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如何降低塑料加工過程中的刺激性氣味
來源:
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作者:fcxzz8
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發(fā)布時間: 2014-10-21
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塑料加工制品會發(fā)散出令人不愉快的氣味，為了克服這個問題以滿足客戶需要，塑料樹脂的生產(chǎn)加工者長期以來都在致力于減少這些氣味的發(fā)散等級。解決這個問題的典型方法有：用低氣味替代品來替代那些難聞的添加劑，減少塑料中殘留單體的量，在塑料中加入氣體吸附劑和加入抗菌劑來防止產(chǎn)生那些由于細(xì)菌和真菌作用而有的難聞氣味，還有在回收塑料的處理過程中可以通過溶劑抽提和排氣來減少殘留的氣味。
塑料中的很多化合物都具有難聞的氣味，包括胺、苯酚、硫醇、過氧化物、苯、醛、酮，還有一些增塑劑和阻燃劑。塑料加工過程中用到的溶劑也會釋放出很強(qiáng)的化學(xué)氣味。
本文就可以減少塑料氣味的措施進(jìn)行了一個簡要的總結(jié)。
1、改變添加劑
聚氨酯泡沫生產(chǎn)過程中所用到的催化劑叔胺常常會帶來很強(qiáng)的氣味，同時還會在汽車內(nèi)窗上結(jié)霧。解決這個問題的辦法即是找到這些胺類的替代物。措施之一是使用多羥基化合物，多羥基化合物不僅是聚氨酯分子鏈的成分，而且也同樣具有催化活性。一些多羥基化合物甚至可以取代一半的叔胺催化劑，這樣得到的產(chǎn)品散發(fā)的氣味就弱多了。
在PVC擠出或者壓延過程中使用的苯酚類穩(wěn)定劑也經(jīng)常被低氣味的鋅類穩(wěn)定劑所替代。熱穩(wěn)定劑辛酸錫也因其低氣味和低霧化特性而常用在車用PVC制品中。植物提取油如芥酸和油酸要比動物提取油制得的胺類潤滑劑（用于聚烯烴和苯乙烯類食品包裝材料）的氣味小很多。
2、采用更為純凈的樹脂
許多塑料中，特別是在聚氯乙烯、苯乙烯、聚乙酸乙酯和丙烯酸酯等塑料中，殘留的微量單體會產(chǎn)生難聞的氣味。采用單體殘留量很少的樹脂即可消除那些氣味。
如果采用本身即無氣味的樹脂亦有很好的效果。例如，杜邦公司研制出一種新等級的乙縮醛共聚物，這種樹脂在注射加工過程中釋放的氣味非常微量。
3、加入吸附劑
在聚合物中如果填充少量的沸石（一種鋁硅酸鹽吸附劑），即可起到去除材料氣味的作用。沸石具有大量的結(jié)晶空洞，這些空洞可以捕捉那些具有氣味的氣體小分子。分子吸附劑已經(jīng)成功應(yīng)用于聚烯烴擠出管材、注射和擠出吹塑容器、隔離包裝材料、擠出成型的外包裝材料和密封用聚合物。分子吸附粉末也可以作為吸潮劑加入塑料中以除去水汽，這些水汽也會有助于塑料制品產(chǎn)生氣味。
4、采用抗菌劑
在塑料中加入抗菌劑不僅可以減少其散發(fā)的氣味，還可以延緩制品表面老化、變色和變脆。最常用的抗菌劑有10,10'-氧代雙吩惡砒（OBPA）、三氧羥基二苯醚（Triclosan）、異噻唑啉酮（OIT）、羥基吡啶硫酮（Pyrithione）。含有錫和銀的有機(jī)金屬化合物有時也用作抗菌劑。
抗菌劑的多種用途
樹脂 典型應(yīng)用
PP 食物侍侯器皿握把
PP 樂器吹口(或話筒、牙套)容器
PA 各類把手
PE 濕度調(diào)節(jié)器部件
PE 砧板
PE 電纜線外襯
PE 吹出成型靜電消散的(ESD)污水浮球
PMMA 透明食物儲藏柜
TES(熱塑性苯乙烯彈性體) 灌溉器件
TPO 醫(yī)院座椅扶手
TPO 動物耳標(biāo)（可進(jìn)行激光標(biāo)志）
5、使用解吸附方法
還有一種除味的方法是將塑料置于活性炭和高表面積硅酸鹽等氣味吸附劑之中，真空處理環(huán)境可以使這個解吸附過程加快。
用特殊的清潔劑溶液處理塑料顆粒也可以有助于去除氣味。一般來說這些清潔劑都是含有表面活性劑的水性或者堿性溶液。這些清潔劑可以有效去除氯乙烯單體、苯乙烯、丙烯酸酯、丙烯酸單體和不飽和烴等。
6、加入芳香劑
在塑料中加入芳香劑并不能消除難聞的氣味，但是可以遮蓋這些氣味，很多情況下這就足以達(dá)到目的了。該方法可以應(yīng)用于聚乙烯、聚丙烯和聚烯烴熱塑性彈性體，加工方法有注射成型、擠出或吹塑成型。芳香劑保留時間并不一定等同于成型件的壽命，其保留時間決定于其聚集程度、體積表面積比、是否暴露于受熱或潮濕環(huán)境，還有成型件是否進(jìn)行了嚴(yán)密的隔絕空氣包裝等因素。芳香劑一般應(yīng)用于玩具、日用商品、化妝品容器、日用電器和園藝設(shè)備。
7、回收品處理
廢舊塑料往往會產(chǎn)生難聞的氣味。大多數(shù)回收塑料，如HDPE、PP、PVC和PET等，都會通過水溶液洗滌來去除污染物。但是吸附在塑料內(nèi)部的氣味還是會殘留下來。有機(jī)溶劑抽提方法有助于去除產(chǎn)生氣味的化合物。最新的一種溶劑抽提方法還采用了超臨界二氧化碳作為溶劑。這種技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在了HDPE和PET上，它可以去除油容器、殺蟲劑容器和其它廢舊器件上的有味污染物。二氧化碳抽提劑的好處就在于不會帶來有機(jī)溶劑麻煩的后處理問題。
氣味去除裝置是廢舊塑料顆粒擠出機(jī)的一個組成部分，它還可以有效去除一些會產(chǎn)生氣味的強(qiáng)揮發(fā)性化合物。
8、塑料氣味的標(biāo)度
氣味是一個因人而異的主觀問題，所以如何來開發(fā)一個系統(tǒng)標(biāo)度氣味很有難度?？陀^確認(rèn)氣味的第一步是讓一組人來辨別劃分他們所聞到氣味是否是令人愉快的或者是不愉快的。根據(jù)辨別小組的反映，再采用標(biāo)準(zhǔn)的儀器分析方法如氣象色譜、固態(tài)光譜（GS/MS）等來測定塑料揮發(fā)物的等級。但是這些較早的儀器分析系統(tǒng)需要專家進(jìn)行認(rèn)真的分析評估才能得出準(zhǔn)確的結(jié)論。
最新的塑料氣味檢測儀器是一種成為“電子鼻”的裝置，它依靠電子探頭點(diǎn)陣和模式識別技術(shù)來工作。儀器操作人員把樣品加熱將釋放出的揮發(fā)物引導(dǎo)進(jìn)入探頭點(diǎn)陣進(jìn)行檢測，所得到的結(jié)果以數(shù)字模式顯示，因而易于同辨別小組的結(jié)論關(guān)聯(lián)對應(yīng)起來。根據(jù)具體要求，揮發(fā)物氣味可以劃分為愉快的、中性的、不愉快的，或者是以強(qiáng)度和分子聚集度的形式進(jìn)行報告。
塑料中的很多化合物都具有難聞的氣味，包括胺、苯酚、硫醇、過氧化物、苯、醛、酮，還有一些增塑劑和阻燃劑。塑料加工過程中用到的溶劑也會釋放出很強(qiáng)的化學(xué)氣味。
本文就可以減少塑料氣味的措施進(jìn)行了一個簡要的總結(jié)。
1、改變添加劑
聚氨酯泡沫生產(chǎn)過程中所用到的催化劑叔胺常常會帶來很強(qiáng)的氣味，同時還會在汽車內(nèi)窗上結(jié)霧。解決這個問題的辦法即是找到這些胺類的替代物。措施之一是使用多羥基化合物，多羥基化合物不僅是聚氨酯分子鏈的成分，而且也同樣具有催化活性。一些多羥基化合物甚至可以取代一半的叔胺催化劑，這樣得到的產(chǎn)品散發(fā)的氣味就弱多了。
在PVC擠出或者壓延過程中使用的苯酚類穩(wěn)定劑也經(jīng)常被低氣味的鋅類穩(wěn)定劑所替代。熱穩(wěn)定劑辛酸錫也因其低氣味和低霧化特性而常用在車用PVC制品中。植物提取油如芥酸和油酸要比動物提取油制得的胺類潤滑劑（用于聚烯烴和苯乙烯類食品包裝材料）的氣味小很多。
2、采用更為純凈的樹脂
許多塑料中，特別是在聚氯乙烯、苯乙烯、聚乙酸乙酯和丙烯酸酯等塑料中，殘留的微量單體會產(chǎn)生難聞的氣味。采用單體殘留量很少的樹脂即可消除那些氣味。
如果采用本身即無氣味的樹脂亦有很好的效果。例如，杜邦公司研制出一種新等級的乙縮醛共聚物，這種樹脂在注射加工過程中釋放的氣味非常微量。
3、加入吸附劑
在聚合物中如果填充少量的沸石（一種鋁硅酸鹽吸附劑），即可起到去除材料氣味的作用。沸石具有大量的結(jié)晶空洞，這些空洞可以捕捉那些具有氣味的氣體小分子。分子吸附劑已經(jīng)成功應(yīng)用于聚烯烴擠出管材、注射和擠出吹塑容器、隔離包裝材料、擠出成型的外包裝材料和密封用聚合物。分子吸附粉末也可以作為吸潮劑加入塑料中以除去水汽，這些水汽也會有助于塑料制品產(chǎn)生氣味。
4、采用抗菌劑
在塑料中加入抗菌劑不僅可以減少其散發(fā)的氣味，還可以延緩制品表面老化、變色和變脆。最常用的抗菌劑有10,10'-氧代雙吩惡砒（OBPA）、三氧羥基二苯醚（Triclosan）、異噻唑啉酮（OIT）、羥基吡啶硫酮（Pyrithione）。含有錫和銀的有機(jī)金屬化合物有時也用作抗菌劑。
抗菌劑的多種用途
樹脂 典型應(yīng)用
PP 食物侍侯器皿握把
PP 樂器吹口(或話筒、牙套)容器
PA 各類把手
PE 濕度調(diào)節(jié)器部件
PE 砧板
PE 電纜線外襯
PE 吹出成型靜電消散的(ESD)污水浮球
PMMA 透明食物儲藏柜
TES(熱塑性苯乙烯彈性體) 灌溉器件
TPO 醫(yī)院座椅扶手
TPO 動物耳標(biāo)（可進(jìn)行激光標(biāo)志）
5、使用解吸附方法
還有一種除味的方法是將塑料置于活性炭和高表面積硅酸鹽等氣味吸附劑之中，真空處理環(huán)境可以使這個解吸附過程加快。
用特殊的清潔劑溶液處理塑料顆粒也可以有助于去除氣味。一般來說這些清潔劑都是含有表面活性劑的水性或者堿性溶液。這些清潔劑可以有效去除氯乙烯單體、苯乙烯、丙烯酸酯、丙烯酸單體和不飽和烴等。
6、加入芳香劑
在塑料中加入芳香劑并不能消除難聞的氣味，但是可以遮蓋這些氣味，很多情況下這就足以達(dá)到目的了。該方法可以應(yīng)用于聚乙烯、聚丙烯和聚烯烴熱塑性彈性體，加工方法有注射成型、擠出或吹塑成型。芳香劑保留時間并不一定等同于成型件的壽命，其保留時間決定于其聚集程度、體積表面積比、是否暴露于受熱或潮濕環(huán)境，還有成型件是否進(jìn)行了嚴(yán)密的隔絕空氣包裝等因素。芳香劑一般應(yīng)用于玩具、日用商品、化妝品容器、日用電器和園藝設(shè)備。
7、回收品處理
廢舊塑料往往會產(chǎn)生難聞的氣味。大多數(shù)回收塑料，如HDPE、PP、PVC和PET等，都會通過水溶液洗滌來去除污染物。但是吸附在塑料內(nèi)部的氣味還是會殘留下來。有機(jī)溶劑抽提方法有助于去除產(chǎn)生氣味的化合物。最新的一種溶劑抽提方法還采用了超臨界二氧化碳作為溶劑。這種技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在了HDPE和PET上，它可以去除油容器、殺蟲劑容器和其它廢舊器件上的有味污染物。二氧化碳抽提劑的好處就在于不會帶來有機(jī)溶劑麻煩的后處理問題。
氣味去除裝置是廢舊塑料顆粒擠出機(jī)的一個組成部分，它還可以有效去除一些會產(chǎn)生氣味的強(qiáng)揮發(fā)性化合物。
8、塑料氣味的標(biāo)度
氣味是一個因人而異的主觀問題，所以如何來開發(fā)一個系統(tǒng)標(biāo)度氣味很有難度?？陀^確認(rèn)氣味的第一步是讓一組人來辨別劃分他們所聞到氣味是否是令人愉快的或者是不愉快的。根據(jù)辨別小組的反映，再采用標(biāo)準(zhǔn)的儀器分析方法如氣象色譜、固態(tài)光譜（GS/MS）等來測定塑料揮發(fā)物的等級。但是這些較早的儀器分析系統(tǒng)需要專家進(jìn)行認(rèn)真的分析評估才能得出準(zhǔn)確的結(jié)論。
最新的塑料氣味檢測儀器是一種成為“電子鼻”的裝置，它依靠電子探頭點(diǎn)陣和模式識別技術(shù)來工作。儀器操作人員把樣品加熱將釋放出的揮發(fā)物引導(dǎo)進(jìn)入探頭點(diǎn)陣進(jìn)行檢測，所得到的結(jié)果以數(shù)字模式顯示，因而易于同辨別小組的結(jié)論關(guān)聯(lián)對應(yīng)起來。根據(jù)具體要求，揮發(fā)物氣味可以劃分為愉快的、中性的、不愉快的，或者是以強(qiáng)度和分子聚集度的形式進(jìn)行報告。
