Polycarbonat (PC) Kunststoff ist ein allgemeiner technischer Kunststoff mit Carbonatgruppe, weit verbreitet in Baumaterialien, Automobilherstellung, medizinische Geräte und anderen Industrien, China ist ein großes PC-Produktions- und Verbraucherland.
Mit der Aktualisierung von PC-Produkten, Abfall von PC-Kunststoff ist eine große Menge, Recycling und Wiederverwendung ist eine wichtige Initiative, um ein Kreislaufsystem aufzubauen, aber recycelte PC in der Lagerung flüchtige Gerüche freisetzen, die zum Teil den Körper und die Umwelt gefährden.
Durch die Geruchsanalyse von recycelten PC-Kunststoffen wurde eine objektive Geruchsbewertungsmethode aufgebaut, um die Qualität von recycelten PC-Kunststoffen zu kontrollieren.
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AIRSENSE Elektronische Nase
AIRSENSE Electronic Nose ist ein kompaktes, schnelles und effizientes Erkennungssystem, bestehend aus einem Sensorarray, einer Signalverarbeitungsschaltung und einem Computermusterkennungssystem. Die Sensorpalette umfasst mehrere Metalloxidgassensoren, die eine Vielzahl von flüchtigen Substanzen wie Aroma, Hydroxidverbindungen und Ammoniak genau erkennen können. Bei der Geruchsanalyse von recycelten Polycarbonaten (PC) reagieren die W1S-Sensoren im Sensorarray auf Methylstoffe, die W1W-Sensoren auf Sulfide und die W2S-Sensoren auf Alkohole und Aldehone, um die Schlüsselkomponenten komplexer Gerüche präzise zu erfassen.

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Details zum Testprogramm
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Testmaterial
9 recycelte PC-Kunststoffe, wie in der folgenden Tabelle aufgeführt

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Ausrüstung
Die elektronische Nase des deutschen Unternehmens Airsense besteht aus zehn Metalloxidsensoren mit unterschiedlicher Empfindlichkeit gegenüber verschiedenen flüchtigen Stoffen.
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Testschritte
Gemäß den Anforderungen von CB/T40006.1-2021 wird die (20 ± 0,1) g Probe in einer Glasflasche mit weitem Durchgang gewogen, nach dem Abdecken in einen (80 ± 2) °C-Thermostat gelagert und (120 ± 10) min gehalten und nach Abkühlung auf (60 ± 2) °C mit der Elektronennase zur Geruchsmessung verwendet.
Durch die Einstellung von Parametern wie der Sensorreinigungszeit, der Nullzeit, der Datenerfassungszeit und dem Probenfluss können die optimalen Testbedingungen für den Elektronischen Nasentest für den Geruch von recycelten PC-Kunststoffen bestimmt werden. Durch einen Einfaktortest wurden die optimalen Testbedingungen für die Sensorreinigungszeit von 80s, die Nullzeit von 5s, die Datenerfassungszeit von 120s und der Probenfluss von 400mL/min festgelegt.
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Testergebnisse und Analysen
Sensorreaktionsanalyse

Die Reaktion des Sensors nimmt zuerst zu und dann ab, da sich die Geruchskomponente zuerst an der Sensoroberfläche anreichert und die Adsorptionsrate später kleiner ist als die Flüchtigkeitsrate.
Die Datenerfassungszeit 120s kann einen hohen Reaktionswert für jeden Sensor erhalten, W1S (empfindlich auf Methyl), W1W (empfindlich auf Sulfide), W2S (empfindlich auf Alkohol und Aldehone) reagiert offensichtlich auf den regenerierten PC-Geruch.
Fingerabdruck Analyse

Wählen Sie die Stufe 1, 2 und 3 Recycling-PC-Kunststoff, Zeichnen Sie Geruch-Fingerabdruck-Diagramm, W1S, W1W, W2S-Sensor-Antwort-Werte in der Stufe 3 > Stufe 2 > Stufe 1 Regeln, andere Sensoren maximale Antwort-Werte im Grunde übereinstimmen; Die Gründe umfassen den Abbau von schwefelhaltigen Flammschutzmitteln zur Herstellung von Sulfiden, den Abbau von PC zur Herstellung von Aldehonoiden, den Bruch der isoasischen Propylkette zur Herstellung von Methylprodukten und je mehr Regenerationen, desto größer ist der Reaktionswert der abbaubaren Komponente.
Hauptkomponentenanalyse (PCA)

Für 3 Arten von recycelten PC-Kunststoffen: Wählen Sie den Sensor mit hoher Reaktionsfähigkeit 62, 63, 64 und 65s, um das Modell zu erstellen, der Hauptbestandteil-Beitrag von 99,46%, der zweite Hauptbestandteil von 0,53%, der Gesamtbeitrag von 99,99%, die 3 Arten von Probenerkennungsfähigkeit ist 1, getrennt in der PCA-Diagramm, der Abstand zwischen Stufe 1 und Stufe 3 ist weit entfernt, der Geruchsunterschied ist groß und mit der künstlichen Geruchserkennung übereinstimmt.
Für 9 Arten von recycelten PC-Kunststoff Hauptbestandteile Beitragsquote von 70,51%, zweite Hauptbestandteile von 28,94%, Gesamtbeitragsquote von 99,45%, 9 Arten von Proben Erkennungsfähigkeit > 0,99, können Geruchsunterschiede unterschieden werden; Die Reihenfolge der Geruchsintensität ist konsistent mit der künstlichen Geruchserkennung, und der dreistufige regenerierte PC-Geruch ist stark, der gleiche sekundäre regenerierte PC-Geruch ist größer als der eine Stufe, und PC / GF ist aufgrund der Glasfasereigenschaften stärker.
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Schlussfolgerungen
AIRSENSE E-Nase Datenerfassungszeit ist auf 120 s eingestellt, um einen hohen Reaktionswert für die einzelnen Sensoren auf den regenerierenden PC-Geruch zu erhalten, und die E-Nase ist am empfindlichsten für Methyle, Sulfide, Alkohole und Aldehone.
Extrahieren Sie Geruchsfingerabdrücke, die von den hohen Reaktionswerten der einzelnen Sensoren gezeichnet wurden, um die Geruchsunterschiede von recycelten PC-Kunststoffen intuitiv zu analysieren.
Das PCA-Modell, das auf der Grundlage der Sensorreaktionssignale erstellt wurde, kann effektiv Unterschiede in den Geruchsreaktionswerten verschiedener recycelter PC-Kunststoffe unterscheiden und auch die Geruchsgröße unterscheiden, die mit den künstlichen Geruchsergebnissen übereinstimmt.