氧化产生的有机物迁移到水中引起的。但是对于多大分子量的聚乙烯在加工时会发生氧化,国内外研究较少,本文建立了一种聚乙烯分子量分级方法,将聚乙烯分级成6种不同分子量的聚乙烯,进而在加工条件下,研究不同分子量聚乙烯的氧化,通过对其氧化产物的分析,确定在200℃加工条件下可以发生氧化的聚乙烯的分子量,这是本文的创新之处。本文建立了一种聚乙烯分子量的分级方法,采用温度梯度萃取的分级方法,成功的将低分子量的聚乙烯分级成6种,并用GPC对其分子量进行了测定,分子量测试结果为:7793、5176、3022、1702、1249、650。在聚乙烯的氧化分析中,结合GC-MS分析和氧化后的红外光谱图可以看出,1702、1249、650三种分子量的聚乙烯在200℃的加工温度下会发生氧化,产生一些羰基类化合物,而7793、5176、3022三种分子量的聚乙烯在200℃时不易被氧化。最终可以判定,1700分子量以下的聚乙烯易于氧化,而3000分子量以上聚乙烯不易氧化,因此饮用水包装瓶用聚乙烯材料不应或尽可能少的含有1700分子量以下成分,以免影响水质。


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