Evaluation of Microscopic Foreign Matter in Recycled Plastics Using Dynamic Image Analysis, Infrared Microscopy, and SEM-EDS

Aplikace | 2025 | ShimadzuInstrumentace
FTIR Spektroskopie, Mikroskopie, Analýza velikosti částic
Zaměření
Materiálová analýza, Životní prostředí
Výrobce
Shimadzu

Význam tématu


Recyklace PET vyžaduje přesnou detekci mikročástic cizorodého materiálu, které ovlivňují kvalitu taveniny, vznik vad při vstřikování a spolehlivost finálních výrobků. Kvantifikace velikosti a počtu těchto částic umožňuje optimalizovat filtrační a separační kroky a zvýšit efektivitu procesu.

Cíle a přehled studie


Studie se zaměřila na porovnání množství, velikosti a složení mikročástic nerozpuštěných v HFIP v peletech PET z primárních (virgin) a recyklovaných zdrojů. K vyhodnocení byly použity techniky dynamické analýzy částic, infračervené mikroskopie a SEM-EDS.

Použitá metodika a instrumentace


Suspenze připravené rozpuštěním PET peletů v hexafluoro-2-propanolu (100 mg/mL) obsahují nerozpuštěné částice, které byly analyzovány:
  • Dynamická analýza částic: iSpect DIA-10 (8 fps, 250 µL, prah 216)
  • Infračervená mikroskopie: IRTracer-100 + AIM-9000 (rozlišení 8 cm⁻¹, 700–4000 cm⁻¹)
  • SEM-EDS: ProX (Phenom World) pro elementární složení

Hlavní výsledky a diskuse


Dynamická analýza ukázala výrazně vyšší koncentraci částic u recyklátu (~20 240 částic/mL) oproti virgin (~286 částic/mL). Převedeno na hmotnost to odpovídá ~202 400 částic/g recyklátu vs. 2 860 částic/g virgin. Infračervená mikroskopie identifikovala v primárním materiálu organické sloučeniny jako celulosa a amidy. SEM-EDS odhalilo v recyklátu anorganické uhličitany (C, Ca, O) a kovový hliník (Al).

Přínosy a praktické využití metody


Metoda umožňuje rychlé a kvantitativní vyhodnocení mikročástic při minimálním objemu vzorku, což přináší:
  • Optimalizaci volby a výměny metalických filtrů
  • Kontrolu a zlepšení výrobních kroků odstraňování cizorodých látek
  • Možnost sledování původu nečistot a zavedení preventivních opatření

Budoucí trendy a možnosti využití


Další rozvoj metodiky může směřovat k:
  • Automatizované klasifikaci částic založené na umělé inteligenci
  • Inline měření přímo ve výrobní lince
  • Rozšíření na další typy polymerů a vícemateriálové systémy
  • Integraci s průmyslovou procesní kontrolou pro prediktivní údržbu

Závěr


Multimetodický přístup kombinující dynamickou analýzu obrazu, infračervenou mikroskopii a SEM-EDS poskytuje komplexní informace o velikosti, množství a složení mikročástic v PET peletech. To podporuje optimalizaci recyklačních procesů a zlepšuje kvalitu finálních výrobků.

Reference


Maeda H; Homma M; Ono H; Maruyama K; Yan X; Miyazaki Z. Evaluation of Microscopic Foreign Matter in Recycled Plastics Using Dynamic Image Analysis, Infrared Microscopy, and SEM-EDS. Shimadzu Application News, First Edition: Dec. 2025.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Analytical and Measuring Instruments for Microplastics
Evaluation of Microscopic Foreign Matter in CMP Slurry Using Dynamic Image Analysis and Machine Learning
Analytical Solutions for Microplastics
Analytical Solutions for Microplastics
2026|Shimadzu|Brožury a specifikace
Multifaceted Evaluation of Changes in Physical Properties of Recycled Plastics by Advanced Recycling Process and Influencing Microstructural Changes (Part 3): Example of Application to Recycled Polypropylene Derived from Automotive Offcuts without Fillers