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在采用各种塑料再生方法对废旧塑料进行再利用前,大多需要将塑料分拣。中国参照美国塑料协会(SPE)提出并实施的材料品种标记制定了GB/T16288-1996'塑料包装制品回收标志', 虽可利用上述标记的方法以方便分拣,但由于中国尚有许多无标记的塑料制品,给分拣带来困难,为将不同品种的塑料分别,以便分类回收,首先要掌握鉴别不同塑料的知识,下面介绍塑料简易鉴别法:
# i6 N! B) c8 c: L+ {* S! b5 g$ }( B9 u" u" J" W/ A. C
1. 塑料的外观鉴别
- _ w [( k$ _
) g/ q1 W3 J( V9 o: \' X 通过观察塑料的外观,可初步鉴别出塑料制品所属大类:热塑性塑料,热固性塑料或弹性体。一般热塑性塑料有结晶和无定形两类。结晶性塑料外观呈半透明,乳浊状或不透明,只有在薄膜状态呈透明状,硬度从柔软到角质。无定形一般为无色,在不加添加剂时为全透明,硬度从硬于角质橡胶状(此时常加有增塑剂等添加剂)。热固性塑料通常含有填且不透料明,如不含填料时为透明。弹性体具橡胶状手感,有一定的拉伸率。# k1 y1 v( g; o$ @; A4 y7 j# X
: W8 b5 \' [& |; S* K8 P; U$ j8 S 2. 塑料的加热鉴别
: y& t* [2 g2 Y7 U- V& M0 D8 k
- H6 |" z) ~* s+ ^ 上述三类塑料的加热特征也是各不相同的,通过加热的方法可以鉴别。热塑性塑料加热时软化,易熔融,且熔融时变得透明,常能从熔体拉出丝来,通常易于热合。热固性塑料加热至材料化学分解前,保持其原有硬度不软化,尺寸较稳定,至分解温度炭化。弹性体加热时,直到化学分解温度前,不发生流动,至分解温度材料分解炭化。8 o. i; V" X6 {% Z. }
8 m+ ?% C B& X" h
常用热塑性塑料的软化或熔融温度范围见表
1 B9 H+ m" Z* X3 k; F& T" l6 Y$ ^4 ~' [
塑料品种 软化或熔融范围/°c 塑料品种 软化或熔融范围/oc
: m# [/ ~% \. @. i- r8 @1 T
- F3 y/ K! D% ] 聚醋酸乙烯 35~ 85 聚氧化甲烯 165~185# o; x* z+ g& @5 L+ [' P
$ `0 N1 k. v0 j* }: t
聚苯乙烯 70~115 聚丙烯 160~170
9 s6 `2 m0 z% C U2 E* }: u% g, d, _# L
聚氯乙烯 75~90 尼龙12 170~180
n- v# w+ N; m' n) K. \4 H+ s% W Y. o% _6 p
聚乙烯
, C4 \& B( [% f$ A/ _ X$ |/ @3 Z; |7 [0 V
密度0.92/ cm3 110 尼龙11 180~190
) T$ Q3 B) B6 G, `+ a- ~7 o( O7 k) H* X4 f0 g' l& [
密度0.94/ cm3 约120 聚三氟氯乙烯 200~2205 j3 e- g" w. z, p/ [+ `
5 Y9 z$ ~" ~4 M% r a$ q5 L5 ]
密度0.96/ cm3 约130 尼龙610 210~ 2206 e3 }4 ?- k1 v$ \$ K
* b `% ]! c4 x 聚-1-丁烯 125~ 135 尼龙6 215~2256 V3 y7 r; m% `$ @2 B2 _
! R9 l, x0 F: K5 o3 C
聚偏二氯乙烯 115~ 140(软化) 聚碳酸酯 220~ 230
1 o) l$ T. Q ?4 ^* `; B5 p6 r, @7 Z8 \6 R G
有机玻璃 126~ 160 聚-4-甲基戊烯-1 2405 j$ o& }: a ^/ Z2 a' r0 }
" F$ x% R8 o1 u; X$ t 醋酸纤维素 125~175 尼龙66 250~260
$ o" R! W8 z" w; M: F
5 `, X2 x2 Q' g. g 聚丙烯腈 130~ 150(软化) 聚对苯二甲酸乙二醇酯 250~260
R' [: s* x) r' L, A
; \- b6 t' [" E3 `. ^+ U" K3. 塑料的溶剂处理鉴别8 [ b5 A% |) [1 ?2 u- W7 p9 _
+ f" ~8 ~6 H8 Y! M x+ z8 n 热塑性塑料在溶剂中会发生溶胀,但一般不溶于冷溶剂。在热溶剂中,有些热塑性塑料会发生溶解,如聚乙烯溶于二甲苯中,热固性塑料在溶剂中不溶,一般也不发生溶胀或仅轻微溶胀,弹性体不溶于溶剂,但通常会发生溶胀。' e- R- `0 g9 w3 |
9 z* e3 R1 d4 A7 S
4. 塑料的密度鉴别% f5 Y9 W( u% B1 z! J1 G
& \0 `6 @' H! S$ Q' G3 S, H9 n
塑料的品种不同,其密度也不同,可利用测定密度的方法来鉴别塑料;但此时应将发泡制品分别出来,因为发泡沫塑料的密度不是材料的真正的密度。在实际工业上,也有利用塑料的密度不同来分选塑料的。常用塑料的密度见下表: 密度/(g/cm3) 材料 密度/(g/cm3) 材料/ E/ Z3 A' `$ g3 l. r; T7 y
2 `+ ]" l+ s; n" Q7 q8 Y+ O, R
0.80 硅橡腔(可用二氧化硅填充到1。25) 1.19~1.35 增塑聚氯乙烯(大约含有40%增塑剂)/ \! M; c( `3 S" D5 p7 i
+ u5 \/ t: j! J: K9 D
0.83 聚甲基戊烯 1.20~1.22 聚碳酸酯(双酚A型); ?: H. Z! m5 l1 M X
' A8 H. V3 b, J- c
0.85~0.91 聚丙烯 1.20~1.26 交联聚氨酯
$ } Z8 N2 x9 c
; B3 E" b1 l8 ^1 X2 c 0.89~0.93 高压(低密度)聚乙烯 1.26~1.28 苯酚甲醛树脂(未填充)" v% l e' s1 q; D0 p4 T
+ S' N% t* w. H$ a$ ]* X* r 0.91~0.92 1-聚丁烯 1.26~1.31 聚乙烯醇+ [8 P& y) }) X+ J
! Q3 [8 v* H% ^ 0.9~0.93 聚异丁烯 1.25~1.35 乙酸纤维素3 R5 E! z. _# r
7 V3 J9 e6 k5 L. M+ Q* r9 Z 0.92~1.00 天然橡胶 1.30~1.41 苯酚甲醛树脂(填充有机材料:纸,织物)
v& D/ O5 l6 Y
l) x" w o& @9 w z" x 0.92~0.98 低压(高密度)聚乙烯 1.30~1.40 聚氟乙烯5 j# N1 j% [; Y2 }5 z( p1 t
B2 H- H% |7 Y1 K; r5 H# u 1.01~1.04 尼龙12 1.34~1.40 赛璐珞3 e& [7 E1 x1 P6 i1 i1 G! C e
) m: n" @( a; {9 ~0 ^
1.03~1.05 尼龙11 1.38~1.41 聚对苯二甲酸乙二醇酯- ^: `+ j, ?, t! s
% R4 l: ]+ u {
1.04~1.06 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS) 1.38~1.50 硬质PVC" B* \( ?$ G5 v' n8 c
9 v- F& C5 Y; Y* i; { 1.04~1.08 聚苯乙烯 1.41~1.43 聚氧化甲烯(聚甲醛)
5 f& b1 H7 S8 s# \( T1 R& l3 z2 ~5 a/ A r; c
1.05~1.07 聚苯醚 1.47~1.52 脲-三聚氰胺树脂(加有有机填料)
. I! @5 b* A% q9 t# @! z; s+ T+ {8 Q% n" _, B
1.06~1.10 苯乙烯-丙烯腈共聚物 1.47~1.55 氯化聚氯乙烯* o, a, T) ?! C( O
; i/ d+ H1 C$ J 1.07~1.09 尼龙610 1.50~2.00 酚醛塑料和氨基塑料(加有无机填料)
' ?7 w' m3 G/ _' l! K& D) y* G, Y0 y" m( b) c8 a
1.12~1.15 尼龙6 1.70~1.80 聚偏二氟乙烯
X5 C- H5 g- k, M- `" S; g4 n8 }6 i$ r7 ]- f9 F: {
1.13~1.16 尼龙66 1.80~2.30 聚酯和环氧树脂(加有玻璃纤维)1 u$ C `( {5 u
/ N* a, {5 v# B* n. F1 s
1.10~1.40 环氧树脂,不饱和聚酯树脂 1.86~1.88 聚偏二氯乙烯
9 Q6 }6 {3 \2 u/ y. _8 Z8 D; J# \2 Z/ G
1.14~1.17 聚丙烯腈 2.10~2.20 聚三氟-氯乙烯& x) V# g$ V0 J
* e# C/ H: U) J; Q- N! y
1.15~1.25 乙酰丁酸纤维素 2.10~2.30 聚四氟乙烯
4 H2 N5 y' O3 B( K
- M/ I- I+ o/ E' F* X# y# ~! X 1.161.20 聚甲基丙烯酸甲酯
- b& t+ S a" N, \, Q1 \, J! B( u1 y- K! o* i
1.17~1.20 聚乙酸乙烯酯
" H! R% m3 h% y) U8 `
* x' m$ U2 l' R) K+ R' ` 1.18~1.24 丙酸纤维素
4 x! U2 l2 m1 w/ E2 t. C" m
. q9 @. U+ o4 J, ?1 I$ N 常用于塑料的密度鉴别的溶液1 w5 m Q& N0 Q! r, W$ [
) M! @2 ~6 Q& x1 h. l 溶液的种类 密度(25oc)/(g/ cm3) 配制方法 塑料(制品)种类
5 m! P5 g, O# P1 Y: o9 o* Z5 l- R! E( a! X& J
浮于溶液 沉入溶液
" T0 `% h' H$ C6 E1 E# B% ]* B( m8 {, Q* V7 z
水 1 聚乙烯,聚丙烯 聚氯乙烯,聚苯乙烯
/ [. P2 X; f- ~ [
6 x F9 k A% Z8 J- X 饱和食盐溶液 1.19 74ml水和26g食盐 聚苯乙烯,ABS 聚氯乙烯" k& k* ]1 z& v7 D
W+ l6 q4 e; A; J1 @ 58-4%的酒精溶液 0.91 100ml水和140ml95%的酒精 聚丙烯 聚乙烯; v3 S [' }5 b: P. I6 J
( ], ?0 X! n' } J/ X7 X, ~. L, G: p 55-4的酒精溶液 0.925 100ml水和124ml95%的酒精 高压聚乙烯 低压聚乙烯
6 W2 f3 {- w0 M/ F6 @1 h0 ~
) i& u) o' H8 `& I 氯化钙水溶液 1.27 100g的氯化钙(工业用)和150ml水 聚苯乙烯,有机玻璃,ABS 聚乙烯 聚氯乙烯,酚醛% J( K: c8 I! j9 ^# W6 X y
6 ~$ U/ h2 n$ ]9 _4 Y% \7 m3 |% i+ `
5. 塑料的热解试验鉴别( p$ ]9 R; j7 a2 J6 K& G8 D& _* p9 o7 _" z
$ J! n9 B; E4 ?0 e3 M
热解试验鉴别法是在热解管中加热塑料至热解温度,然后利用石蕊试纸或pH试纸测试逸出气体的pH值来鉴别的方法。 常用塑料热解产物石蕊和pH值试纸测试结果& I2 o. }) q0 `3 \( ^2 M2 Z% h+ u
" ]& D' @& B) f& q; i
石蕊试纸* N" O J- q- X, f d. P; [
% g ]( Y0 @! v( w+ j9 [
红 基本上无变色 蓝
+ K- K* \7 {& Y
1 h2 Y: C. ]+ u; w pH试纸/ L+ k% k# d3 d; w
/ p9 S7 `* A6 q( f
0.5~4.0 5.0~5.5 8.0~9.5
- D( U: t: b0 g' Y, q
h3 r" d9 k8 _9 Y& e 含卤素聚合物 聚乙烯酯 纤维素酯 聚对苯二甲酸乙二酯 酚醛树脂 聚氨酯弹性体 不饱和聚酯树脂 含氟聚合物 硬纤维板 聚硫醚 聚烯烃 聚乙烯醇 聚乙烯醇缩甲醛 聚乙烯醚 苯乙烯聚合物(包括:苯乙烯-丙烯腈共聚物)② 聚甲基丙烯酸酯 聚氧化甲烯 聚碳酸酯 线形聚氨酯 酚醛树脂环 氧树脂 交联聚氨酯 聚酰胺 ABS聚合物 聚丙烯腈 酚和甲酚树脂 氨基树脂(苯胺-三聚氰胺-和脲醛树脂)5 n9 o5 V4 R1 C! m
! c$ {: K, Q4 g& u# ^, t, {
①缓慢地加热热解管②有些样品表现出微弱的碱性 ( W' V* O5 j8 G i: J3 y8 H
) m' [2 }; V, p6 g5 F' y" i) G% @, e
6. 塑料的燃烧试验鉴别
8 E6 ^2 @; K0 h# c3 y& {. L. F4 Q9 p S( z
燃烧试验鉴别法是利用小火燃烧塑料试样,观察塑料在火中和火外时的燃烧性, 同时注意熄火后,熔融塑料的落滴形式及气味来鉴别塑料种类的方法。8 n- J" B$ x% i w% ^
: r& d/ t" b) g* L
燃烧性能 火焰状态 气化物气味 材料1 Z1 [2 {9 x& q" @
, Z2 s& X$ J a; r 不燃--刺激性(氢氟酸,HF) 聚硅酮 聚四氟乙烯,聚三氟氯乙烯 聚酰亚胺
' M+ ~- }8 }. z5 Y% \
7 F+ d7 ~# {7 U% d; R 阻燃,离开火焰后即熄灭 明亮,有黑烟鲜黄色,火苗边缘呈绿色,闪亮,有黑烟黄色,有灰烟,桔黄色,有蓝烟 苯酚,甲醛氨,胺,甲醛盐酸----烧焦的动物角质 酚醛树脂 氨基树脂 氯化橡胶,聚氯乙烯,聚偏二氯乙烯(无易燃增塑剂) 聚碳酸酯硅橡胶聚酰胺. K) [3 ~ Z: C" }" @% C( H
2 q+ \6 x0 m9 f t. ~" c; k 在火焰中燃烧,离开火焰则缓慢熄灭或依旧燃烧 黄色,闪亮,材料分解,桔黄色,桔黄色,有黑烟,黄色,边缘呈蓝色,黄色,中心呈蓝色 苯酚,烧焦的纸有刺激性,损伤气管烧焦的橡胶新鲜芳香有刺激性(异氰酸酯)石蜡 酚醛树脂 聚乙烯醇 聚氯丁二烯 聚对苯二甲酸乙二醇酯 聚氨酯聚乙烯,聚丙烯
^2 o6 F2 R, E. J" Y
+ Q# D" ?( S9 T9 d# i, ^ 易引燃,离开火焰后继续燃烧 闪亮,有黑烟黄色闪亮,有黑烟深黄色,有少许黑烟深黄色,有黑烟闪亮,中心呈蓝色放出火花 有强烈刺激性苯酚芳香,天然后味乙酸烧焦橡胶芳香,水果香甲醛 聚酯树脂(玻璃纤维增强)环氧树脂(玻璃纤维增强)聚苯乙烯 聚乙酸乙烯橡胶 聚甲基丙烯酸甲酯 聚氧化甲烯1 O3 B! I4 L S* o$ x
0 k9 s7 g/ |) q+ F# a: s
易引燃,离开火焰后继续燃烧 深黄色微弱的火花浅绿色,放出火花桔黄色明亮而强烈 乙酸和丁酸 乙酸 烧焦的纸 氮的氧化物 乙酸丁酯纤维素乙酸纤维素 纤维素 硝酸纤维素
) y! j9 ~) s7 Y' q7 N: ]6 l! O
4 j& A: T6 B$ S3 r3 F8 V 7. 塑料的显色反应鉴别3 W ^2 w% O# @4 b* ]1 s7 j
! }8 O `3 M5 Y, {, U 通过不同的指示剂可鉴别某些塑料,在2ml热乙酸酐中溶解或悬浮几毫克试样,冷却后加入3滴50%的硫酸(由等体积的水和浓硫酸制成),立即观察显色反应,在试样放置10min后再观察试样颜色,再在水浴中将试样加热至100度,观察试样颜色。用此法可鉴别下表中的塑料。此显色反应称为Liebermann-Storch-Morawski反应
) y- [- z% {+ h- i% f- v+ Z
& C$ q% Y9 o0 Q2 d2 ^: E, E- I 几种塑料的Liebermann-Storch-Morawski显色反应* z2 I |! }. ?6 E: d* |2 u8 O
) n5 U8 m2 R' J4 p" j& J! R
材料 立即显色 10min后颜色 加热到100度后颜色
& x; q; ]/ o. u9 I1 P, |" v$ G# T( x# T n; f$ s5 X
酚醛树脂 浅红紫-粉红色 棕色 棕-红色5 y4 s7 u }; N5 `% s0 h& ^
( ?# J8 l0 U8 V4 }" [/ F 聚乙烯醇 无色-淡黄色 无色-浅黄色 棕色-黑色# ^- v& L+ ~, Y! U" ~2 y. b) s
! Y/ j4 ^/ b2 @
聚乙酸乙烯酯 无色-浅黄色 蓝灰色 棕色-黑色! P* ~- v1 ~& I% `
" ^8 }7 Q/ k) O" Y4 v! G4 a* P 氯化橡胶 黄棕色 黄棕色 浅红色-黄棕色
! \- n% e* G! E) b8 r
! I6 o. f, ]+ \2 m 环氧树脂 无色到黄色 无色到黄色 无色-黄色& b2 b' p5 P3 Y6 o4 [6 g1 y0 d
( l- r1 K$ G! ]5 X 聚氨酯 柠檬黄 柠檬黄 棕色-绿荧光6 k C0 l# E4 V t
# ?. _* f3 X* H$ R 含氯塑料有聚氯乙烯,氯化聚氯乙烯,氯化橡胶,聚氯丁二烯,聚偏二氯乙烯,聚氯乙烯混配料等,它们可通过吡啶显色反应来鉴别。见下图表。注意,试验前,试料必须经乙醚萃取,以除去增塑剂,试验方法:将经乙醚苯取过的试样溶于四氢呋喃,滤去不溶成分,加入甲醇使之沉淀,萃取后在前75度以下干燥。将干燥过的少量试样用不着1ml吡啶与之反应,过几分钟后,加入2到场滴5%氢氧化钠的甲醇溶液(1g氢氧化钠溶解于是20ml甲醇中),立即观察一下颜色,5min和1h后再分别观察一次。根据颜色即可鉴别不同的含氯塑料。 |
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