熱分析-STA 熱分析檢測技術應用於再生塑膠的鑑別

再生塑膠的鑑別應用

現今塑膠材料不管是在生活周遭或是工業用都能夠發現其蹤跡，由於各家廠商生產之原料特性都不同，都會有不同程度影響到產品的品質與安全，回歸到原材料端最常使用到的材料-塑膠母粒，基於現在環保趨勢抬頭有許多國家開始致力於回收海廢料來使用，因此生產出來的母粒都是所謂的二次料。
塑膠母粒二次料是指回收再利用的塑膠材料，經過適當的處理和加工後轉化為新的塑膠母粒。它們通常來自於塑膠製品的回收和再生，如廢棄塑膠容器、包裝材料、塑膠產品等。這些回收的塑膠材料經過選別、清洗、粉碎、融化和造粒等工藝步驟，最終轉化為塑膠母粒。
首先，塑膠母粒二次料的品質和性能可能會有一定程度的變異性。這是由於回收的塑膠材料可能來自不同的來源，包括不同種類的塑膠產品和不同的回收過程。因此，在使用塑膠母粒二次料時，需要仔細考慮其品質和性能是否符合特定應用的要求，並進行相應的測試和驗證。其次，某些塑膠母粒二次料可能存在污染物或難以分解的添加劑。這些污染物和添加劑可能來自於原始塑膠產品的成分，或者在回收和再加工過程中引入的雜質。這些物質可能對產品的品質、性能和安全性產生影響。因此，在使用塑膠母粒二次料時，需要進行適當的分析和檢測，確保其符合相關的法規和標準。
在現代的塑膠母粒二次料產業中，對材料的特性和品質要求越來越高。為了確保產品的性能、可靠性和安全性，了解塑膠母粒二次料的特性變得至關重要。在這個背景下，熱分析設備成為一個不可或缺的工具，可以提供關鍵的測試和分析資訊。現今已有許多測試方法能夠做到進料檢亦或是模具條件的設定，基於這些需求都會需要更加了解原材料本身的性質。熱分析設備在塑膠母粒二次料應用中扮演著重要的角色。透過不同的測試技術，如:熱示差掃描卡量計（Differential Scanning Calorimeter, DSC）、同步式熱重熱示差掃描分析儀(Simultaneous Thermogravimetric Analyzer NEXTA STA)、動態機械分析儀（Dynamic Mechanical Analyzer, DMA）和熱膨脹分析儀(Thermal Mechanical Analyzer, TMA)，我們能夠深入了解材料的熱性質、熱分解特性、彈性特性和熱膨脹特性等。

▶ 熱示差掃描卡量計（Differential Scanning Calorimeter, DSC）

熱示差掃描卡量計（Differential Scanning Calorimeter, DSC） 可以應用於檢測聚合物熔點和結晶度的強大技術。通過查看聚合物的熔點，我們不僅可以確定塑膠母粒的熔點特性，還可以了解到所有塑膠母粒的能量變化訊號，透過DSC我們可以確認塑料混和物的狀況。

▲DSC with Real View System

▶ 同步式熱重熱示差掃描分析儀
(Simultaneous Thermogravimetric Analyzer NEXTA STA)

同步式熱重熱示差掃描分析儀(Simultaneous Thermogravimetric Analyzer NEXTA STA)結合了原先TGA重量變化偵測與DSC熱焓變化偵測的特性，在二次料的測試當中可以做到材料的耐熱特性、高分子添加物定量分析、塑化劑含量、溶劑含量、水份含量、灰份含量等等測試。

▲Hitachi Nexta STA 200

▶ 動態機械分析儀（Dynamic Mechanical Analyzer, DMA）

動態機械分析儀（Dynamic Mechanical Analyzer, DMA）主要量測材料的機械性質，例如：儲存/損失模數(Storage/Loss Modulus)、黏度(Viscosity)、阻尼相(Tan delta)，隨著時間、溫度、頻率的變化情形。DMA用以對固體試樣施以彎曲、拉伸、剪切等作用力，然後根據其變形量以及回應延遲計算試樣的彈性模數和阻尼相(tanδ)。進階應用還可以測試得到材料主曲線(Master Curve)以推算材料壽命預測。