Liian taipuisa muovi

HTML
DOWNLOAD

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Liian taipuisa muovi"

Toivo Mikkonen
9 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Muoviteollisuuden laboratoriossa on huomattu, että tuotannosta tullut muovi on liian taipuisaa. Tämän vuoksi laadunvalvontalaboratorio tutkii IR:n avulla eteenin pitoisuuden muovissa. TAUSTAA Polypropeeni (PP) on propeenista polymeroinnilla valmistettava monikäyttöinen muovi. Eräissä polypropeeni-muoveissa käytetään myös jonkin verran eteeniä propeenin lisäksi. Käytettävän eteenin määrällä voidaan vaikuttaa muovin tuoteominaisuuksiin. Polypropeenia käytetään useissa tarkoituksissa. Monet kotoa tutut astiat, kuten muovikannut, -kulhot ja pakasterasiat on valmistettu polypropeenista. Samaa muovia on myös erilaisissa kuiduissa, kalvoissa sekä köysissä. Polypropeeni on kiteinen muovi, joka on erittäin vastustuskykyinen liuottimille, emäksille ja hapoille. Polypropeenin sulamispiste on 160 C, joten muovista tehdyt astiat eivät sula astianpesukoneessa. Muovia voidaan sulattaa ja käyttää uudelleen tai polttaa energiajakeena. Polypropeeni-laadut PP-r ja PP-b ovat kopolymeerejä (= sisältävät kahta tai useampaa polymeeriä), sillä niiden valmistuksessa käytetään myös jonkin verran eteeniä. Käytettävän eteenin määrällä voidaan vaikuttaa tärkeisiin tuoteominaisuuksiin, kuten paineenkestoon, kimmomoduuliin sekä iskulujuuteen. PP-r on paineenkestoltaan paras polypropeeni, joten sitä käytetään esimerkiksi kylmä- ja kuumavesiputkistoissa. PP-b:lla taas on parhaat iskulujuusominaisuudet kylmässä. Mikäli polypropeeni-muoviin on lisätty liian paljon eteeniä, tulee muovista liian taipuisaa. Eteenin osuuden kyseisessä pakasterasioiden valmistukseen suunnatussa muovierässä tulisi olla 6,5 %, jotta se olisi standardien mukaisesti hyväksyttävä määrä. Eteenin pitoisuus voidaan tunnistaa luotettavasti ja nopeasti IRspektrometrin avulla.

Käytettävän eteenin määrällä voidaan vaikuttaa muovin tuoteominaisuuksiin. Polypropeenia käytetään useissa tarkoituksissa.

2 Infrapunaspektrometria (IR, infra red spectrometry) on tärkeimpiä menetelmiä molekyylien rakenteen tutkimuksessa. Infrapunasäteily saa molekyyleissä aikaan erilaisia sidosten värähtelyjä ja venytyksiä. Jokaisella orgaanisella yhdisteellä on sille ominainen infrapunaspektrinsä, jonka perusteella se voidaan tunnistaa. Tätä voi ajatella molekyylin sormenjälkenä. Rekisteröimällä molekyylin absorptiospektri, voidaan suorittaa aineen kvalitatiivinen ja kvantitatiivinen analyysi. Kvalitatiivisen tutkimuksen avulla voi tunnistaa erilaisia tuntemattomia näytteitä, sillä IR laitteessa on tietokanta, jonne on tallennettu monien yhdisteiden absorptiospektrejä. Kvantitatiivisessa analyysissä voidaan esimerkiksi määrittää eteenin prosenttiosuus polypropeeni-muovista, kun sitä verrataan tunnetun eteenipitoisuuden sisältäviin PP-muovinäytteisiin. POHDITTAVAKSI ENNEN TYÖTÄ Mitä muovilaatuja tiedät? Mitä tarkoittaa polymerointi? TYÖTURVALLISUUS JA JÄTTEIDEN KÄSITTELY Suojatakki ja suojalasit. Jätteet hävitetään sekajätteiden mukana. TARVIKKEET: IR-spektrometri Tietokone Erilaisia polypropeeni muoveja, joista vähintään kolmen polypropeenimuovinäytteen eteeni-pitoisuus on oltava tiedossa

Jokaisella orgaanisella yhdisteellä on sille ominainen infrapunaspektrinsä, jonka perusteella se voidaan tunnistaa. Tätä voi ajatella molekyylin sormenjälkenä.

3 TYÖOHJE Tehtävänäsi on määrittää polypropeenin eteeni pitoisuus ja tarkistaa onko valmistettu muovi standardien mukainen. Aloitus Käynnistä tietokone Klikkaa Opus 6.5 ohjelman ikonia ohjelma avautuu Näytölle ilmestyy tekstiruutu About Opus klikkaa Ok Puhdista näytteen mittausalusta ja yläosa pumpulilla ja asetonilla. Näytölle ilmestyy tekstiruutu Accessory test klikkaa Start background measurement (pohjaviivan nollaus) Klikkaa Continue Standardisuoran tekeminen Laita näyte (EP-8) mittausalustalle. Käännä anturi näytteen päälle ja paina se alas. Klikkaa näytön vasemmasta reunasta Measurement (mittaus) Kirjoita Sample name (näytteen nimi): EP-8 (tai muu vastaava) Klikkaa Start Sample Measurement (aloita näytteen mittaus) Klikkaa Measure Next Sample (mittaa seuraava näyte) Toista kohta 1 näytteille EP-16 ja EP-25. Klikkaa ylärivin kuvaketta Quant (kuvassa kaksi punnusta) ja valikosta valitse Setup Quantitative Analysis Method (kvantitatiivisen menetelmän valinta). Valitse Opus Browserilta EP-8 ja vedä se hiirellä Quant builder laatikkoon. Valitse Method-kohdasta New Nimeä Component (ainesosa). Name = eteeni 4,0 % Unit = % Kirjoita näytteen nimen kohtaan 4 Klikkaa Set Integration Area (määritä analysoitava alue) Kohdassa Integration Mode (analyysitapa) valitse A Vie näytöllä spektrissä oleva vaaleanpunainen alue lähelle aallonpituusaluetta nm pitäen hiiren vasen painike alhaalla

Näytölle ilmestyy tekstiruutu Accessory test klikkaa Start background measurement (pohjaviivan nollaus) Klikkaa Continue Standardisuoran tekeminen Laita näyte (EP-8) mittausalustalle.

4 Klikkaa Go to quant ja sitten save (ja nimeä) Quant builder-laatikossa valitse Method ja Change (lisää spektri) Valitse Opus Browserilta seuraava näyte (EP-16), jonka eteeni-pitoisuus on 7,8 % Klikkaa Save. Toista sama kolmannelle näytteelle (EP-25), jonka eteeni-pitoisuus on 13,9 %. Näytteen eteeni-pitoisuuden mittaaminen Laita näyte mittausalustalle Klikkaa Measurement Nimeä näyte kohdassa Sample name Klikkaa Start Sample measurement Klikkaa kuvaketta Quant POHDINTAA Kuinka taipuisaa tutkittava muovi mielestäsi oli? Mikä oli tutkimasi näytteen eteeni-pitoisuus? Oliko muovi standardien mukaisesti hyväksyttävää? Minkälaisiin käyttötarkoituksiin voisit käyttää tämän kaltaista muovia? Millainen standardisuora muodostui? Piirrä! Millaisia mahdollisia virhelähteitä työssä saattoi olla? Miten niiden vaikutuksen voisi minimoida?

Näytteen eteeni-pitoisuuden mittaaminen Laita näyte mittausalustalle Klikkaa Measurement Nimeä näyte kohdassa Sample name Klikkaa Start Sample measurement Klikkaa kuvaketta Quant POHDINTAA Kuinka

5 Miksi muovien tunnistus saattaa olla vaikeaa? Mitä muita ominaisuuksia muoveista määritetään?

Samankaltaiset tiedostot

LIIAN TAIPUISA MUOVI TAUSTAA

LIIAN TAIPUISA MUOVI TAUSTAA LIIAN TAIPUISA MUOVI Muoviteollisuuden laboratoriossa on huomattu, että tuotannosta tullut muovi on liian taipuisaa. Tämän vuoksi laadunvalvontalaboratorio tutkii IR:n avulla eteenin pitoisuuden muovissa.