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FT-IR 显微红外光谱产品在微塑料分析中的应用
提到产品中有意添加的微塑料，通常会想到化妆品和个人护理产品中添加的去角质磨砂颗粒。不过，微塑料的使用范围远不止于其摩擦功能，并且应用到了很多产品上。根据理论背景，我们针对欧盟正在讨论的微塑料给出了一个宽泛的工作定义。本文将简述在产品中有意添加的微塑料及其在产品中多样化的功能。这里从分析的角度介绍了FT-IR显微红外光谱在微塑料分析上的一个应用实例。
01
★工作定义★
1.微塑料是？
直径小于5mm的固体塑料颗粒
由PE/PP/PS/PA/PVC 等传统塑料制成
弹性体、树脂、高吸水性聚合物等其他合成聚合物的颗粒?
小于1μm(即纳米级)?
可再生原料制成的生物塑料颗粒?
具有水溶性及/或生物降解性的颗粒?
2.含有微塑料的常见产品有……?
图1a.含有微塑料(聚乙烯)的
个人护理产品的成分清单
1b.磨砂颗粒的显微图像
1c.产品及其添加的磨砂颗粒
➪各品牌产品在慢慢地自发去除个人洗护产品中所使用的用于去角质或清洁的固体塑料颗粒。
产品中★微塑料★的多种功能
去角质、磨砂
乳化/ 悬浮/ 分散剂
形成薄膜、表面涂层、抗静电剂
粘合剂、填料、成分的缓释性
提高耐化学/ 机械性能
絮凝剂、脱水、吸收剂
含★微塑料★的产品类型
化妆品、个人护理用品、洗涤剂
涂料、涂层、墨水、工业磨料
农业及园艺应用
药品
废水处理中的添加剂
02
产品中的磨砂颗粒
图2：去角质磨砂膏含有的颗粒
2.1
蓝色球体~0.4mm
2.2
白色球形颗粒~0.3mm和~0.05mm
图3：手部清洁膏中含有的颗粒
3.1
棕色碎片~0.2-1.5mm
3.2
透明、锐边碎片0.05-0.25mm
通过Micro-ATR-FTIR分析鉴别材料
产品中不含塑料微粒，只有替代的磨砂颗粒
产品中含有塑料颗粒(PUR)和替代的研磨剂
使用珀金埃尔默Spotlight 400进行微塑料的材料鉴别的功能选项
Micro-ATR-FTIR
接触测量
○ 初始颗粒大小/形状改变
○ 通过清洗避免交叉污染
图4 进行单个颗粒测量前，从下往上看到的显微-ATR装置和200μm的颗粒。
ATR-FTIR(+成像)
接触测量
○ 初始颗粒大小/形状改变
○ 通过清洗避免交叉污染
○ 使颗粒均匀分布，避免重叠影响鉴别
图5 在400x400μm的测量区域内，ATR-成像测试前(右)后(左)的颗粒情况
透射/ 反射 FTIR(+成像)
非接触表面测量
○ 初始颗粒大小/形状/ 位置不变，尽可能计算颗粒数量
○ 交叉污染少，清洗少
图6 在2.5x2.5cm的测量区域内，滤膜上约1.5mg颗粒经过FTIR成像透射测试前(右)后(左)的情况
03
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