塑料被廣泛使用在人們的生活中,但同時也給環境帶來了嚴重的危害,因此需要研究塑料生物降解性質與速率。為了實現這一目標,塑料生物降解分析儀應運而生。它是一種用于測試塑料材料生物降解能力的儀器,可測定塑料材料對環境和生物作用的反應和耐受性。該儀器通過模擬塑料材料在土壤或水中的降解過程,快速測量其生物降解速率和生物降解產物。該儀器將樣品置于恒溫、恒濕條件下,通過溫度控制裝置以及細菌培養物對樣品進行生物降解,選用酶法促進半纖維素、纖維素等高聚糖類聚合物的生物降解,并結合氣相色譜技術檢測其降解產物。同時,采用脈沖強化技術和CO2揮發計技術來設置相應的試驗條件和觀測指標。
塑料生物降解分析儀主要由恒溫恒濕箱,氣體分析裝置和控制系統三部分組成:
恒溫恒濕箱:提供實驗中所需的適宜溫度和濕度環境。樣品采取不同的處理方式放置于不同的培養皿中,浸入預定液中模擬生物降解環境。在恒溫恒濕箱下所有的體系處于同一溫度與濕度環境下進行反應。
氣體分析裝置:分為兩臺質譜儀和一個GC及TCD檢測器。
質譜法是目前用于高分子材料降解產物分析廣泛的方法之一。清潔氣體傳送進質譜中,并通過電離源使氣體分子化并失去電荷,在電磁場的作用下,分子團被分開并偏轉,形成一個類似橢球的分子云。根據分子的大小和荷質比直接分出分子量譜,分析降解產物。
GC及TCD檢測器則是涉及流體色譜技術,將氣體超過一系列互相關聯的填充物柱,不同的樣品通過樣品座進行進樣,進樣后被帶入柱子內部。由于不同樣品中雜質或成分的間隔,使不同樣品在趨劑的作用下,以不同時間出現,得到各組分含量的數據。
控制系統:實現對溫度、濕度和氣體流量等參數的可編程控制,同時記錄其變化過程,并顯示測試結果。該系統通過細致選擇試驗條件、快捷調整控制模式滿足用戶需要。