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塑料热封试验仪

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塑料热封试验仪相关的资讯

  • 塑料包装袋和铝塑包装袋在使用热封试验仪测试热封性能时的区别
    在快节奏的现代生活中,包装袋的密封性能直接关系到商品的质量和保质期。塑料包装袋和铝塑包装袋是两种常见的包装材料,它们在结构和材料特性上有所不同,因此在使用热封试验仪测试热封性能时,也需要采取不同的测试策略和参数配置。材料特性塑料包装袋:通常由单一塑料材料制成,如PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)等。具有较好的柔韧性和透明度。热封温度和热封强度通常较低。铝塑包装袋:由铝箔和塑料薄膜复合而成,具有金属层。阻隔性好,不透光,适合保护敏感物质。热封温度和热封强度通常较高。测试目的塑料包装袋:测试塑料包装袋的热封性能,主要评估其密封的可靠性和一致性。重点在于确保包装的完整性和内容物的保护。铝塑包装袋:测试铝塑包装袋的热封性能,除了评估密封性外,还需考虑铝层的保护作用。重点在于确保包装的气密性和光阻隔性。测试参数配置塑料包装袋:热封温度:根据塑料材料的熔点和热稳定性设定。热封速度:通常较快,以适应塑料材料的热封特性。热封压力:适中,以确保密封而不损伤材料。铝塑包装袋:热封温度:需要更高的温度以确保铝层和塑料层的充分粘合。热封速度:可能较慢,以保证铝层和塑料层之间的良好结合。热封压力:较高,以确保金属层的热封效果。测试方法塑料包装袋:通常采用直线热封或脉冲热封。测试时,可能需要关注热封后的平整度和密封线的连续性。铝塑包装袋:可能需要采用特殊的热封技术,如超声波热封或高频热封。测试时,除了关注密封性,还需评估铝层的完整性和热封后的阻隔性能。结果评估塑料包装袋:结果评估通常基于热封强度和密封质量。可能需要进行气密性测试和视觉检查。铝塑包装袋:结果评估除了热封强度外,还需考虑铝层的保护性能。可能需要进行阻隔性能测试,如氧气透过率测试。安全与维护塑料包装袋和铝塑包装袋:在测试过程中,都应遵循安全操作指南,确保操作人员的安全。定期对热封试验仪进行维护和校准,以保证测试结果的准确性。通过上述分析,我们可以看到,塑料包装袋和铝塑包装袋在使用热封试验仪测试热封性能时,需要根据它们的材料特性和测试目的来选择合适的测试参数和方法。正确的测试策略不仅能确保包装的质量和性能,还能提高产品的市场竞争力。
  • 《热塑性塑料及其复合材料热封面热粘性能测定》国家标准通过专家审查
    5月10日,《热塑性塑料及其复合材料热封面热粘性能测定》国家标准正式通过专家审查,向全面实施迈出了重要的一步。   该标准详细规定了热塑性材料及其复合材料的热封面,在热封刚结束尚未冷却时的热粘力(即热粘强度)的测试方法,填补了国内相关国家标准和行业标准的空白。审查会中,来自全国塑料制品标准化技术委员会、国家包装产品质量监督检验中心、山东省医疗器械产品质量检验中心等国家检验、学术机构的专家对标准文本、试验验证报告等文件资料进行了认真的讨论并提出修改意见,认定该标准草案已具有与国际标准等同的技术水平。   热粘力,是材料热封部分在热封后未冷却测得的剥离力。在实际生产中,包装材料的热粘力的合适与否直接影响到生产线的灌装效率和破袋率。目前,国际上已经拥有了成熟的热粘性能检测的测试标准—ASTM F1921,但国内标准仍处于空白,标准需求极为迫切。   ——由北京市海淀区产品质量监督检验所、济南兰光机电技术有限公司等多家机构企业的技术人员共同组建了标准起草小组,经过大量的行业调研和国外标准研读,同时辅以兰光热粘拉力机的试验验证,历时3年最终形成了本版标准草案。接下来,本草案将会进一步完善,正式实施后必将对包装材料合理选择和使用提供强有力的量化支持。附:设备介绍HTT-L1热粘拉力试验仪专业适用于塑料薄膜、复合膜等包装材料的热粘、热封性能的测试。同时也适用于胶粘剂、胶粘带、不干胶、胶黏复合品、复合膜、塑料薄膜、纸张等软质材料进行剥离、拉断等项目的试验。
  • 微塑料登上世界最高峰|上海净信冷冻研磨仪解决塑料难题
    珠峰是一个遥远、纯净的地方,在世界之巅却发现了微塑料的痕迹!    据英国《新科学家》周刊网站11月20日报道,首次在珠峰上发现直径不足5毫米的塑料微粒。英国普利茅斯大学的伊莫金纳珀及其同事从珠穆朗玛峰多个地点采集了8个900毫升的溪水样本和11个300毫升的积雪样本。该研究小组发现,在所有积雪样本和3个溪水样本中都发现了微塑料。       报道称,“污染最严重的样本来自位于尼泊尔境内的珠峰大本营,那里是珠峰上人类活动最集中的地方。每公升积雪含有79个微粒。最高取样地点位于海拔8440米处,即位于珠峰峰顶下方408米处,该样本中每公升积雪含有12个塑料微粒。在珠穆朗玛峰上发现的微塑料大都源自合成纤维,包括聚酯纤维和丙烯酸纤维,系制作登山者衣服和装备所用的材料。“    在过去的几年里,我们在全球各地收集的样本中都发现了微塑料,足迹遍布从北极到河流、深海。那么,什么是微塑料?    微塑料是指粒径很小的塑料颗粒以及纺织纤维。由于学术界对于微塑料的尺寸还没有普遍的共识,通常认为粒径小于5mm的塑料颗粒为微塑料。相比于“白色污染”塑料,因微塑料体积小,意味着就有更大的比表面积(比表面积是指多孔固体物质单位质量所具有的表面积)。而比表面积越大,吸附污染物的能力越强,这就是其与一般的不可降解塑料相比,对于环境的危害程度更深的原因。    它的污染分布如何呢?这些从几微米到几毫米不等的污染物,能从大块塑料制品上脱落下来,轻易排入外界环境中,污染水体、土壤和植被。    大气中:纺织产品生产使用过程中产生的超细合成纤维、工业上材料切碎和磨削等加工产生;质轻,可作为污染物载体,通过呼吸道进入人体。    水域中:塑料污染主要来源,海洋、地表河流、湖泊、水库、居民饮用水中均已发现;市政污水排放、大气微塑料干湿沉降、工业产生塑料废弃物、纺织行业废水排放、个人日用护理品及其包装等。    土壤中:市政污泥的土地利用、有机肥的长期施用、农用地膜的残留分解、大气微塑料的沉降、地表径流和农用灌溉水的带入等;通过食物链传递并富集。    上至世界之巅,下至世界最深的海沟,微塑料可谓无处不在。有研究指出,每年每人平均会摄入70000颗微塑料。目前微塑料对人体的危害如何还需要深入的研究,但这类无孔不入的物质无疑为我们人类敲响了警钟!我们必须加强对微塑料的研究,尽早提出可行的塑料减排和处理方案。    提到塑料研究,不得不提塑料的前处理。由于塑料制品对温度极其敏感,且加热后会变形、变性,只有在超低温环境下,才能保证样品的完整性。所以,在样品前处理这块着实让科研工作者头疼,因为常规的仪器根本搞不定它。    上海净信浸入式液氮冷冻研磨仪(JXFSTPRP-MiniCL),却完全可以做到!    这款仪器体积小方便携带,拥有三项专利,真正的液氮冷冻,全程-196度低温下研磨粉碎。保持了生物物质活性,确保易挥发物质的保留;防止热不稳定化合物的受热降解,对热和机械压力敏感的代谢物、异构体和复杂化合物保持原有的敏感特性物质。传统需要五分钟的粉碎研磨,而本设备只需要三十秒,称得上是研磨界的终极手段!
  • Labthink起草的GB/T 34445-2017《热塑性塑料及其复合材料热封面热粘性能测定》正式颁布
    2017年9月29日,国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会发布公告,正式颁布GB/T 34445-2017《 热塑性塑料及其复合材料热封面热粘性能测定》,实施日期为2018年4月1日。  这是软塑材料行业首个热粘性能相关测试方法国家标准,规定了热塑性材料及其复合材料的热封面在热封刚结束,尚未冷却时的热粘力的测试方法。包材热粘性测试,不但能很好地解决生产线灌装破袋的问题,同时也会为包材的合理选择和使用提供了有力的数据支持。  该标准是根据国家标准化管理委员会2012年第二批国家标准计划,由全国塑料制品标准化技术委员会归口,北京市海淀区产品质量监督检验所、济南兰光机电技术有限公司、厦门顺峰包装材料有限公司、厦门金德威包装有限公司、广东德冠包装材料有限公司共同负责起草。  起草小组对行业情况和国际标准进行了充分的调查研究,在利用Labthink热粘性能测试仪器进行的相关试验验证基础上,历时三年完成了标准的起草、征求意见、修改完善和审查等各阶段工作,按规定程序上报中国国家标准化管理委员会做最终审核。  Labthink兰光,致力于通过包装检测技术提升和尖端检测仪器研发帮助客户应对包装难题,助力包装相关产业的品质安全。
  • 珠峰顶部已发现微塑料?当前微塑料的检测技术,你可能不知道
    11月24日 英媒称,地球zui高处和最深处都出现了微塑料。此前在太平洋11公里深的马里亚纳海沟发现了塑料微粒,如今又在珠穆朗玛峰上探测到了。英国普利茅斯大学的伊莫金纳珀及其同事从珠穆朗玛峰多个地点采集了8个900毫升的溪水样本和11个300毫升的积雪样本。该研究小组发现,在所有积雪样本和3个溪水样本中都发现了微塑料。微塑料进入环境后很难被降解,在环境中的半衰期长达数百年,给自然环境及生态系统造成极大危害,还可能通过食物链威胁到人类,因此微塑料的污染问题引起了全球的重视。微塑料的来源解析是当前的重点,微塑料的检测是来源解析的重要手段。本文主要是基于化学表征微塑料的检测技术汇总,为未来的研究开展提供思路。化学表征分析最常用的是傅立叶变换红外光谱(FTIR )、拉曼光谱、 ESM-EDS和气相色谱-质谱联用技术。1、FTIRFTIR依靠物质偶极矩改变产生红外光谱,可以实现20μm以上的微塑料的鉴定。不受滤膜和杂质的干扰,尤其适用于极其微小尺寸微塑料的检测。2、拉曼光谱拉曼光谱依靠分子化学键极化率的变化产生指纹图谱,可以实现20μm以下微塑料的鉴定,和 FTIR 相比,拉曼光谱空间分辨率更高、光谱覆盖范围广,但是容易受色素、添加剂、污染物等有机质和矿物质产生的荧光干扰,奥谱天成拉曼光谱仪1064nm 系列在抗荧光干扰方面有着出色的表现,加上软件的优化处理,将结果调到zui优状态,用于微塑料检测方面有着独特的技术优势。3、气相色谱-质谱联用技术通过对微塑料的热降解产物进行分析判断其种类,将峰面积与同位素标记的内标进行比较实现微塑料的定量,但是应用范围较窄。微塑料检测方法虽然多,但还有很多问题需要解决,微塑料在环境中存在的不规则性问题,不仅困扰着检测手段,同时也对采样有较大的挑战。
  • 一分钟了解岛津热老化塑料红外谱库
    热老化塑料谱库在食品、制药、电子电器、汽车等各个领域,因混入异物而引起的问题不断出现。异物的种类繁多,根据生产线以及使用环境的不同,周边使用的塑料零件会因为随时间降解或热老化而变得脆弱,从而会导致其一部分脱落发生混入。 而FTIR最适合用于分析此类塑料异物,但由于发生热老化或氧化的塑料红外光谱形状与老化前的光谱不同,因此,市售的塑料谱库难以匹配(即使匹配其光谱也似像非像),不易进行有效鉴别、定性。 该热老化塑料谱库收录了加热老化后的塑料红外光谱,对市售谱库难以涵盖的受热变化后的异物及不良品等未知样品的分析十分有效。 特点● 岛津特别制作的谱库,其中收录了静冈县工业技术研究所滨松工业技术支援中心所测量、获取的加热老化塑料IR光谱。● 包括13种常见塑料,未加热以及200℃~400℃热老化的结果。● 数据通过显微透射法测量,但在单次反射ATR测量法的基础上使用LabSolutions IR的高级ATR校正,便能以较高的匹配率进行检索。 适用领域● 各类异物分析-食品、制药、电子电器、汽车、石油化工等领域。● 受托分析等。 电镀零件上的异物分析示例电镀加工品中发现了半透明淡褐色异物。在测量该部分时会形成复杂的红外光谱,直接通过普通聚合物谱库检索无法匹配到相同结果。但通过热老化塑料谱库检索时,可以发现其属于热老化的聚乙烯。 继而可以了解到,该零件的包装用塑料袋脱落碎片附着在零件上,在之后的热处理工序中发生了氧化。 系列产品 紫外光照老化塑料谱库岛津特别制作的谱库,使用岩崎电气株式会社生产的加速老化人工环境气候箱,将照射了紫外光(强度为150 mW/cm2)后样品的红外光谱制作为数据库并进行收录。其中包括14种常见塑料,收录了未照射以及照射了1~550小时紫外线的样品,合计200张以上的光谱。 异物谱库异物谱库是指通过FTIR及EDX测量市政自来水部门以及食品制造商提供的实际异物所得的数据构成的谱库。与只收集纯品的普通谱库不同,该谱库收集了大量实际异物的光谱,因此大幅提升了异物光谱检索的精度。配合热老化塑料谱库,可以高效地分析异物。
  • 微塑料惊现海拔8000米珠峰死亡带!
    珠峰峰顶发现微塑料!?人类的地球被污染的程度极其严重,甚至已经污染到了海拔超过8000米的珠峰峰顶!据英国《新科学家》周刊网站报道,这是首次在珠峰上发现这种直径不足5mm的塑料微粒。来自英国普利茅斯大学的Imogen Napper博士研究小组从珠穆朗玛峰多个地点采集了八个900毫升的溪水样本以及十一个300毫升的积雪样本。该研究小组发现,在所有积雪样本和3个溪水样本中都发现了微塑料。污染最严重的样本来自位于尼泊尔境内的珠峰大本营,那里是珠峰上人类活动最集中的地方。每公升积雪含有79个微粒。最高取样地点位于海拔8440米处,即位于珠峰峰顶下方408米处,该样本中每公升积雪含有12个塑料微粒。在珠穆朗玛峰上发现的微塑料大都源自合成纤维,包括聚酯纤维和丙烯酸纤维,系制作登山者衣服和装备所用的材料。只要徒步时间达到20分钟左右,洗洗衣服或打开一个塑料瓶就能向环境中释放出微塑料。过去几年中,Imogen Napper博士研究小组搜寻了世界各地微塑料的身影。至今为止,他们已经在全球各地的海洋、沙滩和溪流中找到了大量微塑料污染的证据。他们的探索也吸引了其他实验室对微塑料污染问题进行跟进和研究。HYPERION傅立叶红外显微镜参与了本次重要检测项目微塑料污染的监控十分困难。这些从几微米到几毫米不等的污染物,能从大块塑料制品上脱落下来,轻易排入外界环境中,污染水体、土壤和植被。来自布鲁克的HYPERION傅立叶变换红外显微镜也参与了珠峰峰顶的微塑料检测项目,从而提高人们对生态系统中巨大的微塑料污染的认识。mogen Napper博士在普利茅斯大学的实验室HYPERION傅立叶变换红外显微镜采样灵活。此外,红外显微镜的应用可能性几乎是无限的,包括分析颗粒、涂层、塑料微粒、层压板、复合材料、组织样品、纤维、涂料、色素、药物,甚至食品安全分析等。无论是对未知污染物的识别、层厚的测定,还是药物中API分布的分析,HYPERION红外显微镜都能表现出色。
  • 塑料拉伸模量及泊松比试验
    摘 要:本文介绍使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机,配合手动楔形拉伸夹具、Reliant精密轴向引伸计以及横向引伸计,根据《GB /T 1040.1-2018 塑料 拉伸性能的测定 》和《GB/T 1040.2-2022塑料 拉伸性能的测定 第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件》,进行了塑料拉伸模量及泊松比试验的实例,试验结果表明,使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机能够完全对应塑料拉伸试验。关键词:鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机 塑料 高分子 聚合物 拉伸试验 拉伸模量 泊松比塑胶原料定义为是一种以合成的或天然的高分子聚合物,可任意捏成各种形状最后能保持形状不变的材料或可塑材料产品。塑料是重要的有机合成高分子材料,由于其良好的物理化学性能,以及加工特性,被广泛应用于日常工作与生活中。根据各种塑料不同的使用特性,通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。本次应用选用日常生活中最常见的5种塑料进行试验,可以很直观的对比出各种塑料的力学性能差异。电子万能材料试验机在塑料的力学性能分析中是属于最重要的物理性能测试设备之一。鲲鹏试验机配备的手动楔形拉伸夹具,可以在不借助工具的情况下,实现试样的快速夹紧,同时配备样品夹持对中装置确保每次试样放置位置统一,可以大大测试提高效率以及测试的重现性;夹具采用的楔形夹紧方式,可以比传统的平面夹持夹具夹紧后更小的预应力,并且在拉伸过程中持续稳定的提供夹持力。除夹具外,本次试验采用的Reliant精密轴向引伸计以及横向引伸计配合试验机主机的高精度和超过1000Hz的采集频率,可以完整的记录拉伸过程中的所有特征数据,给用户提供准确可靠的试验数据,配合智能化的测试软件可以同时提供单试样、多试样、双坐标等各种测试曲线,让不同的用户均可以拥有良好的交互体验,为企业的研发、质量以及产品控制保驾护航。1.试验部分1.1仪器与夹具BOYI 2025-010 电子万能试验机10kN手动楔形拉伸夹具Reliant轴向引伸计Reliant横向引伸计Smartest软件1.2分析条件试验温度:室温22℃左右载荷传感器:10kN(0.5级)加载试验速率:5mm/min夹具间距:115mm标距:50mm1.3样品及处理本次试验,选取5款注塑成型的塑料试样,包括原材料或增强塑料,材质分别为PP、PP+EPDM+TD20、ABS、PC、PA6+30GF,尺寸均为GB/T 1040.2的1A型试样,数量各5个。2.试验介绍使用BOYI 2025-010电子万能试验机进行试验,将样品夹持在上下夹具中,开启试样保护,将夹持后的预应力消除,然后分别将横向引伸计及轴向引伸计夹持在试样的中间部位,然后将引伸计清零,再以5mm/min的速度进行试验,直至拉伸应变超过拉伸模量及泊松比取值范围后,停止测试,将引伸计卸除。测量过程中的力以及变形数据,并生成拉伸试验曲线。图7 测试系统图(主机、夹具、引伸计)3.结果与结论3.1试验结果具体试验结果如下表1所示。表1.试验结果图8-试验曲线PP图9-试验曲线PP+EPDM+TD20图10-试验曲线ABS图11-试验曲线PC图12-试验曲线PA6+30GF从上(表1)数据以及试验曲线可以看出,拉伸曲线平滑连续,无松动打滑等异常现象,软件可以记录整个过程中完整的试验曲线,可以获取载荷、位移、轴向变形、横向变形等各项数据用于分析。可以看出各种样品之间因材质不同的曲线差异,模量大刚性高的样品,曲线斜率更大,每组各5个试样重现性良好,满足标准要求。从本次试验结果可以体现出鲲鹏BOYI 2025-010 电子万能试验机的高精度及高稳定性。4.结论上述试验结果表明,鲲鹏BOYI 2025-010 电子万能试验机配合手动楔形拉伸夹具、Reliant轴向引伸计以及横向引伸计,可以完全满足《GB /T 1040.1-2018 塑料 拉伸性能的测定 》和《GB/T 1040.2-2022塑料 拉伸性能的测定 第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件》标准要求,高效高质完成试验。通过高精度高采样率的测试系统,可以获得塑料材料的各项力学数据,且稳定可靠,这对于塑料材料的技术发展非常重要,能够为企业的产品研发、品质管理,以及该行业的标准化、规范化提供数据支持与技术保障。
  • 药品塑料瓶包装密封性能检测方案解析
    在药品包装领域,塑料瓶因其轻便、耐腐蚀、成本低等优点而被广泛使用。然而,塑料瓶的密封性能直接关系到药品的保存质量和安全性。因此,对药品塑料瓶包装的密封性进行检测是确保药品安全的关键环节。本文将解析药品塑料瓶包装密封性的检测方案。首先,药品塑料瓶包装密封性检测的基本原理是通过检测瓶内外压力差或真空度变化来判断瓶体的密封性能。常用的检测方法包括水检法、压力差法、真空衰减法等。这些方法各有优缺点,选择合适的检测方法需要根据实际需求和生产条件来确定。水检法是一种简便易行的检测方法,通过将塑料瓶完全浸入水中,观察是否有气泡产生来判断瓶体的密封性。这种方法适用于初步筛选和现场检测,但无法定量分析密封性能。压力差法是通过在塑料瓶内外施加不同的压力,检测瓶体是否漏气来判断密封性。这种方法可以定量分析密封性能,但需要专门的设备和技术人员操作。真空衰减法是通过在塑料瓶内部形成真空,检测真空度的变化来判断密封性。这种方法具有较高的灵敏度和准确性,但需要专门的真空衰减仪和熟练的操作技巧。在实际应用中,可以根据生产规模和检测要求选择合适的检测方法。对于小规模生产或现场检测,可以选择水检法;对于大规模生产或要求较高的检测,可以选择压力差法或真空衰减法。其次,药品塑料瓶包装密封性检测的设备选择也非常重要。不同的检测方法需要不同的检测设备,如LEAK-01负压法密封性测试仪,LSST-01泄漏与密封强度测试仪等。在选择设备时,需要考虑设备的精度、稳定性、操作简便性等因素。最后,药品塑料瓶包装密封性检测的操作流程也需要严格控制。无论是哪种检测方法,都需要进行标准化操作,以确保检测结果的准确性和可重复性。同时,还需要定期对检测设备进行校准和维护,以保证设备的正常运行和检测结果的准确性。综上所述,药品塑料瓶包装密封性检测是确保药品安全的关键环节。选择合适的检测方法和设备,严格控制操作流程,才能确保检测结果的准确性和可靠性。
  • 微塑料检测技术,解决微塑料难题!
    微塑料指的是直径小于5毫米的塑料微粒,常见化学成分有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等。相关研究表明,微塑料在鱼类、贝类等水生生物体内普遍存在,可通过食物链不断向上一级传递,位于食物链顶端的人类将不可避免成为微塑料的摄入和蓄积体。随着各方对微塑料的关注日益增多,微塑料的相关科学研究正如火如荼地开展着,如何精准快速的识别微塑料,对微塑料领域的研究至关重要。多年来,研究人员通过对水陆空环境与生物体等各类样品中的塑料微粒含量、大小、成分等进行科学分析,开展各类型的科研课题研究、环境本底调查,为我国环境微塑料污染防控与监控和常规产品检测等提供技术依据。为了了解当前微塑料检测分析技术和应用进展,加强沟通交流,7月27日-28日,仪器信息网将举办第四届环境新污染物检测网络会议,在28日的下午,以“微塑料的检验检测”为主题的会议专场,将邀请相关领域专家与大家分享当前针对该领域的技术研究与应用进展等。“微塑料的检验检测”专场日程如下:07月28日微塑料的检验检测14:00--14:30“流域-近海-大洋”微塑料观测研究进展与趋势分析蔡明刚厦门大学 教授14:30--15:00岛津GCMS在环境新型污染物检测中的应用王子君岛津企业管理(中国)有限公司 产品专员15:00--15:30污水处理厂微塑料的去除行为解析与探讨安立会中国环境科学研究院 研究员15:30--16:00传感器在渔业环境中新污染物检测应用吴立冬中国水产科学研究院 研究员嘉宾介绍:蔡明刚 教授厦门大学蔡明刚,教授,博士生导师。现任厦门大学海洋与地球学院教授,海洋与海岸带发展研究院兼职教授,福建省高校重点实验室副主任。主要研究方向:基于海洋学视角的开阔海域污染物传输动力学过程研究,及其作为新型示踪剂在海洋科学上的应用。研究海域涉及我国南海等边缘海、全球大洋及两极海区,课题组近10次参加中国南、北极科学考察。个人系中国第3、5次北极科学考察队队员,先后入选福建闽江科学传播学者、福建省杰出青年基金计划、新世纪优秀人才计划、CSC中德合作团队项目等人才计划。主持国家及省部级项目10余项,在Environmental Science & Technology、Environmental Pollution、Deep Sea ResearchⅠ、Marine Chemistry等环境、海洋期刊发表论文70余篇,获得专利授权12项,获得多项省部级奖项。 主要科研与应用成果如下:1)开展我国主要边缘海和极区持久性有机污染物的时间序列变化和储量估算,提出全球变化背景下边缘海POPs海/气交换与垂直传输的海洋生物泵调控机制。2)较早开展大洋海水中细颗粒微塑料研究,发现南海存在数量可观的微塑料。3)利用氟利昂等污染物开展海洋学过程的示踪与人为碳估算,取得创新性成果,组装了国内第1套海水超痕量氟利昂/六氟化硫的吹扫捕集-气相色谱分析系统,获批多项发明专利,分析精度达到国际同类水平。4)构建和应用海湾陆源污染物排海总量估算技术及其系统,提出基于长时间序列观测的沿海社会、经济和环境生态协调发展的计量统计学方法。5)建立基于工业化生产的雨生红球藻培养技术和配方,搭建了微藻多级培养系统并研发新型LED藻类培养设备,拥有多项专利,服务于企业生产并产生实际效益。王子君 产品专员岛津企业管理(中国)有限公司毕业于天津大学应用化学专业,具有丰富的分析仪器产品经验,擅长环境应用解决方案。安立会 研究员中国环境科学研究院安立会(1975 -),博士,中国环境科学研究院研究员,博士生导师。主要从事天然与合成环境污染物的水生态毒理效应、环境质量基准与标准及生态风险评价研究,近年重点关注环境塑料垃圾与微塑料对生态系统安全和人体健康的影响,并致力于塑料污染来源及其控制对策,为开展我国环境微塑料的管控措施和治理提供科学依据。吴立冬 研究员中国水产科学研究院吴立冬,博士、研究员、博士生导师,入选中国水产科学研究院“百人计划”,国家市场监督管理总局食品补充检验方法和快检方法等国标方法审评专家。受邀成为“Biosensor and Bioelectronics”杂志编委(IF 12.545),Agriculture Communications 和Journal of Analysis and Testing杂志青年编委,Micromachines杂志(IF 3.523)专题主编。主持国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家标准等国家级及省部级项目10余项。2022年获得了中国农学会青年科技奖、中国仪器仪表学会青年创新奖(朱良漪青年创新奖)和中国分析测试协会一等奖(排名第一)。主要从事水产品危害物快速检测方法及渔业环境智能化监测器件研发。迄今,吴立冬博士在Informat(IF 24.7)、Chemical Engineering Journal(16.7)、ACS nano、Food Chemistry、Biosensor and Bioelectronics、Anal. Chem等杂志发表80多篇论文,申请专利22项(其中美国专利1项,国际专利2项),授权7项(已转让2项)。免费报名点击:第四届环境新污染物检测网络会议:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/newpollutant2023/诚邀您的参与!
  • Nature Nano! O-PTIR光热红外显微成像技术揭示微塑料颗粒新来源及形成机制
    微塑料,作为一种新兴污染物,泛指直径小于5 mm的塑料颗粒,充斥于从海洋到陆地的所有环境里。科学家再次发现塑料会在机械作用、生物降解、光降解、光氧化降解等过程的共同作用下逐渐被分解成碎片,形成微塑料,被海洋生物吞食,在生物体内不断积累,随着生物链,造成更广泛的危害。如硅橡胶,作为一种重要的合成橡胶,因其优良的耐热性,常用于高温、高湿环境中使用(例如消毒、蒸煮)的产品,例如婴儿奶嘴、烘焙模具和密封圈等。但这些产品在反复高温水热作用下的老化情况以及微塑料颗粒的释放情况,目前尚未能引起充分的重视。目前微塑料的常规检测是光谱分析法对样本的种类和组成进行鉴定,由于它们具有无破坏性、低样品量测试、高通量筛选以及所获取的结构信息互补等特点,成为检测和鉴别微塑料的主要分析技术。如傅里叶红外显微红外(μFTIR)或显微拉曼光谱(μRM),在实际操作中,需要进行复杂的样本处理,如浮选,多过滤等,而且因其自身的技术限制,如μFTIR分辨率取决于红外波长,仅为10−20 μm,μRM易受荧光干扰,分辨率低为1 μm,无法表征亚微米尺度下塑料表面的化学变化,也不能识别单个纳米塑料(1 μm)颗粒,使得全面检测和鉴定微塑料的种类和成分结构信息变得十分困难。图1. 根据O-PTIR红外显微成像技术估算硅橡胶奶嘴蒸汽消毒过程中两种微纳塑料颗粒的生成、婴儿暴露及环境排放量O-PTIR光热红外显微成像技术,其原理是利用短波长可见激光探测样品IR吸收区域的光热效应,即可见激光与脉冲式中红外激光共轴照在样品表面,IR吸收区域的温度上升、折射率改变,并据此获得样品特定区域的IR光谱。它突破了传统傅里叶红外光谱技术的局限,空间分辨率提高了几十倍,达到500 nm,并且测量更简单,更快速,无需复杂的样品制备过程,结合液体检测模式和同步拉曼技术,可直观判断亚微米尺度下(微)塑料表面是否发生降解,并可识别和统计出小尺寸微米塑料(1−10 μm)和纳米塑料(400−1000 nm)的粒径分布和数量。南京大学环境学院季荣教授和苏宇副研究员团队与美国麻省大学邢宝山教授等合作,利用先进的Photothermal Spectroscopy Corp 公司生产的mIRage O-PTIR显微光谱仪,建立了一种新型的(微)塑料表面亚微米尺度化学变化表征方法。研究团队通过对比分析四个国际主流品牌奶嘴产品在蒸汽消毒前后表面形貌及分子结构的变化,先证实了蒸汽消毒引起硅橡胶老化具有普遍性。研究发现,硅橡胶婴儿奶嘴的主要成分为聚二基硅氧烷(PDMS)及树脂添加剂聚酰胺(PA)(图2b和2c),在经过蒸汽消毒(100 °C)时表面发生降解并释放出微纳塑料颗粒(图2a)。另外借助O-PTIR特有的单一波长大范围成像技术,作者统计了奶嘴消毒过程中PDMS降解产生的1.5 μm以上塑料颗粒数量,并估算出正常奶瓶喂养一年进入婴儿体内的该类微塑料总量约为66万颗,比此前文献报道的儿童从空气、水和食物中摄入的热塑性微塑料数量之和高出一个数量;假如这些微塑料全部被排入环境,全球平均排放量可能高达5.2万亿个/年。上述结果表明硅橡胶奶嘴消毒产生的颗粒物可能是儿童体内和环境中微纳塑料的重要来源。图2. 使用水热分解法对硅橡胶试样表面进行蒸汽腐蚀;(a) 实验装置及O-PTIR工作原理示意图 (b)样品蒸煮60 × 10 min表面前后的光学图像 (c) 图(b)中位置1-16的归一化O-PTIR光谱如图3所示,作者通过对代表性产品蒸汽处理不同时间后(图3a),采集其表面的光学显微图像(图3a和3b)、红外吸收光谱(图3c)和单一特定波长下的大范围的红外成像(图3d),实现了硅橡胶表面同一微区两类聚合物(PDMS和PA)降解过程可视化。在消毒开始后10 h内,蒸汽从硅橡胶表面缺陷位置渗入,使得表层PDMS聚合物膨胀鼓出(高度5 μm)形成侵蚀面;伴随PDMS分子水解、氧化,侵蚀面开裂、凹陷(深度5 μm),部分脱落;同时,伴随PA分子断裂、氧化,树脂颗粒发生迁移、脱落和缩小。图3. 试样表面蚀刻演变的可视化研究. (a,b) 1号样品表面在蒸煮10、60和600分钟前后的光学图像;(c)b中位置1-13的归一化O-PTIR光谱 (d)b中S1-S4区域的部分区域的可见光图像以及在C=O (1655 cm−1)和Si−CH3 (1263 cm−1)的O- PTIR红外成像) 除此之外,作者根据消毒后奶嘴清洗液中单个颗粒物的显微图像和红外吸收光谱,作者揭示了硅橡胶表面聚合物(PDMS和PA)降解生成两类微纳塑料的结构特征,并在单颗粒水平上表征了微塑料的降解转化动态过程。PDMS和PA水热降解后分别生成了薄片状、含聚硅氧烷的塑料颗粒(0.6−332 μm;其中10 μm的颗粒物约占80%)及油状、含聚酰亚胺的塑料颗粒(0.7−10 μm)。其中,PDMS衍生的微塑料经蒸汽处理后,其表面聚硅氧烷含量和分布发生明显变化,意味着该类微塑料可能受热降解生成更小的颗粒。综上所述,该团队成功应用O-PTIR显微光谱技术揭示了硅橡胶奶嘴在蒸汽消毒过程中生成含有环状/支化聚硅氧烷或聚酰亚胺微纳塑料的过程及机制,发现了一个曾被忽视但重要的人体及环境中微纳塑料的来源。该工作对未来研究有三点重要的启示:①与婴儿奶嘴类似,其他硅橡胶基消费品(如烘焙模具、可折叠电热壶、杯子和电饭煲中的密封圈等)在加热条件下(≥100 °C)也会产生老化,应注意这些产品使用过程中微纳塑料的释放;②硅橡胶产品因水热降解释放出的微纳塑料表面性质异于原始聚合物材料(PDMS和PA),考虑到光谱法检测微塑料时需与标准原始聚合物谱图进行比对,这种差异会对环境样品中该类塑料颗粒的识别产生影响,进而可能低估其真实污染水平;③原始聚合物材料(PDMS和PA)的毒性不能真实反映其衍生微纳塑料的毒性,需要进一步研究含有环状/支化聚硅氧烷或聚酰亚胺、活性表面的微纳塑料对环境和人类健康的影响。该工作发表在近期的Nature Nanotechnology上(https://doi.org/10.1038/s41565-021-00998-x),感兴趣欢迎阅读原文参与学习和讨论。 【文末小故事】 本文作者苏宇副研究员在2019年便有了此实验想法,但受限于常规FTIR分析手段无法测量。在几经周折后,了解到Quantum Design中国的mIRage O-PTIR显微光谱仪具有亚微米分辨、无需复杂的样品制备过程,结合液体检测模式和同步拉曼技术,可直观判断亚微米尺度下(微)塑料表面是否发生降解等技术优势,可完全解决现有的测试难题,终在QD中国(北京)样机实验室,利用mIRage O-PTIR显微光谱仪顺利完成了样品的红外测试部分。 Quantum Design中国能够为中国科学研究和科技发展贡献自己的一份力量是QD中国一直以来的信念和企业文化,也是我们的荣幸,期待mIRage O-PTIR显微光谱仪及我们的其他先进技术设备能够助力相关科研工作者取得更好的成绩! 【参考文献】[1]. Su, Y., Hu, X., Tang, H. et al. Steam disinfection releases micro(nano)plastics from silicone-rubber baby teats as examined by optical photothermal infrared microspectroscopy. Nat. Nanotechnol. (2021).
  • 微塑料分析新技术及其应用
    TED-GC-MS“热萃取热脱附 - 气相色谱 - 质谱”法是GERSTEL与德国联邦材料研究所(BAM)共同研发并且申请专利的微塑料检测新技术,可以对微塑料做到全面定性、准确定量、快速检测。TED-GC-MS 分析分两步:样品首先在热重分析仪 (TGA) 中进行热萃取,然后气态分解产物被捕获在固相吸附层上。随后,用热脱附气相色谱质谱法(TDU-GC-MS)分析固相吸附剂。这个技术的优势在于:1. 热萃取和热脱附分开,降低了GCMS被污染的风险,提高了仪器稳定性并最大限度地减少了维护工作2. TGA样品量大,可达100mg,提高了样品的重现性和检测准确性。3. 检测时间快,仅需几小时,可用于对环境样品做快速筛查4. 通过GC-MS可以实现定量分析TED-GC-MS: 热重分析(TGA)耦合热脱附-气质联用(TDU-GC-MS)TGA的样品制备简单,并且样品容量大自2014年以来,德国联邦材料研究所的Braun博士带领的团队,已经发表了数篇文章,下面是最新文献的总汇:01Determination of tire wear markers in soil samples and their distribution in a roadside soil(2022)“土壤样品中轮胎磨损标记物的测定及其在路边土壤中的分布”轮胎磨损是陆地生态系统中微塑料的重要来源。众所周知,道路排放的颗粒物对邻近区域的影响可达100米。这里首次应用热萃取热脱附气相色谱-质谱法 (TED-GC-MS) 通过检测丁苯橡胶 (SBR) 的热分解产物来测定土壤样品中的轮胎磨损,无需额外富集。TED-GC-MS测定丁苯橡胶的标准偏差均小于 10%, 是一种合适的分析工具,无需使用有毒化学品、富集或特殊样品制备即可确定土壤样品中的轮胎磨损。02Development of a Routine Screening Method for the Microplastic Mass Content in a Wastewater Treatment Plant Effluent (2022)“污水处理厂出水中微塑料质量含量常规筛查方法的开发”对经过三级处理的市政污水处理厂 (WWTP) 出水中的微塑料 (MP) 进行了调查。通过应用分级过滤方法(500、100 和 50 μm 网孔尺寸)采集1立方米的代表性样品体积。首次通过热萃取热脱附-气相色谱-质谱 (TED-GC-MS) 检测微塑料质量分数,而无需进行先前需要的额外样品预处理。测试了用于评估 TED-GC/MS 数据的不同类型的量化方法,其准确性和可行性已在实际样品中得到验证。在出水样品中鉴定出聚乙烯、聚苯乙烯和聚丙烯。聚合物质量含量在5到50mg/m3 之间变化很大。TED-GC/MS测定1 mg滤渣中检出聚合物的峰面积;50、100 和 500 表示分馏过滤后以 µ m 为单位的分数粒径截止值。03Smart filters for the analysis of microplastic in beverages filled in plastic bottles (2021)水样中微塑料的高效收集与检测食品中微塑料 (MP)的出现,如塑料瓶装饮料,引起了公众的高度关注。现有的分析方法侧重于确定粒子数量,需要复杂的采样工具、实验室基础设施和通常耗时的成像检测方法。在目前的工作中,我们展示了智能过滤坩埚作为采样和检测工具的开发。过滤并干燥滤出的固体后,可以通过热萃取热脱附-气相色谱-质谱 (TED-GC-MS) 来直接测定样品中微塑料的质量含量。新的过滤坩埚允许过滤粒径小至5 μm的微塑料。 结果显示,所测塑料瓶装饮料中微塑料含量低于0.01 μg/L到 2 μg/L,具体取决于饮料瓶类型。几种塑料瓶类型中的饮用水,可乐以及苹果汽水样品中测到的微塑料含量04Evaluation of thermoanalytical methods equipped with evolved gas analysis for the detection of microplastic in environmental samples(2020)“评估几种逸出气体分析的热分析方法,用于检测环境样品中的微塑料”在这项工作中,比较了四种热分析方法,并讨论了它们的优点和局限性。 其中之一是热萃取热脱附气相色谱质谱法 (TED-GC-MS),这是近年来建立起来的一种微塑料检测分析方法。 此外,还应用了热重分析与傅里叶变换红外光谱 (TGA-FTIR) 和热重分析与质谱 (TGA-MS) 相结合的方法,这两种方法在该领域不太常见,但仍在其他研究领域使用。 最后,应用了微型燃烧量热仪 (MCC),这是一种尚未用于微塑料检测的方法。结果发现,TED-GC-MS 是最适合基质未知、微塑料种类和含量未知的样品的方法。 TGA-FTIR 是一种可靠的方法,适用于具有已知基质和定义种类的微塑料的样品。TGA-MS 可能会在未来为检测 PVC 颗粒提供解决方案。MCC 可用作一种非常快速和简单的筛选方法,用于识别未知样品中标准聚合物的潜在微塑料负载。用于通过 TED-GC/MS 检测 PE、PP、PS 和 PET 的定性和定量物质列表。使用三种 TGA 方法的实验室间测试样品的目标值和结果, TED-GC-MS的结果最好。05Development and testing of a fractionated filtration for sampling of microplastics in water(2019)“开发和测试用于水中微塑料采样的分馏过滤技术”采样、样品制备和检测的协调是获得环境中微塑料 (MP) 可比数据的关键。本文开发并提出了一种适用于水体的采样技术,该技术考虑了环境中不同的塑料特性和影响因素。给定微塑料质量浓度的人工水和废水处理厂的处理过的废水都用于验证衍生的采样程序、样品制备。使用热萃取热脱附-气相色谱-质谱法 (TED-GC-MS) 对微塑料进行分析。在给定微塑料质量浓度的人工水中,回收率范围为80%至110%,具体取决于不同的微塑料类型和大小等级。在处理过的废水中,我们发现了不同尺寸等级和数量的聚乙烯和聚苯乙烯。06Automated thermal extraction-desorption gas chromatography massspectrometry: A multifunctional tool for comprehensivecharacterization of polymers and their degradation products(2019)“自动热萃取热脱附气相色谱质谱法:一种用于全面表征聚合物及其降解产物的多功能技术”自动化TED-GC-MS代表了一种用于综合分析聚合物的新型灵活多功能方法,类似的聚合物表征以前只能通过多种独立分析方法的组合来实现。三个例子证明了这一点:第一个是木塑复合材料的分析,其中聚合物和生物聚合物(木材)的分解过程可以通过使用顺序分馏收集清楚地区分吸附剂。其次,通过与参考材料比较确定未知聚烯烃共混物的重量浓度,展示了定量的应用。第三是环境样品中微塑料浓度的测定正成为越来越重要的分析必需品。结果表明,TED-GC-MS校准曲线对最重要的微塑料前体显示出良好的线性,甚至可以成功分析复杂的基质材料(悬浮颗粒物)。六个选定降解产物峰的样品质量归一化的重复性积分结果。平均值显示为一条直线。四种化合物的RSD约为 6%,两种化合物的RSD约为 12%。纯 PE 的 TED 色谱图 (m/z = 55),放大了三萜(C31H62;MW = 434.8)保留时间附近的区域,叠加了 m/z = 434 的质量碎片离子。PE/PP 混合物参考样品的 TED 色谱图(上)和未知样品的色谱图(下);标记了 PE 和 PP 的特定峰,用于确定重量比。悬浮物基质 (SPM) 中 PE(左上)、PP(右上)和 PS(下)的特定降解化合物的线性回归。07Analysis of polyethylene microplastics in environmental samples, using a thermal decomposition method (2015) “使用热分解法分析环境样品中的聚乙烯微塑料”直径小于5毫米的小聚合物颗粒称为微塑料,通过聚合物碎片和工业生产进入环境。需要一种方法来识别和量化各种环境样品中的微塑料,以生成可靠的浓度值,这对于评估环境介质中的微塑料是必要的。通过热萃取热脱附-气相色谱-质谱 (TED-GC-MS) 来直接测定样品中微塑料的质量含量。与热解气相色谱质谱 (Py-GC-MS) 等其他色谱方法相比,TGA中可以使用相对较高的样品质量(比Py-GC-MS 中使用的样品质量高约200倍)。聚乙烯 (PE) 是微塑料最重要的代表之一,被选作识别和量化的示例。土壤中PE的校准曲线的线性达到了约 0.99 ,该方法的相对误差从约为10%。土壤中 PE 的校准曲线达到了约 0.99 的 R2 因子,该方法的相对误差从约为 10%
  • 塑料拉伸强度及伸长率试验
    摘 要:本文介绍使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机,配合手动楔形拉伸夹具、大变形引伸计,根据《GB/T 1040.1-2018 塑料 拉伸性能的测定 》和《GB/T 1040.2-2022塑料 拉伸性能的测定 第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件》,进行了塑料拉伸强度及伸长率试验的实例,试验结果表明,使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机能够完全对应塑料拉伸试验。关键词:鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机 塑料 高分子 聚合物 拉伸试验 拉伸强度 伸长率 标称应变塑胶原料定义为是一种以合成的或天然的高分子聚合物,可任意捏成各种形状最后能保持形状不变的材料或可塑材料产品。塑料是重要的有机合成高分子材料,由于其良好的物理化学性能,以及加工特性,被广泛应用于日常工作与生活中。根据各种塑料不同的使用特性,通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。本次应用选用日常生活中最常见的5种塑料进行试验,可以很直观的对比出各种塑料的力学性能差异。电子万能材料试验机在塑料的力学性能分析中是属于最重要的物理性能测试设备之一。鲲鹏试验机配备的手动楔形拉伸夹具,可以在不借助工具的情况下,实现试样的快速夹紧,同时配备样品夹持装置确保每次试样放置位置统一,可以大大测试提高效率以及测试的重现性;夹具采用的楔形夹紧方式,可以比传统的平面夹持夹具夹紧后更小的预应力,并且在拉伸过程中持续稳定的提供夹持力。除夹具外,本次试验采用的大变形引伸计具有响应快、精度高的特点,配合试验机主机的高精度和超过1000Hz的采集频率,可以完整的记录拉伸过程中的所有特征数据,给用户提供准确可靠的试验数据,配合智能化的测试软件可以同时提供单试样、多试样、双坐标等各种测试曲线,让不同的用户均可以拥有良好的交互体验,为企业的研发、质量以及产品控制保驾护航。1.试验部分1.1仪器与夹具BOYI 2025-010 电子万能试验机10KN手动楔形拉伸夹具大变形引伸计Smartest软件1.2分析条件试验温度:室温22℃左右载荷传感器:10kN(0.5级) 加载试验速率:5mm/min、50mm/min夹具间距:115mm标距:50mm1.3样品及处理本次试验,选取5款注塑成型的塑料试样,包括原材料或增强塑料,材质分别为PP、PP+EPDM+TD20、ABS、PC、PA6+30GF,尺寸均为GB/T 1040.2标准1A型哑铃状试样,中间平行部分宽度约10mm,厚度约4mm,数量各5个。2.试验介绍使用BOYI 2025-010电子万能试验机进行试验,将样品夹持在上下夹具中,开启载荷零点保持功能消除样品夹持后的预应力,将大变形引伸计夹持在试样的中间部位后将引伸计清零,对应不同伸长率的样品分别以5mm/min、50mm/min的速度进行试验,直至样品断裂,设备监测到试样断裂后自动停止,设备将测量过程中的力以及变形数据完整记录,并生成拉伸试验曲线。图7 测试系统图(主机、夹具、引伸计)3.结果与结论3.1试验结果具体试验结果如下表1所示。表1.试验结果 图13-试验曲线PP图14-试验曲线PP+EPDM+TD20图15-试验曲线ABS图16-试验曲线PC图17-试验曲线PA6+30GF从上(表1)数据以及试验曲线可以看出,拉伸曲线平滑连续,无松动打滑等异常现象,软件可以记录整个过程中完整的试验曲线,可以获取载荷、位移、变形等各项数据用于分析。可以看出各种样品之间因材质不同的曲线差异,其中PP/PP+EPDM+TD20/PC/ABC试样有屈服现象,PA6+30GF无屈服现象,每组各5个试样重现性良好,满足标准要求。从本次试验结果可以体现出鲲鹏BOYI 2025-010 电子万能试验机的高精度及高稳定性。4.结论上述试验结果表明,鲲鹏BOYI 2025-010 电子万能试验机配合手动楔形拉伸夹具、大变形引伸计,可以完全满足《GB/T 1040.1-2018 塑料 拉伸性能的测定 》和《GB/T 1040.2-2022塑料 拉伸性能的测定 第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件》标准要求,高效高质完成试验。通过高精度高采样率的测试系统,可以获得塑料材料的各项力学数据,且稳定可靠,这对于塑料材料的技术发展非常重要,能够为企业的产品研发、品质管理,以及该行业的标准化、规范化提供数据支持与技术保障。
  • 微塑料研究最前沿丨微塑料监测遇难题,我们该何去何从?
    近年来,塑料污染在水环境(海洋和淡水)中的问题日益严重,得到广泛报道和关注。据《Science》杂志研究报告,2010 年全球192 个沿海和地区共制造2.75 亿吨塑料垃圾,其中约有800 万吨排入海洋,并且塑料垃圾数量不断增多,到2015 年已有超过900 万吨塑料垃圾排入海洋。如果不加以控制,科学家预计到2050年海洋中的塑料垃圾排放量将会是2010年的两倍。这些污染物正在持续威胁海洋生物和人类自身的安全与健康。近期,科学家再次发现塑料会在机械作用、生物降解、光降解、光氧化降解等过程的共同作用下逐渐被分解成碎片,形成微塑料,被海洋生物吞食,在生物体内不断积累,随着生物链,造成更广泛的危害。这一发现引起科学家的广泛关注,同时,也引起了各国政府的高度重视。近期,生态环境部发布的《生态环境监测规划纲要(2020-2035年)》也着重强调应加强海洋微塑料监测,加快形成相关领域监测支撑能力,为国际履约谈判和全球新兴环境问题治理提供支撑。在微塑料监测中,由于微塑料的物理特性(大小、形状、密度、颜色)以及化学组分等差异,不同类型微塑料在不同环境中流动过程(输入、输出和存留)的时间均不相同,使微塑料监测变成一大难题。目前,对微塑料的分析方法主要有目视分析法、光谱法 (如傅立叶变换红外光谱法和拉曼光谱法)、热分析法以及其他分析方法等 (如质谱法以及扫描电子显微镜-能谱仪联用法)。其中,红外光谱及Raman光谱分析,由于具有无破坏性、低样品量测试、高通量筛选以及所获取的结构信息互补等特点,成为检测和鉴别微塑料的主要分析技术;而在实际操作中上述技术仅可对几微米颗粒物进行检测(FT-IR为10~20μm、Raman 低仅为1 μm),使微塑料的研究仍处于起步阶段。作为先进仪器平台,Quantum Design中国时刻关注重大科研发展方向,并致力于引进先进表征技术及设备,为我国科研搭建先进科技平台。聚焦于微塑料监测难题,Quantum Design中国表面光谱部门认为需要考虑三个关键因素:尺寸、微观形貌以及聚合物类型。理论上可用于测量两者的方法均适用于微塑料分析,但是由于疑似微塑料样品的干扰,使得仅用一种分析方法难以准确的识别微塑料,为了提高准确度以及检测效率,需要采用多组合分析测试方法对其进行监测。目前,我司主要有Neaspec纳米傅里叶红外光谱仪(nano-FTIR)、IRsweep微秒时间分辨超灵敏红外光谱仪和PSC非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统mIRage三款先进光谱表征设备。其中,非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统mIRage采用的光学光热红外技术(O-PTIR),将光学显微与微区红外结合,一举突破了传统傅里叶红外光谱(FT-IR)及衰减全反射红外光谱(ATR-IR)的分辨局限,实现了500 nm的空间分辨率。不仅如此,该设备将显微成像、红外及Raman测试集成于一体,多测试方法同步测量有效提高检测效率及准确度。同时,它具有更简单,更快速的测量模式,无需复杂的样品制备过程等优势,让更快、更准确地进行微塑料追踪、监测和研究成为可能,正成为下一代标准的方法。为更好的服务国内科研用户,Quantum Design中国北京样机实验室引进了非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统mIRage,为国内科研用户开放,以期为微塑料监测技术的发展做出一定的贡献。 Quantum Design中国非接触亚微米红外光谱系统mIRage样机操作过程示意 精选案例:目前,mIRage在塑料领域的研究中大放异彩,助力美国特拉华大学Isao Noda教授课题组对PLA和PHA的复合薄片塑料结合方式及内在机理的研究,向我们展示了mIRage在微塑料领域研究中的潜力。该工作中,作者先对PHA和PLA的结合面进行了固定波数下的红外成像(图1)。通过对比发现,在约330 nm的范围内(空气/PHA界面)1725 cm-1处的红外信号出现了急剧的下降,而在PHA/PLA界面处几微米范围内1760 cm-1处的变化较为平缓,且无清晰的边界,表明PHA和PLA可能有某种程度的分子混合。由于使用光学光热红外技术,不存在困扰传统红外成像设备的米氏散射效应,因此能够确定这一模糊的边界是来自于两种材料间的相互渗透而非光学伪影。图1. PLA和PHA在固定波数下的红外成像。(A)红外成像图(红色1725 cm-1为PHA;绿色1760 cm-1 为PLA);(B)A图中黑色线性区域PHA/PLA红外吸收强度分布对比 为了进一步研究PHA/PLA界面处的化学成分变化,作者对这大概2 μm左右交界面的红外图谱进行了间隔200 nm的线性红外扫描分析(图2)。从羰基(C=O)伸缩振动区和指纹区(图2 A和B)的线性扫描红外谱图可以清晰的区分PHA(1720和1740 cm-1)和PLA分子(1750-1760 cm-1)。区别于理想的简单二元系统(不互溶或无分子相互作用),PHA/PLA薄片羰基伸缩振动红外叠加图谱(图2C)并不存在一个明显的等吸收点,反映了在界面区域存在着复杂的组分变化及两种以上不同物种的分布。图2. PHA/PLA界面区域每200 nm间隔的羰基伸缩振动区域(A)和指纹图谱区域 (B) 以及羰基区域伸缩振动的叠合图谱(C) 为获取更详细的界面处PHA/PLA组分的空间分布规律,采用同步和异步二维相关光谱(2D-COS,two-dimensional correlation spectroscopy)来分析羰基拉伸区域采集到的红外谱图(图3A和3B),并以等高线的图形式展现,详细的分析方法可以参考相关信息(Combined Use of KnowItAll and 2D-COS, https://www.youtube.com/watch?v=0UCcD3irVtE)。结果显示,在主要为PHA的混合界面区域同时观测到来源于PLA的1760 cm-1红峰外,表明部分PLA渗透到PHA层,且与PHA层的其余部分相比,界面附近的PHA结晶度明显降低。在对指纹图谱区域进行2D PHA/PLA相关光谱同步和异步对比时,也得到了同样的结果(可参照发表文章,在此不再显示), 即PLA向PHA渗透,且PHA的晶型有所改变。另外,作者还通过非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统对该区域进行了同步红外和拉曼分析(图3C),两者选择性和灵敏度不同却可以很好的互补,进一步验证了这一发现的可靠性。结果证实,即使是表面上不混相的PHA和PLA聚合物对,也存在一定程度的分子混合,这种混合可能发生在界面只有几百纳米的空间水平上,很好的解释了这两种生物塑料之间的高度相容性。 图3. PHA/PLA羰基伸缩振动区域二维同步(A)和异步(B)相关光谱(2D-COS)分析以及交界区域红外和拉曼光谱分析(左为红外,右为拉曼)。 参考文献:[1] Two-dimensional correlation analysis of highly spatially resolved simultaneous IR and Raman spectral imaging of bioplastics composite using optical photothermal Infrared and Raman spectroscopy,Journal of Molecular Structure,DOI: 10.1016/j.molstruc.2020.128045.
  • 人类血液中首次发现微塑料,监控微塑料污染刻不容缓
    近日,发表在环境科学领域权威期刊《环境国际》(Environment International)上的一项研究中,来自荷兰阿姆斯特丹自由大学领导的研究团队,首次在人体血液中检测到了微塑料,研究中发现在近80%的实验受试者样本中存在微塑料颗粒,这也进一步证实微塑料已进入人类体内,成为人类健康的又一大隐患。监控微塑料污染刻不容缓目前,微塑料已经被列入国际上广泛关注的环境中新污染物四大类之一(四大类分别是持久性有机污染物、内分泌干扰物、抗生素和微塑料)。 2022年3月30日,生态环境部召开新闻发布会,生态环境部固体废物与化学品司司长任勇介绍了新污染物治理,并表示生态环境部会同发展改革委等13个部门正在研究行动方案,制定行动方案加大新污染物治理。2020年1月,国家发改委与生态环境部发布关于《进一步加强塑料污染治理的意见》,要求强化与微塑料污染防治相关的科技支撑,开展不同类型塑料制品全生命周期环境风险研究评价,加强江河湖海塑料垃圾及微塑料污染机理、监测、防治技术和政策等研究,开展生态环境影响与人体健康风险评估。在生态环境部通过的《生态环境监测规划纲要( 2020-2035 年)》中,海洋微塑料专项监测的任务内容也列在其中。全球现在每年制造300万吨塑料,大量塑料最终会进入并污染海洋,除了在海洋表面清除较大体积塑料外,海水中含有的塑料微颗粒越来越受到人们的重视。Pyroprobe-GC-MS:快速有效的微塑料检测技术全球现在每年制造300万吨塑料,大量塑料最终会进入并污染海洋,除了在海洋表面清除较大体积塑料外,海水中含有的塑料微颗粒越来越受到人们的重视。目前海洋中微塑料的检测主要利用FT-IR和拉曼技术,光学方法可提高检测能力,但只是针对微塑料的类型和大小等方面,不能准确测量结构构成。而Pyroprobe-GC-MS热裂解-气质联用技术分析时间较短,在快速判断微塑料类型、评估微塑料污染程度等方面有较大优势,可为微塑料的定性和定量提供良好的解决方案,是研究分析微塑料环境污染的有效工具。使用Pyroprobe-GC-MS技术在鉴定微塑料颗粒的材料成分以及所使用的添加剂时,首先通过热裂解使高聚物在特定温度发生裂解,再利用气质联用仪鉴别裂解后短链小分子单体,就可以同时鉴定聚合物及添加剂。对于不易溶解或水解的聚合物颗粒,Pyroprobe-GC-MS联用是一个非常实用的技术,可根据聚合物在受热分解过程中形成的聚合物单体提供有关大分子聚合物的结构信息。热裂解分析流程图CDS Pyroprobe热裂解的优势CDS成立于1969年,距今已有53年历史,是一家专注于GC进样技术的公司,2015年正式加入莱伯泰科,更加及时有效的为中国客户提供支持和服务。CDS产品历经多年研发与改进,已推出多款迭代产品,于2017年推出的第6代6000系列热裂解产品,对热裂解核心部件做出了重要创新,设计出“DISC模块”,在原有的经典的电阻加热线圈的基础上,改进了加热腔并更有利于配合自动进样器自动上样。CDS 公司在丝式裂解方面具有强大的实力,其合理的的温控技术和设计理念,其科学的的高压裂解、有氧裂解、催化裂解、多步裂解(可达10步)等技术,使得CDS一直跻身全球高端裂解器之列。CDS热裂解6200CDS Pyroprobe特点:❇ 数据重现性好:RSD1.5% (聚苯乙烯)❇ 温度范围:室温到1300℃,温度精度达到±0.1℃,升降温速率快。❇ 加热速率:加热速率可控10-20000℃/s (脉冲裂解)或0.01-999.9℃/s❇ 具有标配自动捡漏功能和选配自动流量调节控制功能❇ 不影响GC的其他进样口使用,具有更方便的加热的样品传输线与GC连接。❇ 支持载气切换及反应气模式❇ 具有三种操作模式:运行、干燥、清洗❇ 裂解调节容易调节,还可以模拟一些反应条件,应用领域广泛。
  • 兰光发布C630H薄膜热封仪 实验室热封仪新品
    热封材料的熔点、热稳定性、流动性及厚度不同,会表现出不同的热封性能,其封口工艺参数可能差别很大。C630H薄膜热封仪 实验室热封仪,可准确高效的测定塑料薄膜基材、软包装复合膜、涂布纸及其它热封复合膜的热封时间、热封压力,热封温度合适的性能参数。产品特点:1、创新的机构改良,精度全面升级:上下十个封头均为金属表面,可获取更真实的热封参数数字P.I.D控温技术可快速达到设定温度,有效避免温度波动自动恒压技术,无需手动调节,热封压力更稳定封头自动调平技术,保证各封头热封效果一致宽范围温度、压力和时间控制,满足用户的各种试验条件2、卓越的细节设计,高效安全:设备可一次完成五组热封试验,准确、高效的获得试样热封性能参数上下热封头均可独立控温,为用户提供了更多的试验条件组合分体式热封头,方便快速更换热封面手动和脚踏两种试验启动模式以及防烫伤安全设计,保证使用方便和安全3、高端嵌入式计算机系统平台,安全易用:大尺寸触控平板,视图清晰、 触控灵敏、易于操作全新软件系统,流程精练,操控流畅,简单易学支持成组试验数据比对分析,具有多单位转换功能内嵌USB接口和网口,方便系统的外部接入和数据传输符合中国GMP对数据可追溯性的要求,满足医药行业需要(可选)兰光独有的数据安全性设计,测试数据与电脑分离,避免由计算机病毒等引起的系统故障造成数据丢失兰光独有的DataShieldTM数据盾系统,方便数据集中管理和对接信息系统(可选)参照标准:ASTM F2029、QB/T 2358、YBB 00122003测试应用:基础应用:薄膜材料光滑平面——适用于各种塑料薄膜、塑料复合薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜等膜状材料的热封试验,热封面为光滑平面,可以同时进行五种温度的热封,热封宽度可以根据用户的需求进行设计。薄膜材料花纹平面——适用于各种塑料薄膜、塑料复合薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜等膜状材料的热封试验,可以同时进行五种温度的热封,热封面可以根据用户的需求进行设计。扩展应用:塑料软管——把塑料软管的管尾放在上下封头之间,对管尾进行热封,使塑料软管成为一个包装容器。C630H薄膜热封仪 实验室热封仪技术参数:热封温度:室温~300℃热封压力:0.05MPa~0.7 MPa 压力分辨率:0.001 MPa 热封时间:0.1~999.99s时间分辨率:0.01s温度分辨率:0.1℃温度波动:±0.2℃温度准确度:±0.5℃(单点校准)温度梯度:≤20℃气源:空气(气源用户自备)气源压力:0.7 MPa 气源接口:Ф8 mm聚氨酯管热封面:40 mm × 10 mm封头数量:5组(上下共10个均可独立控温)外形尺寸:375mm(L) × 360mm(W) × 518mm(H)电源:220VAC±10% 50Hz / 120VAC±10% 60Hz二选一净重:55kg 产品配置:标准配置:主机、平板电脑、脚踏开关、高温焊布、取样刀、Ф8mm聚氨酯管(2m)选购:高温焊布、空压机、GMP计算机系统要求、DataShieldTM数据盾备注:本机气源接口系Ф8mm聚氨酯管;气源用户自备创新点:1、创新的机构改良,精度全面升级;2、卓越的细节设计,高效安全;3、高端嵌入式计算机系统平台,安全易用;C630H薄膜热封仪 实验室热封仪
  • 塑料生物降解测试用样品该如何制备
    在塑料生物降解测试中,对于塑料材料原料或制品的前处理制样是一个非常重要的步骤,但也一直是广大测试人员最头疼的问题之一。由于塑料材料普遍具有较低的软化温度、较高的粘度,对于样品的研磨、剪切都造成了极大的障碍。塑料材料原料或制品通常主要以粉末、颗粒、薄膜、片材、空心管状、块状等几种形态呈现。在降解测试中,为了确保样品能够以最大的接触面积充分接触接种物底物,使微生物和所分泌的各种不同解聚酶容易进攻塑料材料,我们一般都会将塑料样品处理成更细小的颗粒或更薄的片材。常见生物降解标准所要求样品形态(参考GB/T 38787-2020《塑料 材料生物分解试验用样品制备方法》)其中:(1)对于吸管类制品,一般需将其剖开,并剪成不大于2 cm的片状材料。(2)对于非薄膜、非粉末状样品,一般参考GB/T 38787-2020《塑料 材料生物分解试验用样品制备方法》,采用干冰或液氮冷却并机械研磨制成粉料。(3)对于要求采用薄膜样品的方法,需采用平板硫化机将塑料颗粒热压成约几十μm的薄膜,再按照要求进行裁片。湖北洛克泰克是国内少有的通过完全自主研发,提供材料生物降解测试仪器和服务全解决方案的供应商。我们为广大不同需求的客户提供RTK PBDA塑料生物降解分析仪、RTK PBD 全自动塑料崩解分析仪、RTK CRM密闭呼吸计、RTK BMP全自动甲烷潜力测试系统、RTK-BRE微生物降解呼吸仪等产品,可适用于各类塑料生物降解性能评估标准方法的测试。湖北洛克泰克仪器股份有限公司成立于2013年,是国家级高新技术企业(证书编号GR202042003741),拥有包括生物降解领域的近30余项专利证书(含发明专利)。为中国农业大学厌氧发酵联合实验室、华中农业大学产学研合作基地。作为中国科学测试仪器研究型制造商,洛克泰克努力为全球客户提供专业的科学测试仪器、测试方法、培训及技术服务。洛克泰克秉承“技术推动科学进步”的使命,致力于我国的“碳达峰、碳中和”目标,为政府、大学、研究机构及企业提供服务,实现更健康、更安全、更环保的高质量发展。欢迎垂询!
  • 焦塑料——经过火焚烧转变而来的一种新型塑料污染
    p style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/1400f8bf-32a9-4176-aba4-1392bd6a7d02.jpg" title="塑料垃圾.jpg" alt="塑料垃圾.jpg"//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "人们在康沃尔海滩上收集的塑料垃圾 图片来源:ROB ARNOLD/span/pp  在环绕英国西南部海岸线的沙湾上,人们可以找到各种各样的石头,从小鹅卵石到厚重的镇纸石,散落在漂浮物中。它们的颜色是深浅不一的灰色,表面平滑、没有棱角,看起来很不起眼。/pp  但如果你拿起它们看时,很快就会发现,这些看起来毫不起眼的“石块”其实根本不是岩石。/pp  这是焦塑料——经过火焚烧转变而来的一种新型塑料污染。地质学家甚至也对它们的外表感到困惑。英国普利茅斯大学环境科学家Andrew Turner最近在《全环境科学》上发表的一篇论文中对这种物质进行了描述。他认为,这种污染可能隐藏在世界各地。/pp  “因为它们看起来像地质变化形成的,这让很多人经过时都不会留意到它们。”Turner说。/pp  几年前,康沃尔塑料污染联盟志愿者联系到Turner时,他第一次听说了这种奇怪的新垃圾。/pp  海滩拾荒者发现了一些奇怪的鹅卵石和石块的塑料仿制品,它们非常轻,可以漂浮在水面上。Turner说,一些志愿者已经收集了数千块。环境艺术家Rob Arnold甚至为当地一家博物馆设计了一个展览,让游客在塑料中找真正的石块。很少有人能够分辨出来。/pp  “这个活动非常成功,但也令人震惊。”Arnold说,“人们很惊讶他们居然完全没有注意到这些污染。”/pp  一年前,Turner决定更系统地研究这一现象。在社交媒体上发出呼吁后,他收到了从苏格兰到英属哥伦比亚等地的垃圾样本,他的分析最终集中在从惠特桑德湾附近收集的垃圾上。这是一个受保护的大海湾,其中包括康沃尔郡一部分最好的海滩。在进行大小和密度测量后,该团队用X射线和红外光谱检测了塑料的化学成分。/pp  他们了解到,这些“石头”是由聚乙烯和聚丙烯构成的,这是两种最常见的塑料。它们还含有大量的化学添加剂,但最让研究人员吃惊的是它经常和铅、铬一起出现。/pp  Turner认为,这些是铬酸铅的痕迹。几十年前,制造商将这种化合物添加到塑料中,使其呈现出鲜艳的黄色或红色。而这些颜色可能由于燃烧而变暗。该团队在实验室里熔化了一些颜色鲜艳的塑料,验证了这个想法。果然,它们变成了深灰色。/pp  与此同时,多年的风和水的侵蚀可以让这些经过高温的塑料形成光滑的边缘和风化的外观。/pp  “想象一下,如果一块卵石在地质学上发生这样的变化,它会需要几十万年的时间。”Turner说,“我们在这些塑料上看到了同样的情况,但它发生的速度要快得多。”/pp  康沃尔热塑性塑料的确切起源仍然是个谜。Turner认为可能有很多来源,从篝火到旧的垃圾填埋场,篝火与夏威夷塑料—岩石混合物“塑小球”的形成就存在关联。他认为,其中一些塑料垃圾可能是从萨克岛漂到英吉利海峡对岸,因为最近的报告显示,萨克岛的垃圾在焚烧后被倾倒在海里 另一种可能是从加勒比海岸一路漂到英吉利海峡对岸。/pp  无论如何,高温塑料已经在世界上出现了,Turner想知道它们会对环境造成什么样的危害。他发现几个蠕虫样本中似乎富含铅,这表明这些生物可以摄取塑料,并将重金属引入食物链。/pp  Turner与美国的一位合作者分享了一些样本。这位合作者正在做进一步分析,以确定这些样本中是否也含有有害的有机化合物。“在不受控制的环境下燃烧塑料,会产生各种有害物质。”他说。/pp  除了直接的生态效应,热塑性塑料的出现还表明环境中的塑料无处不在。英国莱斯特大学古生物学教授Jan Zalasiewicz想知道,这些东西最终是否会在岩石记录中留下痕迹。/pp  无论高温塑料的最终命运如何,Zalasiewicz说,很清楚的是,塑料正在“成为地质循环的一部分”。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/60eaff85-f756-497e-837e-d605b32afed6.jpg" title="绿· 仪社.jpg" alt="绿· 仪社.jpg"//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "扫二维码加“绿· 仪社”为好友 了解更多对科学仪器市场的分析评论!/spanbr//p
  • 定性定量形貌并进,岛津方案让微塑料无处遁形
    春节临近,聚餐活动增多,一盘盘海鲜上来,顿时把大家的味蕾调动起来了。一提到海鲜,大家都会想到什么?螃蟹、鲜虾、牡蛎......每一个都是吃货的最爱,但是你知道吗,在你大快朵颐之时,很有可能将海洋中的“PM2.5”——微塑料吃进肚中。微塑料是指直径小于5毫米的塑料碎片。我们食用海产品、饮用瓶装水等,可能是人体内微塑料颗粒的主要来源。近年来,许多研究者在牡蛎、贻贝和鱼类等食物中,饮用水、海盐,甚至蜂蜜中都发现了微塑料。人类摄入的微塑料尽管大部分随粪便排出,但仍会有少量的存留在体内,长期的蓄积,就可能造成危害。岛津公司作为全球著名的仪器生产厂商,为了实现“为了人类和地球的健康”之愿望,一直致力于开发领先时代、满足社会需求的科学技术,为社会开发生产具有高附加值的测试设备。在微塑料的定性定量测试方面,岛津可提供定性、定量和形貌分析的全面解决方案。1.岛津红外显微镜AIM-9000图1.1 岛津红外显微镜AIM-9000傅里叶变换?红外光谱分析法(FTIR)是目前最常用的化学组分鉴定方法。红外显微镜AIM-9000可实现对微塑料的观察、定义测量位置、测量、鉴别结果,全部操作都能自动执行,并提供高灵敏度结果。应用案例大视野相机使得微塑料及异物更容易被确认,显著缩短决定测量位置的时间。图1.2 微塑料在红外显微镜下的图片(从左到右分别为:大视野相机、透射观察状态及透射测试状态下)测试样品光谱检索结果为PET塑料,见下图:图1.3 微塑料样品红外检索结果(上面为样品红外光谱,下面为PET的标准红外谱图)2.岛津热分析-红外联用系统(TG-FTIR)热分析-红外联用仪,可以将TGA过程产生的气体通过可加热管线引入到红外光谱仪中,分析聚合物等材料热裂解过程产生的气体成分,从而得到聚合物的组成,更好的对热重结果进行分析。岛津热分析使用DTG-60,为热重-差热同步分析仪,一次分析同时得到质量及热量的变化信号,和红外联用,实现材料的定性及定量分析。图2.1 热分析-红外联用系统图应用案例:EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)的分析图2.2 EVA 14%(左)及EVA 40%(右)热重-差热谱图250~400℃(7~16min):失重部分主要是乙酸400~550℃(直至25min):剩余聚合物的热解图2.3 EVA 14%(左)和EVA 40%(右)红外吸收强度随时间的变化图注:2925cm-1:C-H 峰;1800cm-1:C=O峰 (羰基)图2.4 EVA 40%在15.0min,18.0min,22.5min三时间点逸出气体的红外光谱图注:2925cm-1:C-H 峰;1800cm-1:C=O峰 (羰基)图2.5 EVA 40% 在15.0min时间点的红外光谱检索结果(乙酸)图2.6 EVA 40% 在22.5min时间点的红外光谱检索结果(石蜡)图2.7 EVA 14%(左)和40%(右)逸出气体的3D红外光谱图3.能量色散型X射线荧光光谱仪岛津EDX-7000/8000/LE Plus 能量色散型X射线荧光分析仪,采用新型硅漂移检测器(SDD),具有高灵敏度、高分辨率的优点,能够进行快速无损定性-定量分析,方便快捷,无须化学前处理。图3.1 EDX-LE Plus 图3.2 EDX-7000/8000应用案例:1、EDX对微塑料的定性分析图3.3 EDX定性分析结果图3.4 EDX定性分析结果(定性判定材质为PVC材质)图3.5 EDX定性分析结果谱图2、定量分析微塑料成分及RoHS有害元素图3.6 EDX 对RoHS有害元素定量分析结果图3.7 EDX 对RoHS有害元素定量分析谱图通过EDX能量色散型X射线荧光光谱仪对微塑料的定性和定量分析,就可初步知道该微塑料可能为PVC材质塑料(也可进一步使用PY-GCMS有机化合物快速筛查系统进行塑胶材质的确认),同时可以确认该微塑料未检出RoHS指令要求的有害元素(ND表示没有检测到)。4.热裂解-气相色谱质谱联用系统(PY-GCMS)热裂解?气相色谱质谱联用技术(PY-GCMS)可以用来鉴定微塑料类型。PY-GCMS是通过不断升高样品池温度,使得高聚物在特定温度发生裂解,释放短链小分子单体,再进入GCMS 检测,从而推断高聚物类型的一种方法,同时可鉴定聚合物及添加剂。PY-GCMS可实现对有机化合物的单步瞬间裂解Single-Shot分析, 热解析/瞬间裂解组合Double-Shot分析, 释放气体分析(EGA分析), 切割-释放气体分析(Heart-cut EGA 分析)。图4.1岛津 PY-GCMS应用案例:微塑料定性分析 图4.2 微塑料样品EGA分析色谱图 图4.3 微塑料样品EGA分析温谱图图4.4 微塑料样品1号峰EGA-MS谱库检索结果图4.5 微塑料样品2号峰EGA-MS谱库检索结果表1. 微塑料样品EGA-MS谱库检索结果POPs、全氟类化合物、多环芳烃、农药等有机污染物易富集在微塑料表面,岛津全面的色谱质谱分析手段,亦可提供全面的毒理效应研究方案。5、岛津电子探针EPMA-1720岛津电子探针EPMA-1720可实现微塑料表面的元素及形貌分析研究。图5.1 岛津电子探针EPMA-1720图5.2 微塑料颗粒面分析的背散射图像(成分相)图5.3 EPMA定性分析微塑料1谱图及半定量结果图5.4 EPMA定性分析微塑料2谱图及半定量结果通过电子探针EPMA-1720分析微塑料表面,在检测出K、Na、Ca、Mg、Al的同时,还检测出了Cl、S、Cr和Fe等元素。微塑料污染及其生态效应已成为全球环境科学研究的热点。微塑料随海流漂流无国界,溯源追责非常困难.因此,建立快速高效的微塑料分析监测方法不仅能为我国的微塑料污染研究提供技术支持。希望我们的全自动红外显微镜系统(AIM-9000)、热红联用仪器(TG-FTIR)、热裂解-气质联用仪器(PY-GCMS)、电子探针(EPMA)和能量散射型X射线荧光光谱仪(EDX)等技术,能够为微塑料的高效分析提供高效的研究基础。撰稿人:王利华、叶英、唐国轩 关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。
  • 我国塑料包装检测仪器市场崛起
    目前国内塑料凹版油墨以溶剂型油墨为主,超标的苯对人体危害极大,而凹印速度高,必须使用挥发性强的油墨才能满足印刷要求,这使得环保问题在凹印工艺中尤为突出。水性油墨由于不含挥发性有机溶剂,完全消除了溶剂型油墨中的有毒有害物质,避免对包装商品产生污染,是目前各种油墨中唯一经过美国FDA认可的无毒油墨。目前国内仅有极少数厂家生产该品种水墨,但由于水性油墨在凹版印刷中其附着力、印刷速度、光泽等方面还不能完全达到溶剂型油墨性能水平,一时无法满足塑料薄膜彩色包装印刷厂商的要求。  在国家和用户要求包装制品严格按标准生产的呼声越来越高的情况下,用于包装原辅材料和制品的检测仪器市场开始渐热,各种国产和进口的包装专用检测仪器纷纷出现在市场上。  据统计,我国年销售收入5,00万元以上的包装企业有1万余家,其中近三分之一为塑料包装制品企业。这些企业中过去只有少数企业拥有自己的检测试验室,而现在小企业也开始重视建立自己的检测室。专家指出,由于塑料包装制品大多具有阻隔水蒸气、氧气、二氧化碳功能,所以有关这方面检测仪器的需求将越来越大。
  • 新款塑料薄膜抗摆锤冲击试验仪满足GB/T8809-2015标准
    新款塑料薄膜抗摆锤冲击试验仪满足gb/t8809-2015标准摘要:本文介绍了gb/t8809-2015与老标准差异,介绍了能满足新标准要求的仪器情况.关键词: gb/t8809-2015, 塑料薄膜抗摆锤冲击试验,摆锤冲击仪 标准gb/t8809-2015塑料薄膜抗摆锤冲击试验方法是替代了gb/t8809-1988,新标准解决了老标准中仪器结构及冲击头尺寸不明确之处。接下来济南三泉中石实验仪器有限公司小编来总结以下几点:1.明确冲击头尺寸,老标准此处并未明确规定.a 法球半径12.7mm,冲头直径 25.4mm;b 法球半径12.7mm,冲头直径 19mm; 2.试样夹具尺寸有了明确规定,老标准并未对此进行规定:a 法对应夹具内圈直径 60mm,b法对应夹具内圈直径 89mm,根据不同的试验方法选用不同的冲头和夹具3.增加了气动o型环形夹具,并将气动形式作为仲裁方法,这一点也是较大改变,对于很多质检机构来说非常重要。4.摆锤冲击能量的测试结果明确到0.01j,这一点就代表着,市场上低于0.01j精度的仪器是不能够使用的。塑料薄膜抗摆锤冲击试验仪 ZJM-06 其实以上标准的要求早在美标中有明确规定,济南三泉中石实验仪器有限公司2007年就推出的ZJM-06智能摆锤冲击仪(塑料薄膜抗摆锤冲击试验仪),已经兼顾了国内外测试标准,测试分辨率高达0.001j,加持试样采用4气缸设计,完全满足并高于标准要求。
  • 孕妇胎盘中首次发现微塑料
    p  据最新一期《环境国际》杂志报道,意大利科学家首次在孕妇胎盘中发现了微塑料颗粒。研究小组在妇女生完孩子后捐赠的6个胎盘中的4个发现了12个微塑料碎片。有3种被确定为被污染的热塑性聚合物聚丙烯,而其他9种被鉴别出的颜料,则来自于人造涂料、油漆、粘合剂、手指画颜料、化妆品和个人护理用品等。/pp  据报道,国外科学家们尚不清楚人体中的微塑料对健康有何具体影响。但是,微塑料中可能含有某些化学物质,这对胎儿可能造成长期的身体损害,甚至使胎儿的免疫系统崩溃。/pp  据称,胎儿体内的微塑料颗粒很可能是母亲吸入,或通过饮食带入体内的。/pp  据报道,研究者们对四名怀孕和分娩过程都正常的健康妇女进行了检查。结果,科学家们在胎盘的胎儿和母体两侧,以及胎儿发育的薄膜中都检测到了微塑料。据悉,十几个微塑料颗粒被检测出来。然而事实上,科学家们仅分析了每个胎盘约4%的部分,这表明微塑料的总数要多得多。/pp  微塑料颗粒大多为10微米(0.01毫米)左右,这意味着它们足够小,可以进入血液中。这些微塑料颗粒可能已经进入了婴儿的体内,但研究人员目前无法进行分析。br//pp  罗马圣乔瓦尼· 卡利比塔医院的妇产科主任安东尼奥· 拉古萨(Antonio Ragusa)表示:“他们就像半机械婴儿似的,不再单纯由人类细胞组成,而是掺杂着无机物。”/pp  研究人员称:“我们仍需进行进一步研究,以评估微塑料的存在是否会触发胎儿的免疫反应,或导致有毒污染物在体内的释放,从而对人体造成危害。”br//pp  不过,参与该研究的另外两名女性的胎盘中并未查出微塑料颗粒,这可能是由于不同的生理状况、饮食或生活方式造成的。/pp  从珠穆朗玛峰的山顶到漆黑无边的深海,微塑料污染已遍及地球的每个角落。/pp  本网相关报道:/pp  a href="https://www.instrument.com.cn/news/20200824/557449.shtml" target="_blank"警惕!人体47处被检出微塑料,或成健康研究下一个热点/a/pp  a href="https://www.instrument.com.cn/news/20200522/539229.shtml" target="_blank"除了海洋里,空气中也有浮游微塑料 你呼吸了吗?/a/pp  a href="https://www.instrument.com.cn/news/20190829/492232.shtml" target="_blank"洗涤衣物可能是未被充分认识的微塑料污染源/a/pp  a href="https://www.instrument.com.cn/news/20190820/491533.shtml" target="_blank"北极微塑料从哪儿来?科学家又发现新证据/a/pp  a href="https://www.instrument.com.cn/news/20180904/470662.shtml" target="_blank"美研究:13国水管及食盐和啤酒中存在“微塑料”/a/pp  今年十月,科学家们发现婴儿使用塑料瓶饮用配方奶粉时,每天要吞咽数百万个微塑料颗粒。2019年,研究人员在胎盘一侧发现空气颗粒污染物,这表明未出生的婴儿也暴露于交通和化石燃料燃烧产生的污染物中。/pp  显然,如何避免这些微型颗粒对人体造成潜在的危害,将在未来成为一项重要的课题。/p
  • 热分析如何让塑料变得更加环保
    前言塑料如今名声狼藉。每年生产的塑料超过3.8亿吨,其中近60%作为废物丢弃。实际上,把废弃塑料收集在垃圾填埋场和海洋中,这往往会导致灾难性的后果。然而,在减少排放对防止失控的气候灾难至关重要的时期,塑料可通过减轻运输重量、提高车辆的燃油效率和保持食物新鲜的方式帮助降低有害温室气体排放。事实上,加拿大最近发布的文件证实,因塑料产生的问题是源于对塑料废物管理不善,而塑料作为一种材料,对环境有诸多积极的影响。1. 回收塑料的挑战目前,仅“16%的塑料废物得到回收,用于制造新塑料”。其余的塑料被焚烧、送往垃圾填埋场,或最终排入大海。由于原油价格波动以及回收过程依赖于人工对废物进行分类,回收问题往往非常复杂。有时,制造新塑料比回收旧塑料成本更低。许多塑料产品包含塑料或添加剂的混合物,使得塑料成分过于复杂而无法回收,即使确定塑料成分,也无法确定回收塑料是否与原始材料完全相同。与原始塑料相比,回收物品因暴露于雨水、紫外线辐射和高温,其材料特征可能会改变。好消息是塑料回收率正在逐渐增加。但我们的全球塑料使用量也在以惊人的速度增长,这意味着尽管回收率变高了,但每年丢弃塑料废物变多了。针对这一全球性问题的解决方案非常复杂,但可以快速准确地确定回收材料成分和潜在性能的简单技术将有助于生产设备使用更多可用的回收材料。这就是热分析发挥作用的地方。热分析在塑料回收中的作用在塑料的生命周期中,热分析有三种主要用途:原材料测试:热分析可向您提供正在处理的聚合物类型,如PET或HDPE,纯度以及混合塑料中每种成分的百分比浓度。最终产品检查:在经过生产过程后,您可使用热分析检查塑料产品是否符合经认可的规范。您可能已验证原材料,但如果您在其中添加元素或将材料置于高温下,那么您需要在过程结束时验证实际特征。新产品研发:当您正在开发具有特定特征的新型聚合物时,热分析可帮助您全面了解新型聚合物的表征,而无需对成品进行寿命测试。热分析可帮助您选择正确的添加剂,从而确保不产生任何不利影响,如不必要的颜色变化。因此,如果您使用回收塑料,热分析可帮助解决关于使用回收塑料相关的问题。您可准确确定塑料类型和数量,并根据指定产品或新型聚合物开发来检查其性能特征。现在,我们来看看热分析在塑料生命周期中的具体示例。示例1Example 1 用于原材料识别的DSC此示例可以让您检查回收原材料的聚合物类型。使用差示扫描量热仪,通过测定玻璃化转变温度和熔点以便识别材料。您可将熔融温度和/或玻璃化转变温度值与已知值进行比较,以验证聚合物类型。在此示例中,我们使用了DSC200仪器。示例2Example 2 用于检查杂质的DSC现在,我们来看看稍微复杂的示例。回收聚合物中的任何杂质均会影响其特性,因此DSC可用于检测微量有害物质。在此示例中,我们测试了含0.5% PP的HDPE,以说明如何在测量过程中检测少量PP。在此案例中,我们使用了DSC600,这款仪器的灵敏度更高,为0.1µW。在测量杂质含量非常低的材料时,需要高灵敏度的仪器。两种聚合物的熔点差异显著,这种灵敏度水平可使您更容易看到PP的峰值。示例3Example 3 用于检查回收塑料稳定性的TGA您可能需要检查回收聚合物的另一个特征,即稳定性。如果材料用于高温环境,这可能适用于最终产品用途,但您也可检查材料是否可承受您自身的生产过程。这时,我们使用了同步热重分析仪STA200RV的TGA功能。我们分析了三种PET:90%回收、60%回收和0%回收。图表显示,与原始材料相比,回收材料具有较低的稳定性,并在较低的温度下开始分解。材料的百分比越高,开始分解的温度越低。然后,您可将温度与生产过程中达到的温度进行比较,以确定回收材料的适用性。示例4Example 4 您是否可在生产中使用重新研磨的部件?这种情况有助于减少浪费和节约生产成本。问题在于,您能否将生产过程中产生的废物回收到生产中。我们寻找的关键点是聚合物有机成分和无机成分之间的组成是否有任何变化。STA/TGA能帮助让您了解任何成分变化。通过图表,您可看到实线(原始材料)和虚线之间的差异。500℃和550℃之间的差异表明,在再利用样品中,无机材料(玻璃纤维)的浓度较低。然而,为确定这是否是最终产品应用中的问题,我们使用了我们特有的RealView系统,该系统允许您在扫描过程中查看样品的情况。 原始材料 重新研磨的材料这些图片可为您提供额外信息。例如,您可以看到重新研磨的材料具有较少的玻璃纤维,或者即使有,其纤维含量也比原始样品的纤维含量低。这只是一个示例,说明RealView技术能够为您提供比单纯的图形输出更全面的信息。如需更多与日立系列热分析仪如何帮助您在生产中使用更多回收塑料有关的信息,您可进入日立分析官网查看我们关于热分析如何为塑料和地球带来更美好未来的网络研讨会,或联系我们就您的具体应用进行讨论。
  • 火热报名中 | 用FTIR装备您的实验室,从容应对微塑料挑战
    当今,微塑料的威胁正日益为人们所知。无论是企业还是研究机构,对于拥有一套完整微塑料分析解决方案的需求是巨大的。然而,为了建立一个高效稳定的微塑料分析实验室,避免错误地投入人力物力,花一些时间来全面地了解这个议题是至关重要的。主题:用FTIR装备您的实验室,从容应对微塑料挑战时间:2021年4月13日(周二) 15:00-16:00主讲人:布鲁克德国红外分析应用专家 季若旻报名方式:点击下方链接,填写报名信息,并点击“Register”提交。https://register.gotowebinar.com/register/2885840204738532364
  • 高速氟素塑料光纤技术联合实验室成立
    4月15日讯 AGC(旭硝子株式会社)日前在北京举办了世界上最快的塑料光纤“FONTEX”的技术论坛。AGC宣布,将从今年7月起,开始在中国地区销售“FONTEX”。“FONTEX”是世界首创的可以进行10千兆比特每秒(Gbps)大容量数据通信的塑料光纤,与现有的石英光纤相比,具有能在弯折、卷曲状态下保持通信的特点。未来有望在“全高清电视”、“3D电视”等民用信息家电布线等领域得到进一步的推广和应用。  AGC与北京邮电大学还宣布,成立旨在进行“FONTEX”应用研究的“BUPT-AGC超高速氟素塑料光纤技术联合实验室”。该实验室将在“FONTEX”涉及中国市场的电视线路、电视机内布线、室内网络线路、通信线路、电力行业等领域,从事标准规格的应用开发和调查研究等工作。  此外,日本庆应大学小池康博教授的“世界上最快的塑料光纤”研究课题,在今年3月被日本政府最尖端研究开发援助项目列为扶持对象。作为这项研究课题的核心企业,AGC公司为了实现“以来自日本的光纤技术开创新市场”的目标,正在积极进行着40Gbps以上超高速产品以及缆线、接头等各类应用产品批量生产的技术开发工作。  “全高清电视”、“3D电视”最近受到了社会的广泛关注,预计不久的将来,这些产品的新一代显示屏布线、个人电脑周边机器的接续等都将促使大容量数据的高速传输成为市场需求的热点。另外,数据中心和医疗领域为了实现高速度、低耗电的数据通信,也已经开始在服务器、存储器等机器间使用光纤布线。今后,民用光纤布线市场也将迅速扩大,预计2015年,将在全球范围内开创超过1500亿日元(约合人民币115亿元)的新市场。
  • 衡翼凝萃专利产品参加2016中国(余姚)国际塑料展览会
    作为全球专业的“塑料检测设备”专家--上海衡翼精密仪器有限公司将在2016中国(余姚)国际塑料博览会上推出一系列的塑料检测仪器,敬请全球塑料生产企业以及相关上下游产业链的公司前来参观。 展会名称:2016中国(余姚)国际塑料博览会----第十八届中国塑料博览会 开展时间:2016年11月6日~9日 地点: 余姚中塑会展中心 衡翼展台编号:6022 作为塑料检测仪器资深经验丰富的制造商--上海衡翼精密仪器有限公司,将会展示我司的精品荟萃:一.塑料拉力试验机和塑料弯曲试验机,二者统称为万能试验机;万能试验机分为单臂和门式,型号为hy-0580,测塑料原材料及塑料件的话,用单臂和门式的拉力试验机都是可以满足塑料的检测抗拉力、最大变形、抗拉强度、断裂伸长率、屈服强度、弹性模量,还有可以测出抗弯力、抗弯强度、弹性模量等等参数,还可以根据客户要求来增设其他的参数。 二.塑料冲击试验机,分为简支梁冲击试验机和悬臂梁冲击试验机。 悬臂梁冲击试验机技术参数: 1.冲击速度:3.5m/s;2.摆锤能量5.5j、11j、22j(可选)3.摆锤扬角:160°4.打击中心距:0.322m5.摆锤力矩:pd5.5=2.8354nmpd11=5.6708nmpd22=11.3417nm6.角盘分度:0-5.5j最小分度0.05j(内圈)0-11j最小分度0.1j(内圈)0-22j最小分度0.2j(内圈)7.冲击刀刃至钳口上面距离:22±0.2mm8.刀刃圆角半径:r=0.8±0.2mm9.能量损失:5.5j<0.03j 11j<0.05j 22j<0.01j10.使用温度:15-35℃11.电源:220v  50hz12.外形尺寸(长×宽×高):420×320×705mm13.重量:60kg2.数显简支梁摆锤冲击试验机 一.功能、适用范围:本试验机主要用于硬质塑料(包括板材、 管材、塑料异型材)、增强尼龙、玻璃钢、陶瓷、铸石、电绝缘材料等非金属材料冲击韧性的测定。广泛应用于化工行业、科研单位、大专院校质量检测等部门。汉字液晶屏显示结果,可存储多组试验结果,并具有能量损失自动修正功能。是一种结构简单、操作方便、数据准确可靠的冲击试验机。二.执行标准:符合iso179、gb/t1043、gb/t21189、gb/t2611标准的要求。 三.技术参数:1) 冲击能量:7.5j、15j、25j、50j2) 冲击速度:3.8m/s 3) 摆锤预扬角:150°4) 冲击刃园角半径:(2±0.5)mm5) 冲击摆力矩:m7.5=4.01924nm m15=8.03848nmm25=13.39746nm m50=26.79492 nm6) 打击中心距:395mm7) 冲击刀刃夹角:(30±1)o8) 钳口圆角半径:(1.0±0.1)mm9) 钳口支撑线间距离:62mm10)测量精度: ±0.1% 分辨率:1%11) 能量损失:7.5j-50j—0.5%;12)电 源:0.1kw 220vac 50hz13)外形尺寸:长500mm×宽400mm×高900mm 14)所需空间:前后0.4m, 左右1.5m,上部1.5m15) 试样类型、尺寸、支撑点间距离(单位:mm)试样型号长 度(l)宽 度(b)厚 度(h)支撑线间距离l180±210±0.5 4±0.262四.配置:1) 主机 一台2) 冲击摆(7.5j、25j) 两把 3) 砝码(15j、50j) 四对4) 钳口 一对(62h) 5) 对中样板 一块(62h)6) 内六角搬手4mm、5mm、6mm 各一把7) 电源线 一根三、热变形维卡软化点温度测试仪 hy(rw)-300hb热变形、维卡软化点温度测定仪技 术 参 数仪 器 主 要 配 置hy(rw)-300hb型热变形、维卡软化点测定仪运用plc可编程控制器进行温度调节采用计算器显示操作。该产品操作简单、使用方便、性能稳定、产品精度高,并在试验过程中可时实监控试验温度和变形量;试验结束时系统自动停止加热,并可打印试验报告和试验曲线。该系列机型是各质检单位、大专院校和各企业自检的必备仪器。该机主要用于非金属材料如塑料、橡胶、 尼龙、电绝缘材料等的热变形温度及维卡软化点温度的测定。产品符合is075(e)、is0306(e)、gb/t8802、gb/t1633、gb/t1634等标准要求。 主要技术参数:温度控制范围:环境温度—300℃升温速率:(120±10)℃/h (12±1)℃/6min (50±5)℃/h (5±0.5)℃/6min 温度示值误差:0.1℃ 温度控制精度:±0.5℃ 最大形变示值误差:±0.001mm, 变形测量范围:0—1.5mm 实验架个数:3个 负载杆及托盘质量:68g 加热介质:甲基硅油(运动粘度一般选择200厘斯)或变压器油 冷却方式:150以上自然冷却,150以下水冷或自然冷却。 加热功率:4kw仪器尺寸:528mm×545mm×37mm 技术凝萃创新,专利迸发力量。国际橡塑展期间,衡翼仪器将与来自五湖四海的技术人士就塑料检测仪器话题展开自由讨论,通过充分互动激发技术灵感,促成新的创新诞生。届时,衡翼仪器诚邀您来参观!
  • 探微知著:微塑料多维检测技术的发展与应用
    微塑料(Microplastic)的定义是指尺寸小于5 mm 的塑料颗粒、微纤维或者薄膜等。从目前的研究报道看,微塑料在环境中的分布已极为广泛,从深海到高山,从极地到赤道地区,几乎无处不在。近几年微塑料的环境影响引起了全球的关注,它们能够被多种生物摄取,通过食物链的传递可能对生态系统造成长期且复杂的影响。此外,微塑料还能吸附水中的有毒物质,如重金属和有机污染物,这些物质可能通过食物链累积并放大,最终对人类健康构成潜在风险。微塑料逐渐成为一种需特别关注的潜在环境污染物,越来越受到研究人员和公众的关注。 “微塑料”的概念最早于2004年《Lost at Sea: Where Is All the Plastic? 》文章中被首次提出。2012年《The applicability of reflectance micro-Fourier-transform infrared spectroscopy for the detection of synthetic microplastics in marine sediments》文章发表,红外光谱技术被引入微塑料的定性表征检测,很荣幸珀金埃尔默的Spotlight红外显微成像系统担任了文章中检测微塑料光谱信息的任务。 2017年中国重点研发计划“海洋微塑料监测和生态环境效应评估技术研究”启动,同年3月份辽宁省海洋水产科学研究院起草发布了国内首个微塑料的检测标准《DB21/T 2751-2017 海水中微塑料的测定 傅立叶变换显微红外光谱法》。 △ 点击可查看大图 在微塑料科研和检测方法的发展过程中,珀金埃尔默始终和各行各业的客户合作,助力客户的科研和检测工作,改进完善微塑料的检测方案。 2018年,一项由新闻机构Orb Media组织的研究对全球11个国家的259瓶瓶装水进行了测试,结果显示其中93%的瓶装水样本含有微塑料。微塑料污染问题引起了国际社会的广泛关注,成为全球环境和健康议题的一部分。 微塑料相关领域的研究人员,采用了各种测试方法来确定微塑料在环境中的分布和来源。其中红外及显微红外光谱法,被用作检测和鉴别各种环境和样品基质中的微塑料的标准方法。珀金埃尔默的红外及显微红外已有完善的准确可靠检测方案,另外还充分挖掘不同检测设备的优势,将热分析-红外光谱-色谱质谱联用方法和单颗粒ICPMS方法引入微塑料研究,以提供微塑料多维检测数据,更好的服务于行业客户对全面表征数据的需求。 Part.1 ✦ ✦ 微塑料的红外及显微红外 光谱检测方案 ✦ △ 点击可查看大图 多尺寸 提供1.56微米以上多尺寸全光谱范围的微塑料的红外光谱法检测方案,可以根据测试尺寸要求的下限,自由选择不同的检测手段。现场检测大尺寸的微塑料,比如在船上直接检测拖网上的颗粒,可以直接使用红外光谱仪Spectrum 3或Spectrum 2。在实验室测试肉眼不可见的微米级别的微塑料,可使用Spotlight200i红外显微镜或Spotlight400红外显微成像系统。采用Spotlight200i红外显微镜,配合珀金埃尔默自主开发的微塑料自动分析统计软件,可以快速得到整张滤膜的微塑料的测试数据和尺寸统计等信息。下图是自来水样品过滤到滤膜上之后,整个滤膜全自动扫描微塑料光谱和微塑料自动计数的数据。 △ 点击可查看大图 测试10微米以下尺寸的微塑料,采用Spotlight400红外显微成像系统,配合ATR成像附件,最小可以原位测到1.56微米尺寸的微塑料。下图是海洋中贝类样品的小尺寸微塑料的ATR成像原位测试的数据。 △ 点击可查看大图 全光谱 珀金埃尔默方案提供微塑料完整的红外光谱图定性结果,光谱范围至少覆盖7800cm-1~600cm-1波段,保证谱图符合光谱学的定性三要素(特征峰位置、峰形状和峰强度),确保微塑料定性结果的准确无误。 其他使用局部波段的检测技术,会出现微塑料光谱图的误判情况,导致微塑料成分鉴定是不准确的。 △ 点击可查看大图 上图是高密度PE微塑料和ABS微塑料的全波段红外光谱图,在1900cm-1以上和900cm-1以下的波段有非常关键的特征官能团和指纹吸收峰(标阴影区域),如果只是采集中间局部光谱图,比如1900-900cm-1的谱图来定性微塑料,会缺少待测物质的特征信息,不符合光谱学的定性三要素,不能始终给出可靠的光谱学定性结果。 Part.2 ✦ ✦ 微塑料的热重-红外-GCMS 联用技术检测方案 ✦ 微塑料通常悬浮在水面,被生物摄入后进入食物链,并在体内蓄积。随着微塑料带来的环境问题越来越受关注,除了微塑料颗粒、纤维的定性定量研究外,越来越多的研究人员,也在研究微塑料吸附的污染物以及微塑料降解产物的成分相关信息。在研究开始早期,微塑料的热裂解气相色谱-质谱联用技术,被用于分析和鉴定微塑料及其裂解产物的分析。但是随着研究方法使用的深入,暴漏了一些方法的弊端,比如无法获得关于降解产物特性的充分信息,几乎无法获得关于降解产物形成时间的信息。 △ 点击可查看大图 珀金埃尔默将热重分析(TGA)-红外(IR)-气相色谱-质谱(GC/MS)联用方案引入微塑料研究,可以程序控制样品升温速率,实时分析微塑料基质中微塑料PE、PP、PS的总离子色谱图(TIC)数据热分解产生的产物,对逸出气体进行深入表征,获得更多关于降解产物特性的信息以及关于降解产物形成时间的详细信息。 下图为珀金埃尔默联用技术TGA-GCMS模式,悬浮液体中的微塑料(聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS))成分分析数据。 △ 点击可查看大图 另外珀金埃尔默联用技术的TG-IR模式,可快速的对可降解性塑料的成分进行界别,下面是可降解性塑料餐盘(上)和不可降解性塑料(下)的对比热红联用数据。 △ 点击可查看大图 Part.3 ✦ ✦ 微塑料的TGA-ICPOES 及单颗粒ICPMS技术检测方案简述 ✦ 微塑料吸附的污染物,有机污染物部分可以用前面所述的联机技术进行检测。可能吸附的无机污染物部分,可采用珀金埃尔默开发的TGA-ICPOES联用技术,对微塑料上吸附的重金属等无机污染物进行定性表征,如下图为微塑料的热失重和热重逸出气体的实时ICPOES响应曲线数据。 △ 点击可查看大图 单颗粒ICPMS(SP-ICP-MS)技术,也可作为一种快速筛选方式,作为微塑料表征手段的一种补充工具。 相比其他分析手段,SP-ICP-MS分析速度较快,可以在更短的时间内采集更多颗粒,并能提供粒度分布和颗粒浓度的更多信息。通过监测C13的信号,使用NexION系统的SP-ICP-MS,可以成功用作微塑料测定的筛选工具或补充技术。利用单颗粒ICP-MS分析技术采用的快速瞬时采集能力(NexION 系列ICP-MS高达100000点每秒),C13背景得以大大降低,从而实现纳微塑料颗粒的准确分析。将SP-ICP-MS与可鉴别微塑料成分的红外光谱技术相结合,可以获得有关微塑料的更全面信息。右图为SP-ICP-MS筛选塑料茶包中微塑料颗粒的分析数据。 △表1:塑料茶包中含碳颗粒结果 综上,珀金埃尔默仪器与解决方案,在微塑料检测技术的发展中扮演着关键的角色,不断推动各项测试技术的创新与更新。我们的微塑料检测方法开发团队不仅积极参与当前的研究工作,而且与不同行业的合作伙伴携手,共同推动检测标准的建立与完善。我们坚信,微塑料问题所在之处,正是珀金埃尔默技术和解决方案发挥作用的地方。珀金埃尔默的使命是致力于创造一个更加美好的未来,我们期望能够支持和帮助更多投身于微塑料研究和检测的科研工作者。我们共同努力,为了我们共同生存的地球环境的改善和可持续发展贡献力量。 关注我们
  • 吃顿外卖=千亿个塑料颗粒下肚!每人每周摄入的5g「微塑料」
    每人每周吃下5g微塑料相当于一张银行卡 微塑料(Microplastic),是指直径小于5毫米的塑料碎片和颗粒,在塑料制品使用过程中释放,特别是食物用途的塑料制品。纳米塑料(Nanoplastics)则是目前已知最小的微塑料,尺寸在1μm以下,体积小到可以穿过细胞膜。虽然不会有人直接吃塑料,但食物的包装——塑料袋、塑料瓶、塑料盒等,则会将大量的微塑料直接送入人们的口中。微塑料对人的影响往往是温水煮青蛙式的,容易被忽视,但对健康的危害却是积年累月的。 去年4月20日,来自美国国家标准与技术研究院(NIST)的化学家Christopher Zangmeister团队开展的一项新研究,以食品级尼龙袋和低密度聚乙烯(LDPE)成分的产品作为样本,探究微塑料的来源及释放情况。事实上,以这两种成分为主的塑料用品在日常生活中很普遍,比如烘焙衬垫和一次性外带咖啡杯的内衬塑料薄膜。 结果显示,在普通的外带咖啡杯中放一杯100℃的水,静置20min后,研究者在每升水中能检测到万亿个塑料纳米颗粒。也就是说,当你享用喝一杯500ml的热咖啡或热奶茶时,将有5千亿个塑料纳米颗粒进入你的身体内! DOI: 10.1021/acs.est.1c06768 不仅如此,其实早在婴儿时期,人们就已经开始摄入微塑料。据Nature Food上刊登的研究Microplastic release from the degradation of polypropylene feeding bottles during infant formula preparation估计,在使用聚丙烯塑料瓶制备的每升婴儿配方奶粉中,婴儿可能摄入多达1600万个微塑料颗粒。 该研究中,研究人员按照世界卫生组织制备婴儿配方奶粉的标准,将聚丙烯婴儿奶瓶消毒、风干,然后倒入加热到70℃的水。在摇晃瓶子一分钟后,他们过滤了液体并在显微镜下进行分析,发现了数以百万计的微塑料颗粒。仅装瓶1分钟就能检测到,证实了微塑料产生的即时性。 此外,研究者还发现,冲奶粉使用的水温会极大地影响释放的污染颗粒的数量。当水温从25℃上升到95℃,每升释放的微塑料颗粒从60万增加到5500万个。也就是说,水温越高,释放的量就会越多。 https://doi.org/10.1038/s43016-020-00171-y 由于人们不断地吃外卖、喝咖啡、吨瓶装饮料,微塑料自然也不停地被摄入进人体内。 加拿大的Kieran D. Cox教授和他的团队以美国人饮食为基础,根据食物消费种类以及不同种类食物所含有的微塑料数量,估算出每人每年会吃掉5万个微塑料颗粒,如果算上漂浮在空气中、被呼吸吸入的微塑料,那么每人每年吃掉的微塑料颗粒数量在7.4万-12.1万之间。按照重量计算的话,每人每周大约吃掉5g微塑料,相当于一张银行卡的重量。 还真是活到老,吃塑料到老呢。以每周5g塑料颗粒计算,人这一辈子估计要吃下一个乐高玩具,想想还有点小刺激(bushi)。 人类血液中首次发现微塑料的存在! 2019年,《Annals of Internal Medicine》在线发表的一项研究显示,健康志愿者的粪便样本中检测到了微塑料。研究人员发现,所有粪便样本都检测出微塑料呈阳性,每10克人类粪便中平均有20个微塑料颗粒。 如果光是“吃下去,拉出来”的简单关系,微塑料倒不值得担心。然而,实际并非如此。随着大量研究的开展,科学家们陆续在人类切除的结肠标本,甚至胎盘组织中发现微塑料的存在。 更令人担忧的是,来自荷兰阿姆斯特丹自由大学的科学家首次在人类血液中发现了微塑料的存在。这表明微塑料可能随着血液流经全身,对各器官造成影响! DOI: 10.1016/j.envint.2022.107199 研究者在22名健康志愿者的静脉血中检测到了5种最常见的塑料成分,分别是PET、PS、PE、PMMA和PP。 5种最常见的塑料成分及其来源 在严格控制了采样、样品准备及分析过程中的可能存在的塑料污染后,研究者在近8成志愿者的血液里检测到了微塑料的存在(77%,17/22),平均下来,每个志愿者每毫升血样里有1.6ug的微塑料。 测出比例最高的为PET,在50%的志愿者血液中都检测到这种物质的存在,血液浓度最高为2.4ug/ml,提示大部分人体内都含有瓶装水释放的微塑料。 其次为:PS(36%)、PE(23%),最高血液浓度分别为4.8ug/ml及7.1ug/ml,这两类塑料主要应用在保鲜膜、一次性泡沫饭盒、塑料杯等,表明来自食物包装的微塑料也会进入人体血液循环中,并且进入的量不容小觑。 最后是PMMA,仅在5%的志愿者血液中发现,在所有志愿者血液中均未检测到PP的存在。 这项研究首次在人体血液中发现微塑料的存在,考虑到血液循环在体内四通八达,为各器官供给氧气和营养物质,带走代谢废物,不难想象微塑料也随着血流流经全身。“在血液样本中发现微塑料存在”的事实,也说明了人体清除微塑料的速度是低于从外界摄入的速度。 进入血液的微塑料可能通过肾脏过滤或胆汁排泄的方式排出体外,也可能通过有孔的毛细血管沉积在肝脏、脾脏等器官。换句话说,微塑料早已无孔不入,甚至遍布全身。 肠道疾病患者粪便中含有的微塑料颗粒是健康的1.5倍 微塑料究竟会对健康造成什么样的危害呢?这才是人们更为关心的话题。 此前,已有动物实验证明,微塑料可以扰乱内分泌系统,导致出生缺陷,减少精子的产生,引发胰岛素抵抗,并损害学习和记忆。此外,科学家们还观察到了由于微粒刺破和摩擦器官壁而引起的物理损伤迹象,例如炎症。 DOI: 10.1098/rstb.2008.0281 为了进一步探究微塑料对人类的影响,来自美国哈佛大学和罗格斯大学的科学家们还构建了模拟消化道的体外系统,探究微塑料颗粒是否会干扰营养物质的消化和吸收。 结果显示,微塑料的存在会对脂肪吸收带来健康上的负面影响,即当脂肪与微塑料颗粒一起摄入时,脂肪的生物利用度会随之增加,导致更多的脂肪进入血液(这可能就是外卖越吃越胖的原因之一)。此外,该研究中还显示微塑料会影响微量营养素吸收、增加小肠渗透性,以及促进某些细菌繁殖等。 现阶段,有关微塑料对人体健康影响的试验有限,但已初见端倪。2021年12月,发表在《Environmental Science & Technology Letters》期刊上的一项学术研究显示,炎症性肠病(IBD)(包括克罗恩病和溃疡性结肠炎)患者的粪便中的微塑料比健康对照组多,表明这些微塑料可能与疾病的发展过程存在相关性。 研究团队从不同地区的50名健康人和52名IBD患者中获取了粪便样本。分析结果表明,IBD 患者的粪便中含有的微塑料颗粒是健康受试者粪便的1.5倍。患者体内的微塑料含量越高,疾病相关的腹泻、直肠出血和腹部绞痛症状就越明显。 具体结果为: ①IBD患者和健康人粪便中微塑料的浓度分别为41.8和28.0个/g dm,IBD患者的粪便中每克的微塑料颗粒比健康人的多1.5倍左右。 ②该研究共检测到15种微塑料,以PET(用于瓶子和食品容器)和PA(聚酰胺;用于食品包装和纺织品)为主,主要形态分别为片状和纤维状。 ③通过问卷调查,研究人员发现,喝瓶装水、吃外卖食品、并且经常暴露在灰尘中的患者,其粪便中含有更多的微塑料。 该研究首次表明 IBD 患者粪便中微塑料(MPs)的浓度与健康人存在显著差异,且IBD患者粪便中微塑料水平显著高于健康人。这一结果提醒人们,微塑料对人体健康的损害可能不容小觑。 然而,“微塑料”是否对人类健康构成重大风险仍存在巨大未知,亟需更多相关学术领域的探究,以应对其未知风险。 众所周知,塑料降解速度很慢,通常会持续数百年甚至数千年,这也增加了微塑料被摄入并累积在许多生物体和组织中的可能性。为了避免人类的五脏六腑变成“塑料制品”,最简单的办法就是——尽量在生活中减少塑料制品的使用并及时治理塑料污染,别让地球被塑料“攻陷”之后再追悔莫及。
  • 微塑料治理持续加码 这些仪器采购正当时
    2004年,英国普利茅斯大学的汤普森等人在《科学》杂志上发表了关于海洋水体和沉积物中塑料碎片的论文,首次提出了“微塑料”的概念。一般认为,微塑料指的是直径小于5毫米的塑料碎片和颗粒,实际上,微塑料的粒径范围从几微米到几毫米,是形状多样的非均匀塑料颗粒 混合体,肉眼往往难以分辨。 近日,一项发表在环境科学领域权威期刊《环境国际》上的研究披露,科学家首次在人类血液中发现微塑料,进一步引发了微塑料对人体健康长期影响的担忧。与“白色污染”塑料相比,微塑料的危害体现在其颗粒直径微小上,这是其与一般的不可降解塑料相比,对于环境的危害程度更深的原因。作为一类重要的新污染物,微塑料已经引起大家的重视,围绕其治理,我国已经进行了提前布局。2020 年 1 月,国家发改委与生态环境部发布关于《进一步加强塑料污染治理的意见》,就要求强化与微塑料污染防治相关的科技支撑,开展不同类型塑料制品全生命周期环境风险研究评价,加强江河湖海塑料垃圾及微塑料污染机理、监测、防治技术和政策等研究;生态环境部通过的《生态环境监测规划纲要( 2020-2035 年)》中,海洋微塑料专项监测的任务内容也列在其中;2022年3月30日,生态环境部召开3月例行新闻发布会,生态环境部固体废物与化学品司司长任勇介绍了新污染物治理和无废城市建设等相关工作情况,并表示,按照党中央、国务院决策部署,生态环境部会同国家发改委等13个部门正在研究制定新污染物治理行动方案,作为四大新污染物之一,微塑料名列其中。鉴于微塑料的危害性,越来越多单位已经开始布局研究,相继着手相关仪器及项目服务的采购。据不完全统计,2022年来已经有数十项微塑料相关的招中标信息,涉及红外光谱、拉曼光谱、气相色谱质谱联用仪、扫描电镜等多类别的仪器设备。部分摘录如下:采购单位采购仪器类别/项目名称自然资源部第三海洋研究所热萃取热脱附气相色谱质谱联用仪、高分辨场发射环境扫描电镜、激光粒度仪干湿法一体机华东师范大学全自动傅立叶变换红外成像显微镜长江水利委员会长江科学院显微拉曼成像光谱仪北京市发展和改革委员会北京市重要水体中微塑料的赋存现状中华人民共和国海口海关激光红外成像系统福建省厦门环境监测中心站厦门湾海洋微塑料辅助调查、激光显微拉曼成像光谱仪、微塑料采样泵、近岸海域海漂垃圾和海洋微塑料监测项目中国科学院烟台海岸带研究所激光红外成像系统北京市农林科学院激光红外成像系统浙江省生态环境监测中心微塑料分析测试系统福建省厦门环境监测中心站微塑料采样泵、傅里叶变换红外显微光谱仪长江水利委员会长江科学院饮用水源地新兴污染物微塑料定量识别系统中国科学院南京土壤研究所LDIR激光红外微塑料检测系统山东省科学院海洋仪器仪表研究所微塑料采集分离试验装置加工项目海口市生态环境局海口市2021土壤污染防治项目河南省郑州生态环境监测中心郑州黄河流域水质调查监测专项项目上海市海洋监测预报中心2022年上海市海洋生态预警监测项目山东省生态环境厅山东省尾矿库和重点区域微塑料环境污染防治现状评估项目广东省生态环境厅广东省推进无废城市建设中危险废物利用处置行业调查、塑料污染治理标准、 铝灰渣等重点类别固体废物利用处置设施规划的研究广东省生态环境厅广东省重点海域生态环境调查与评估(2022年)在微塑料监测中,由于微塑料物理特性以及化学组分等的差异,不同类型微塑料在不同环境中流动过程的时间均不相同,使微塑料检测变成一大难题。近年来发展的微塑料检测方法主要有傅立叶红外光谱法(FT-IR)、拉曼光谱法、热裂解气质联用法(Pyr-GCMS),以及其他方法等,大大提高了微塑料定量分析的准确性。同时,相关的标准也在制定过程中,比如:DB21/T 2751-2017海水中微塑料的测定 傅立叶变换显微红外光谱法;DB37/T 4323-2021海水增养殖区环境微塑料监测技术规范;T/CSTM 00563—2022 景观环境用水中微塑料的测定 傅里叶变换显微红外光谱法等。据了解,目前的检测方法虽然可以解决一定的问题,但是每种方法都有其优缺点。特别是鉴于环境样品中微塑料含量较低的现状,开发复杂基底的低样品量、多参数分析方法会具有更广阔的应用前景。鉴于微塑料目前的检测需求,各大仪器公司纷纷推出相应解决方案。目前仪器信息网行业应用栏目中涉及微塑料检测的解决方案已经有数十条,详细内容请点击》》》
  • 岛津推出塑料分析仪及配套方法包
    基于傅立叶变换红外光谱的塑料分析专用系统 塑料分析的要求是什么? 分析塑料时会使用红外谱库对其材质进行定性。但因受热或紫外光照发生变性(老化)的塑料红外光谱会与标准品光谱的形状有所不同,从而导致难以顺利进行定性。 岛津新发布的塑料分析仪及配套方法包通过搭载老化谱库,能够实现反映老化状态的高精度定性分析。 塑料分析方法包 紫外光照老化塑料谱库该谱库使用岩崎电气株式会社生产的加速老化人工环境气候箱,收录了相当于自然光老化10年的一系列塑料的红外光谱。其中包括针对14种常见塑料,通过紫外光照射不同时间进行老化的200多张红外光谱。 紫外光照老化塑料谱库中收录的硬质PVC 热老化塑料谱库该谱库收录了静冈县工业技术研究所滨松工业技术支援中心所测量、获取的热老化塑料红外光谱。其中包括针对13种常见塑料,在200 ~ 400℃下进行老化的100多张红外光谱。 热老化塑料谱库中收录的聚乙烯(PE) IR Pilot 专用分析程序/方法包其中附带了可便于直接开始测量光谱以及自动创建报告的IRSpirit专用程序 IR Pilot以及用于塑料测量的一般性红外方法参数,因此可方便地对目标样品进行快速测量、分析及打印报告。 即使不熟悉FTIR分析的用户也能够立刻上手。 IRSpirit 专用向导式程序IR Pilot
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