塑料經(jīng)久耐用、用途廣泛、質(zhì)量輕、低成本的特點(diǎn)，確保了我們?nèi)缃裨谌粘Ｉ钪袑?duì)它的依賴。從食品和藥品包裝到電子設(shè)備和我們駕駛的汽車，塑料無處不在。研究表明，自1950年以來，全球已生產(chǎn)了80多億噸塑料，目前每年的產(chǎn)量超過3.5億噸。我們都越來越意識(shí)到塑料對(duì)環(huán)境的影響，該行業(yè)正在努力提高可持續(xù)性，慢慢引入由可再生材料制成的生物塑料，并增加用作原料的可回收塑料的數(shù)量。

 

測(cè)試在塑料加工和質(zhì)量控制中的重要性

塑料的生命周期并非一路向前；一旦塑料產(chǎn)品達(dá)到使用壽命，它可以通過兩種主要方式進(jìn)行修復(fù)和重新使用，或回收利用。在機(jī)械回收中，塑料在不改變其化學(xué)結(jié)構(gòu)的情況下被轉(zhuǎn)化更新，并可用于制造新物品。化學(xué)回收將用過的塑料分解成基本成分單元（單體），使其可以作為原材料的原料使用。

測(cè)試在塑料表征中起著至關(guān)重要的作用，無論是對(duì)于原始原料還是再生塑料。它確保生產(chǎn)過程得到優(yōu)化，以最大限度地減少浪費(fèi)，確保塑料具有適合預(yù)期用途的成分，并確保不存在不需要的或有害的元素，以符合特定指令。測(cè)試過程中可以使用許多不同類型的分析，從簡(jiǎn)單的外觀檢驗(yàn)到密集的色譜技術(shù)。X射線熒光（XRF）是一項(xiàng)出色的技術(shù)，因?yàn)樗?無損，可用于粉末、顆粒、固體甚至液體，并在幾分鐘內(nèi)提供全面的元素成分結(jié)果，幾乎無需樣品制備。

XRF用于塑料加工和質(zhì)量控制

讓我們更詳細(xì)地了解一下XRF可以在哪些方面支持塑料加工和全生命周期的質(zhì)量控制。

聚合過程中的催化劑監(jiān)測(cè)

生命周期的第一步是將原材料（天然氣或石油）加工成單體。下一步是將這些單體聚合成合適的塑料。在聚合過程中加入催化劑以加速反應(yīng)，并確保所有的物質(zhì)都得到轉(zhuǎn)化。XRF用于測(cè)定基礎(chǔ)聚合物中的催化劑水平。這使過程工程師能夠監(jiān)測(cè)反應(yīng)狀態(tài)，判斷反應(yīng)是否完成，并確保產(chǎn)品使用安全。

示例：精對(duì)苯二甲酸中的催化劑水平

精對(duì)苯二甲酸（PTA）用于生產(chǎn)高性能塑料，如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）。它是通過在乙酸、催化劑（含鈷和錳的溶液）和反應(yīng)促進(jìn)劑（氫溴酸）存在下氧化二甲苯獲得。將所有這些混合在一起，監(jiān)測(cè)催化劑和反應(yīng)促進(jìn)劑的水平以確保反應(yīng)*。

 

上表顯示的是用我們的X-Supreme8000 EDXRF分析儀測(cè)得的結(jié)果。在90秒的掃描中同時(shí)檢測(cè)到三種催化劑元素。檢測(cè)限是儀器在背景信號(hào)之上能夠檢測(cè)到的給定元素的量。這低于定量限，而定量限是能夠以良好的準(zhǔn)確度和精確度測(cè)量的最低極限——真正重要的是這個(gè)值。我們可以看到，即使在如此短的分析時(shí)間內(nèi)，這些元素的定量限也極低。這使操作員能夠在過程需要調(diào)整時(shí)快速做出反應(yīng)。

驗(yàn)證聚合物中的添加劑含量

生產(chǎn)過程的下一步是向原始聚合物中添加化學(xué)物質(zhì)。這些添加劑賦予塑料最終加工和應(yīng)用所必需的特殊性能。XRF用于檢查添加劑是否達(dá)到預(yù)期水平。

示例：聚酯中的氧化鈦添加劑

二氧化鈦?zhàn)鳛轭伭媳患尤?。它被廣泛用于塑料生產(chǎn)，因?yàn)樗谏⑸淇梢姽夂臀兆贤饩€方面表現(xiàn)優(yōu)異，使PET等塑料具有白度、亮度和不透明度。添加適量的二氧化鈦以滿足給定的規(guī)格是很重要的。

 

上表中的數(shù)據(jù)顯示的是用我們的LAB-X5000臺(tái)式XRF分析儀獲得的二氧化鈦結(jié)果。您可以看到，在短短40秒內(nèi)，儀器就能給出高度準(zhǔn)確的顏料含量讀數(shù)，確保產(chǎn)品質(zhì)量連續(xù)批次的穩(wěn)定。

檢查有害物質(zhì)是否符合法律規(guī)定

XRF分析也可用于原材料和成品的篩選，以符合危害物質(zhì)（RoHS）限制指令。XRF不用于認(rèn)證產(chǎn)品是否符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，但它是一種有用且*的技術(shù)，可作為入庫(kù)和聚合物原料的篩選方法。當(dāng)以這種方式使用時(shí)，它可以減少實(shí)驗(yàn)室的分析量，降低成本并節(jié)省時(shí)間。

 

上表顯示了受國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC62321監(jiān)測(cè)的五種元素的XRF結(jié)果。使用XRF，您可以在短短30分鐘內(nèi)量化所有五種元素的水平是否低于可接受的限度。任何接近或超過限值的產(chǎn)品都可以通過電感耦合等離子體（ICP）或原子吸收（AA）光譜法提交實(shí)驗(yàn)室分析。我們有一系列專為RoHS分析設(shè)計(jì)的XRF分析儀。

這些只是XRF在塑料生產(chǎn)和回收的過程和質(zhì)量控制中使用的三種方法，但還有其他用途，例如按類型分類待回收的塑料。日立XRF儀器專為在惡劣環(huán)境下工作而設(shè)計(jì)，使用安全、耐用、穩(wěn)定，多年來為業(yè)界提供可靠的結(jié)果，購(gòu)買日立儀器是一項(xiàng)出色的投資。