Khảo nghiệm Headspace của Polymer sử dụng trong công nghiệp ô tô với bộ thiết bị Headspace động HT3
1.Giới thiệu.
Vật liệu tổng hợp và tự nhiên được ngành công nghiệp xe cơ giới sử dụng nhiều để mang đến cho khách hàng nội thất xe đẹp và an toàn. Vật liệu được sử dụng trong tất cả các mảng của nội thất xe, từ vải và ghế da cho đến nhựa được sử dụng trong bảng điều khiển. Quy trình sản xuất được sử dụng cho các vật liệu này thường bao gồm hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) và hợp chất hữu cơ bán dễ bay hơi (SVOC) được thải vào bên trong xe.
Phương pháp Headsapce sử dụng SCION Instruments HT3 với tùy chọn động và cùng một vật liệu bẫy được sử dụng trong VDA278 cung cấp một phương pháp nhất quán để phân tích các polyme này.
Hình 1. SCION HT3 Headspace Sampler cùng với nền tảng SCION Instruments 8300 GC kết hợp với 8700 SQ-MS.
2. Thí nghiệm.
Vật liệu tổng hợp và vật liệu tự nhiên được ngành công nghiệp xe cơ giới sử dụng rộng rãi để cung cấp cho khách hàng nội thất xe đẹp và an toàn. Vật liệu được sử dụng trong tất cả các phần của nội thất xe, từ vải và ghế da cho đến nhựa được sử dụng trong bảng điều khiển. Quy trình sản xuất được sử dụng cho các vật liệu này thường bao gồm hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) và hợp chất bán hữu cơ dễ bay hơi (SVOC) được thải vào bên trong xe.
Những hợp chất này làm cho xe có mùi mới nhưng cũng có thể dẫn đến sương mù trên bề mặt kính nội thất của xe và các vấn đề sức khỏe của người ngồi trong xe. Các nhà sản xuất xe và các cơ quan quản lý của chính phủ đang điều tra các giới hạn liên quan đến VOC và SVOC và nồng độ cho phép của chúng trong nội thất của xe.
Hiệp hội các nhà sản xuất ô tô Nhật Bản (JAMA) và chương trình tự nguyện cho ngành công nghiệp ô tô châu Âu, VDA, có giới hạn được xác định bởi TÜVRheinland là hai trong số các cơ quan này. Các giới hạn của chúng được liệt kê trong Bảng 1.
Phương pháp điển hình để thu VOC và SVOC từ cabin xe là cho luồng không khí đi qua cabin và thu thập các hợp chất này trên các ống giải hấp nhiệt. Sau đó, các ống này được thử nghiệm bằng dụng cụ giải hấp nhiệt.
Giải hấp nhiệt rất thích hợp cho việc kiểm tra nội thất xe lần cuối. Tuy nhiên, nó có những hạn chế đối với việc sử dụng bởi các nhà sản xuất sản phẩm đi vào nội thất xe trước khi lắp ráp cuối cùng.
Một phương pháp từ VDA để kiểm tra các vật liệu này, phương pháp VDA-278, sử dụng giải hấp nhiệt. Nó hướng dẫn các nhà cung cấp phụ tùng vật liệu nội thất xe cách kiểm tra sản phẩm của họ để đáp ứng các yêu cầu của nhà sản xuất xe đối với VOC và SVOC.
Giải hấp nhiệt có một số nhược điểm đã biết được liệt kê trong VDA 278. Phần 4.4.1, Cắt và Cân mẫu cho ống giải hấp nhiệt chỉ ra rằng mẫu phải được giảm để vừa với ống giải hấp nhiệt, có đường kính trong là 4mm. Phần 6, Các lỗi có thể xảy ra, Các vấn đề đã biết, cũng chỉ ra rằng việc làm nóng mẫu có thể được tạo ra trong quá trình giảm cơ học có thể khiến VOC tạo ra các kết quả âm tính giả và nên tránh.
Một phương pháp Headsacpe đã được nghiên cứu để cung cấp một phương pháp thay thế để giải hấp nhiệt.
Bảng 1. Giới hạn nồng độ cho phép VOC và SVOC
3. Thông số thiết bị.
Dụng cụ SCION thiết bị Headspace tĩnh HT3 được kết nối với thiết bị SCION GC và khối phổ kế. Các điều kiện thiết bị Headspce HT3 được trình bày trong Bảng 2 cùng với các điều kiện MS và GC.
Bảng 2. Điều kiện hoạt động của thiết bị đo.
4. Chuẩn bị mẫu.
Bốn polyme ô tô đã được sử dụng cho báo cáo này. Polyme A là một viên polyme màu trắng có kích thước từ 4 đến 6mm chiều dài và đường kính khoảng 4mm. Polyme B là một thanh polyme màu đen có đường kính khoảng 3mm và dài khoảng 10mm. Polymer C là một tấm polyme màu đen hình vuông 60mm và dày 2mm. Polymer D là một tấm polyme màu trắng có kích thước 80mm hình vuông và dày khoảng 1mm.
Khoảng 100mg mỗi mẫu trong bản sao được cân trong các lọ không gian khoảng cách 22mL riêng biệt. Sáu viên A được sử dụng mà không cần cắt mẫu. Hai que tính B được sử dụng mà không cần cắt mẫu. Các miếng vuông (khoảng 7mm) của C được cắt ra từ tấm. Mẫu đầu tiên của C là một mẫu đơn được cắt ra từ tờ giấy. Mẫu thứ hai là hai mảnh được cắt ra từ tấm, điều này làm tăng bề mặt mẫu là do lần cắt thứ hai. Các mảnh đơn (khoảng 10mm x 7mm) của D được cắt ra khỏi tấm.
Trước tiên, 2 lọ cho mỗi polyme được phân tích bằng phương pháp không gian đầu VOC và phương pháp VOC GC / MS. Sau VDA 278, chỉ có lọ thứ hai được phân tích bằng phương pháp không gian đầu FOG nhưng với phương pháp VOC GC / MS. Phương pháp VOC GC / MS được sử dụng cho phân tích Headspace FOG này để cho phép so sánh dữ liệu từ cả hai phương pháp Headspace với các đỉnh quan tâm tại cùng thời gian lưu thay vì các thời gian lưu riêng biệt.
5. Dữ liệu.
Tất cả bốn mẫu polyme đều tạo ra nhiều cực đại. Sắc ký đồ tổng dòng ion (TIC) của hai lọ đối với mỗi polyme được phân tích bằng phương pháp Headspce VOC được so sánh để xác định xem phương pháp Headspce có thể tái lập hay không. Hình 2, 3, 4 và 5 là sự so sánh của cùng một mẫu đựng trong 2 lọ riêng biệt.
Sắc ký đồ TIC từ lọ thứ hai được sử dụng để phân tích vùng không gian VOC được so sánh với sắc ký đồ TIC của phép phân tích vùng không gian FOG của lọ thứ hai. Hình 6, 7, 8 và 9 là sự so sánh giữa sắc ký đồ VOC TIC của lọ thứ hai và sắc ký đồ FOG TIC. Hình 10 là cùng một loại polymer từ Hình 9, nhưng được mở rộng.
Hình 2. So sánh Sắc ký đồ TIC của 2 mẫu polyme A
Hình 3. So sánh sắc ký đồ TIC của 2 mẫu polyme B.
Hình 4. So sánh sắc ký đồ TIC của 2 mẫu Polymer C. TIC phía trên là của mẫu có 2 mảnh trong lọ thay vì một mảnh thể hiện ảnh hưởng của diện tích bề mặt của phương pháp này
Hình 5. So sánh sắc ký đồ TIC của 2 mẫu Polymer D.
Hình 6. So sánh Sắc ký đồ TIC của lọ thứ hai (dưới) và FOG (trên) cho Polymer A. Phân tích Headspace FOG có các đỉnh bổ sung không được quan sát thấy trong phân tích Headspace VOC.
Hình 7. So sánh Sắc ký đồ TIC của lọ thứ hai (dưới) và FOG (trên) cho Polymer B. Phân tích Headspace FOG có các đỉnh bổ sung không được quan sát thấy trong phân tích Headspace VOC.
Hình 8. So sánh Sắc ký đồ TIC của lọ thứ hai (dưới) và FOG (trên) cho Polymer C. Phân tích Headspace FOG có các đỉnh bổ sung không được quan sát thấy trong phân tích Headspace VOC.
Hình 9. So sánh Sắc ký đồ TIC của lọ thứ hai (dưới) và FOG (trên) cho Polymer D. Phân tích Headspace FOG có các đỉnh bổ sung không được quan sát thấy trong phân tích Headspace VOC.
Hình 10. Thang đo mở rộng của sắc ký đồ TIC từ Hình 8 chỉ ra các đỉnh bổ sung trong phân tích Headspace FOG.
6. Kết luận.
VDA 278 hiện đang được các nhà sản xuất xe và các nhà cung cấp của họ sử dụng để kiểm tra các vật liệu chế tạo về lượng khí thải VOC và SVOC. Phương pháp sử dụng giải hấp nhiệt để phân tích mẫu. Điều này đòi hỏi phải giảm kích thước mẫu để phù hợp với các ống giải hấp nhiệt có đường kính trong là 4mm. Phương pháp chỉ ra rằng phải cẩn thận để tránh làm nóng mẫu trong quá trình giảm kích thước mẫu để tránh làm mất VOC và SVOC’s.
Phương pháp Headspace sử dụng SCION Instruments HT3 với tùy chọn động và cùng một vật liệu bẫy được sử dụng trong VDA278 cung cấp một phương pháp nhất quán để phân tích các polyme này. Hai trong số các mẫu là các viên polyme thô và được đặt trực tiếp vào lọ Headspace mà không cần giảm kích thước mẫu. Hai mẫu polyme là các tấm vật liệu, và yêu cầu cắt một mảnh hình vuông từ tấm vật liệu.
Polyme A, B và D chỉ ra kết quả nhất quán giữa các lọ mẫu khi có mặt các mảnh polyme tương tự. Các mẫu polyme C bao gồm một mảnh polyme đơn cho một lọ và hai mảnh polyme cho lọ thứ hai để giữ nguyên khối lượng mẫu. Các đỉnh giống nhau đã được quan sát cho hai mẫu. Tuy nhiên, mẫu có diện tích bề mặt lớn hơn có nồng độ các pic này cao hơn.
Phương pháp Headspace cũng được sử dụng để xác định xem có thể phát hiện sự khác biệt trong các polyme hay không khi cùng một lọ được sử dụng cho cả phân tích VOC ở 90 ° C và sau đó được sử dụng lại để phân tích FOG ở 120 ° C. Tất cả bốn mẫu polyme đều cho thấy sự khác biệt giữa phương pháp Headspace VOC và FOG.
Download Application Note tại đây
=============================================
Việt Nguyễn là đại diện độc quyền của hãng SCION- Anh tại Việt Nam.
Tham khảo link sản phẩm hãng SCION tại đây: https://vietnguyenco.vn/…/scion-instrument-voi-cac…/
Quý khách có nhu cầu tư vấn, vui lòng liên hệ:
| CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI – DỊCH VỤ – KỸ THUẬT VIỆT NGUYỄN | |
| Địa chỉ | VPHCM: số N36, đường số 11, P. Tân Thới Nhất, Q.12, Tp. Hồ Chí Minh
VPĐN: Số 10 Lỗ Giáng 5, phường Hòa Xuân, quận Cẩm Lệ, Tp. Đà Nẵng VPHN: 138 Phúc Diễn, P. Xuân Phương, Q. Nam Từ Liêm, Tp. Hà Nội |
| Hotline | PHÒNG MARKETING – TRUYỀN THÔNG:
|
| info@vietnguyenco.vn | |
| Website | https://www.vietcalib.vn| https://www.vietnguyenco.vn |
