如何用儀器鑑定pvc再生料（再生料氣味消除的10種方法）

2023-09-09 20:56:59 1

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廢舊塑料加工過程中會產生令人不愉快的氣味，這些氣味若長時間吸入會刺激感官，給人不舒服感甚至有害身體，對環境產生二次汙染。

生產過程中可以通過增加通風，檢查塑料原料的料性與配方來減少氣味，回收處理時要除掉雜質，例如標籤、非目標塑料，這些容易引起氣味。但機械回收過程並非盡善盡美，完成清洗步驟後往往仍會殘留一定程度的汙染。

不同塑料的化學成分及產生氣味分子不同，所以需要根據不同塑料的化學特點採用相應的原理方法。本文主要介紹了幾種行業採用較多的，通過加工設備和添加劑來消除或減少氣味的方法。

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Erema的ReFresher技術

奧地利的Erema公司報告說，市場對於使用其ReFresher技術以管理擠出工藝下遊異味的回收機械組合的需求顯著增加。該公司強調，依靠其Intarema TVEplus RegrindPro設備與ReFresher的組合，PCR-HDPE在包裝中的比例能高達100%，可與食品和飲料直接接觸，完全符合FDA法規。

Erema集團消費後應用業務拓展經理Clemens Kitzberger表示，減輕異味系統需求的增長，受到由歐盟制定的雄心勃勃的回收目標以及越來越高效的回收技術的雙重推動。

圖：Erema的ReFresher專門針對回收聚合物中的低揮發性高分子量有機汙染物©Erema

兩年前，Intarema TVEplus RegrindPro/Refresh回收工藝通過了FDA認證，適用於牛奶和果汁瓶以及肉製品託盤、一次性餐具和刀具的生產，前提是內容物來自牛奶和果汁瓶。2020年11月，FDA確認了適合以這種方式處理的回收物的新增材料流來源和更多應用。現在，還可以加工在HDPE、PP和PET飲料瓶上使用的HDPE瓶蓋，含有高達100%回收物的材料可以用於生產與各種食品直接接觸的容器。

Erema工藝工程師Thomas Hofstätter說：「雖然高效脫氣擠出系統主要是去除高揮發性、低分子量物質，但ReFresher可確保顯著減少回收顆粒中的低揮發性、高分子量有機化合物。」他還指出了該系統的能源效率，充分利用了經歷擠壓過程後的回收顆粒中的餘熱。rPET觀察君認為，EREMA 原理是加熱循環烘料。

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贏創Tego Sorb系列吸味劑

贏創Tego Sorb系列吸味劑旨在處理再生塑料降解產生的異味和汙染物。Tego Sorb PY 88是該系列中的第一款，旨在通過複合和（或）母料加工進行結合。它特別適用於聚烯烴以及橡膠化合物。近期，該公司推出了以PE和PP為載體的、基於Tego Sorb PY 88的母粒。

添加劑基於蓖麻酸鋅化學物質。贏創表示，這種化學物質可以減少和消除由硫化氫、硫醇、硫醚、異戊酸、胺和氨等產品產生的異味。「與市場上的其它氣味控制劑不同，Tego Sorb系列產品根據『鎖與匙』原理工作，與產生異味的分子發生不可逆的結合，而非用氣味掩飾或掩蓋氣味，」專業添加劑美洲分部經理Ido Offenbach說，「因此，Tego Sorb系列能夠提高再生材料在不同應用中的百分比，如薄膜包裝、汽車等。」

感官小組有關回收PE膜中惡臭氣味減少的測試結果（來源：Evonik）

Offenbach介紹不久將推出Tego Sorb PY 30 PE和Tego Sorb PY 30 PP兩種新的母料。與其它Tego Sorb添加劑不同，它們通過兩種機制來抑制並消除氣味，即：蓖麻酸鋅化學物質，及在雙螺杆擠出機中使用開放式排氣口實現加工期間低分子量異味物質的增強揮散。

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Bandera的RevoTech Twin擠出系統

義大利擠出機械製造商Bandera開發了使用其RevoTech Twin擠出系統的解決方案，能夠回收含高比例EVOH和PA（例如，高達30% PA）的阻隔材料。據稱其產出物適用於薄膜。

Bandera說，採用來自高阻隔薄膜生產中的後工業廢料進行的內部測試表明，回收物用於各種類型的薄膜中的適宜性高達100%。該公司表示，儘管含有EVOH和PA，但新薄膜幾乎沒有異味。該公司將此歸因於RevoTech Twin設備的高效脫氣和處理能力。

對於定期回收包裝膜的公司，Bandera開發了其RevoTech「VOC和異味清除」系統。它們使用專有的節能微波技術，將異味降低到傳統單螺杆或高速雙螺杆設備無法達到的水平。淨化過程通常需要幾個小時，可以在造粒後冷卻的顆粒批次上進行。rPET觀察君認為，Bandera 的原理是使用多真空口排氣。

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科倍隆公司的移動式除臭裝置

德國的科倍隆公司（Coperion）一直在提供各種技術解決方案，以有效去除回收塑料中的難聞氣味，包括擠出工藝下遊散體材料的除臭解決方案。該公司現已開發了一種移動裝置，用於在客戶現場進行除臭測試，可在實際生產條件下對新生產的材料進行廣泛測試。

「無需花費大量時間和精力在科倍隆的測試中心複製生產裝置，」科倍隆公司LSTK設備、塑料加工和複合材料銷售主管Thomas Weischer說，「科倍隆公司的移動除臭測試裝置可以集成到實際生產中。因此，客戶得以用最快的方式獲得測試結果，並且不會造成質量損失。」

科倍隆公司使用移動式除臭裝置來確定達到客戶要求效果所需的最佳除臭參數。該設備可以改變脫氣介質（空氣、蒸汽、高溼度溼空氣）和溫度，以達到最有效的除臭效果。除臭溫度可高達150°C。

在減輕異味過程中，可從移動測試裝置中採集產品樣本，以便客戶在自己的實驗室中直接進行分析。可以對非常少量的產品（每次試運行僅10升）進行除臭。

移動式除臭裝置是一種獨立解決方案，只需接入水、壓縮空氣和電源即可運行。Weischer說，「客戶可以提前得到保證，使用科倍隆的解決方案可以達到所需的回收物質量」。

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Aimplas的解決方案

西班牙研究機構Aimplas的複合技術負責人Luis Roca表示，在汽車工業中使用再生塑料一直是一項挑戰。難以達到適當的機械性能、顏色和流變性，以及揮發物和異味問題，都是阻礙發展的傳統因素。

Roca舉例說明了主要OEM在各種元素中使用的回收塑料，如車輪罩（克萊斯勒）、保險槓（本田、福特、日產）和散熱器罩（通用汽車）。但他表示，在內飾應用方面的例子很少，僅列舉了由回收聚氨酯泡沫（克萊斯勒）和內飾纖維（福特、日產）製成的座墊。「主要原因是OEM對車輛內飾用料的質量有嚴格的限制，大多數公布的標準都涉及原生材料，對原生材料和回收材料的要求是相同的。」Roca說。

Aimplas試圖通過開發一種方法來解決這一問題，以提高聚丙烯廢物的可回收性和回收率，並將其納入內部組件中。特別是旨在注重揮散，以符合車輛製造商規定的車內空氣品質要求。

作為該項目的一部分，Aimplas開發了一種通過添加不同比例的水來改進雙螺杆擠出機脫揮工藝的方法。Roca說：「加工條件的優化加上螺杆外形的改進，有助於減少揮發性成分，從而減少異味。」

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加入吸附劑

在塑料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。

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採用抗菌劑

在塑料中加入抗菌劑不僅可以減少其散發的氣味，還可以延緩製品表面老化、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。

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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面積矽酸鹽等氣味吸附劑之中，真空處理環境可以使這個解吸附過程加快。

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面活性劑的水性或者鹼性溶液。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。

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超臨界CO2

超臨界CO2可以用作完全「綠色」的溶劑，以去除再生塑料中的多種汙染物，而無需使用有毒的溶劑。CO2是自然存在於大氣中的，處理後去除殘留汙染物後，可將其回收或簡單地排回到大氣中。在食品和藥品加工中，超臨界CO2的使用是一項成熟的技術。例如，多年來，它已被用於對咖啡和茶進行脫咖啡因處理。

CO2自然以氣體形式存在於大氣中；在降低的溫度下，它是固體（乾冰）。但是，在一定條件下，如果壓力和溫度升高到一定點以上，CO2可能以液體形式存在。

儘管用超臨界CO2進行去汙的技術已經過時並且很容易理解，但是由於難以控制從處理階段（溶劑（CO2）吸收汙染物）到溶劑清潔階段的壓力，這通常是分批處理的過程，其中壓力降低，汙染物從溶液中掉出。如果在處理階段釋放壓力，則殘留的汙染物會從超臨界CO2中掉出來，直接回到聚合物中。擠出機的使用簡化了通過在處理和溶劑清潔階段之間使用粘性密封件使壓力易於分離的方法。

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有機溶劑抽提方法

廢舊塑料往往會產生難聞的氣味。大多數回收塑料，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採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。