CN101629904A - 用于检测塑料中邻苯二甲酸酯含量的装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于检测塑料中邻苯二甲酸酯含量的装置及检测方法，装置包括用于样品紫外光谱检测的检测机构、用于邻苯二甲酸酯识别分析的中央处理器、存储标准光谱的存储机构，检测机构将检测到的样品光谱信号传输给中央处理器，中央处理器对光谱信号进行识别并与存储机构的标准光谱对比，显示结果。本发明可快速检测出塑料用品中邻苯二甲酸酯及其含量，方便快捷。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测装置及检测方法，尤其涉及一种用于检测塑料中邻苯二甲酸酯含量的装置及检测方法。
背景技术
邻苯二甲酸酯作为添加剂被广泛应用于塑料和其它消费产品的材料中。邻苯二甲酸酯用于生产塑料例如在PVC，可以使塑料柔软而有弹性。由于邻苯二甲酸酯与塑料分子之间不是以化学键联结，所以它们能从消费产品中被释放到环境中。由于邻苯二甲酸酯广泛的应用、它们在环境中的存在及其可能对人类健康的影响，邻苯二甲酸酯已经引起了公众注意。
邻苯二甲酸酯的种类很多，并且分别有不同的性质、用途和对人体健康的影响。在欧盟，五种广泛使用的邻苯二甲酸酯(DEHP，DBP，DINP，DIDP和BBP)正被欧洲化学所审核。
从2007年1月17日，对邻苯二甲酸酯作为增塑剂在玩具中的使用的进一步限制在整个欧盟生效。邻苯二甲酸酯增塑剂大部分应用于玩具中，如邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)只能用于玩具和不能置于口中的儿童用品。邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP或DOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)将被禁止使用于任何儿童玩具或儿童用品。并且要求邻苯二甲酸酯在玩具塑料中的质量百分含量不能超过0.1％。
目前没有直接针对邻苯二甲酸酯的快速准确的检测方法或检测仪器，如何快速、有效地检测出塑料中邻苯二甲酸酯的含量是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种快速、准确的用于检测塑料中邻苯二甲酸酯含量的装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于检测塑料中邻苯二甲酸酯含量的装置，包括用于样品紫外光谱检测的检测机构、用于邻苯二甲酸酯识别分析的中央处理器、存储标准光谱的存储机构，检测机构将检测到的样品光谱信号传输给中央处理器，中央处理器对光谱信号进行识别并与存储机构的标准光谱对比，显示结果。
所述的检测机构包括外壳，外壳内设有紫外光发射器，紫外光发射器出光口设置有第一透镜，第一透镜后边对应设置有样品放置台，样品放置台后设有滤光片，滤光片后对应设置有第二透镜，第二透镜聚焦的焦点处设置有光纤，光纤连接有光谱仪。
所述紫外光发射器为波长为300～700纳米的激光器。
所述第一透镜为紫外光透镜。
所述第二透镜为球形蓝宝石透镜。
所述滤光片为允许波长大于360纳米的光致发光光谱通过的长传滤光片。
光谱仪与所述中央处理器连接。
所述光谱仪将光学信号转化为模拟信号传送给中央处理器。
用于检测塑料中邻苯二甲酸酯含量的方法为：将紫外光源聚焦到样品上，样品发出的光致发光光谱经收集传输给计算机识别分析得出结果。
用于检测塑料中邻苯二甲酸酯含量的方法具体优选：紫外光源通过透镜聚焦到样品上，样品发出的光致发光光谱通过一个长传滤光片被收集，一个球形蓝宝石透镜将透过长传滤光片的光谱聚焦在光纤中，光纤将光学信号传给光谱仪，光谱仪将光学信号转为模拟信号然后通过计算机的中央处理器识别并与存储的标准光谱对比，得出样品中邻苯二甲酸酯的含量。
本发明装置包括用于样品紫外光谱检测的检测机构、用于邻苯二甲酸酯识别分析的中央处理器、存储标准光谱的存储机构。检测机构主要包括紫外光源和光谱仪，紫外光源用于激发样品，光谱仪用于收集光谱。而中央处理器处理所收集的光谱，识别邻苯二甲酸酯的特征并与存储机构中存储的标准光谱对照，计算其含量。存储机构中存储了很多的标准光谱：例如掺杂了邻苯二甲酸酯的聚氯乙烯、ABS树脂、聚碳酸酯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯等材料的光谱信息，该存储机构还可以继续包含其它材料的信息。通过比较和辨别每个塑料样品的独特光谱特征，判断其是否包含邻苯二甲酸酯。这些独特的光谱特征包括光谱形状、光谱峰度和光谱范围。辨别方法是通过样式识别，比较样品的光谱与存储机构中光谱的相似度。如果吻合，通过对比存储机构中标准光谱的邻苯二甲酸酯的强度，中央处理器推导出样品中邻苯二甲酸酯的光谱强度。本发明的检测方法易操作、方便、准确。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例检测机构的结构示意图；
图2是本发明实施例检测机构的内部立体图；
图3是本发明检测流程图。
具体实施方式
一种用于检测塑料中邻苯二甲酸酯含量的装置，包括用于样品紫外光谱检测的检测机构、用于邻苯二甲酸酯识别分析的中央处理器、存储标准光谱的存储机构，检测机构将检测到的样品光谱信号传输给中央处理器，中央处理器对光谱信号进行识别并与存储机构的标准光谱对比，显示结果。
如图1、2所示，所述的检测机构包括外壳10，外壳10内设有紫外光发射器1，紫外光发射器1通过电源线8与电源连接，紫外光发射器1为波长为300～700纳米的激光器，紫外光发射器1出光口设置有第一透镜2，第一透镜2为紫外光透镜，第一透镜2后边对应设置有样品放置台11，检测时将样品9放置在样品放置台11上，样品放置台11上边的样品放置区对应设有滤光片3，滤光片3为允许波长大于360纳米的光致发光光谱通过的长传滤光片，滤光片3后对应设置有第二透镜4，第二透镜4为球形蓝宝石透镜，第二透镜4聚焦的焦点处对应设置有光纤5，光纤5传输光谱信号给光谱仪6，光谱仪6通过USB接口7与中央处理器连接，所述光谱仪6将样品的光致发光光谱的光学信号转化为模拟信号传送给中央处理器。
检测方法：紫外光源通过透镜聚焦到样品上，样品发出的光致发光光谱通过一个长传滤光片被收集，一个球形蓝宝石透镜将透过长传滤光片的光谱聚焦在光纤中，光纤将光学信号传给光谱仪，光谱仪将光学信号转为模拟信号然后通过计算机的中央处理器识别并与存储的标准光谱对比，得出样品中邻苯二甲酸酯的含量。
检测试验：1、选择样品：PP、PE、PC、ABS、PMMA塑料样品各一块
2、样品尺寸：样品制成圆柱体，高度为1.5～2mm，半径为3mm。
3、检测过程：如图3所示，开始时，先打开紫外光源预热15分钟，首先检测获取无样品的噪音光谱(背景光谱)，计算机的中央处理器对获得的噪音光谱信号计算平均值、面积和标准差，判断得到光谱是否可靠，判定得到的光谱可靠后，在样品放置区放置要检测的样品，关闭样品放置区的门，检测获取样品的紫外光致发光光谱，紫外光致发光光谱通过光谱仪将光信号转化为模拟信号，计算机中央处理器将模拟信号与存储的标准光谱比较，得出样品光谱与存储机构中光谱的相似度，如果吻合，通过对比标准光谱的参考数据中的邻苯二甲酸酯的强度，推导出样品中邻苯二甲酸酯的光谱强度，显示数据。
样品检测结果如下表：
| 样品名称 | 检测时间 | 所含邻苯二甲酸酯的名称 | 含量(质量百分含量) |
| PP | 15min | DINP，DIDP | 0.01％ |
| PE | 15min | DBP，DEHP | 0.01％ |
| PC | 15min | DNOP，BBP | 0.01％ |
| ABS | 15min | DEHP | 0.01％ |
| PMMA | 15min | DNOP | 0.01％ |
数据分析：从上表看，各种塑料样品中都能分别检测出来所含是什么邻苯二甲酸酯，并且也测出了邻苯二甲酸酯具体含量，检测方便准确。
Claims (10)
1、一种用于检测塑料中邻苯二甲酸酯含量的装置，其特征在于，包括用于样品紫外光谱检测的检测机构、用于邻苯二甲酸酯识别分析的中央处理器、存储标准光谱的存储机构，检测机构将检测到的样品光谱信号传输给中央处理器，中央处理器对光谱信号进行识别并与存储机构的标准光谱对比，显示结果。
2、根据权利要求1所述的用于检测塑料中邻苯二甲酸酯含量的装置，其特征在于，所述的检测机构包括外壳，外壳内设有紫外光发射器，紫外光发射器出光口设置有第一透镜，第一透镜后边对应设置有样品放置台，样品放置台后设有滤光片，滤光片后对应设置有第二透镜，第二透镜聚焦的焦点处设置有光纤，光纤连接有光谱仪。
3、根据权利要求2所述的用于检测塑料中邻苯二甲酸酯含量的装置，其特征在于，所述紫外光发射器为波长为300～700纳米的激光器。
4、根据权利要求2所述的一种用于检测塑料中邻苯二甲酸酯含量的装置，其特征在于，所述第一透镜为紫外光透镜。
5、根据权利要求2所述的用于检测塑料中邻苯二甲酸酯含量的装置，其特征在于，所述第二透镜为球形蓝宝石透镜。
6、根据权利要求2所述的用于检测塑料中邻苯二甲酸酯含量的装置，其特征在于，所述滤光片为允许波长大于360纳米的光致发光光谱通过的长传滤光片。
7、根据权利要求2所述的用于检测塑料中邻苯二甲酸酯含量的装置，其特征在于，光谱仪与所述中央处理器连接。
8、根据权利要求7所述的用于检测塑料中邻苯二甲酸酯含量的装置，其特征在于，所述光谱仪将光学信号转化为模拟信号传送给中央处理器。
9、一种用于检测塑料中邻苯二甲酸酯含量的方法，其特征在于，紫外光源聚焦到样品上，样品发出的光致发光光谱经收集传输给计算机识别分析得出结果。
10、根据权利要求9所述的用于检测塑料中邻苯二甲酸酯含量的方法，其特征在于，紫外光源通过透镜聚焦到样品上，样品发出的光致发光光谱通过一个长传滤光片被收集，一个球形蓝宝石透镜将透过长传滤光片的光谱聚焦在光纤中，光纤将光学信号传给光谱仪，光谱仪将光学信号转为模拟信号然后通过计算机的中央处理器识别并与存储的标准光谱对比，得出样品中邻苯二甲酸酯的含量。
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| CN102175637A (zh) * | 2010-12-30 | 2011-09-07 | 中国药品生物制品检定所 | 一种检测塑料的方法 |
| CN102608055A (zh) * | 2012-03-08 | 2012-07-25 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 食品中苯二甲酸酯类塑化剂的快速荧光检测方法 |
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