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天津市能譜科技有限公司
時(shí)間: 2021-11-01 瀏覽量: 1554 -
包裝材料 圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
通常而言，包裝材料的作用是防止內(nèi)部成分與外界的光照、水汽、氧氣發(fā)生反應(yīng)。因此包裝材料往往由好幾層聚合物膜或金屬薄片（箔）重疊而成，每層都有特定作用。其余非聚合物膜還包括粘合密封材料或是印刷油墨。此類多層包裝材料一旦產(chǎn)生缺陷，將加速包裝內(nèi)的成分腐化降解，進(jìn)而失效。
傅里葉變換紅外光譜法（FT-IR）是分析上述多層膜的失效，以及運(yùn)用反向工程技術(shù)（reverse engineering）的最佳方法。紅外譜圖不僅提供各層膜的化學(xué)信息，還可用于檢測(cè)其中未知污染物的存在。
包裝材料 圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
實(shí)驗(yàn)條件
實(shí)驗(yàn)中所使用的紅外光譜儀是一臺(tái)具有高度自動(dòng)化和舒適操作界面的集成光譜儀。內(nèi)置自動(dòng)化光衰減全反射（ATR）晶體，可自動(dòng)、完整地測(cè)定樣品的成分和背景。為了探究樣品中的未知成分，檢測(cè)人員還使用了紅外光譜儀的自動(dòng)尋峰和綜合分析功能，對(duì)測(cè)得數(shù)據(jù)進(jìn)行單變量或多變量分析，據(jù)此結(jié)果得到相應(yīng)譜圖。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
檢測(cè)人員分析了透明包裝袋內(nèi)的缺陷，選擇可能發(fā)生缺陷的區(qū)域進(jìn)行測(cè)定，見(jiàn)圖1（a）。使用ATR模式進(jìn)行自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集。采集時(shí)間為20s，光譜分辨率為4cm^-1。搜索ATR COMPLETE數(shù)據(jù)庫(kù)后，檢測(cè)人員認(rèn)為，該薄膜材料為聚偏氯乙烯-丙烯酸酯共聚物，如圖1（b）所示。紅色標(biāo)注區(qū)域?yàn)槿毕蔹c(diǎn)，該處的譜圖除了具有原始薄膜的譜特征外，附加譜帶也尤為明顯。自動(dòng)尋峰功能可將譜圖中原始薄膜的譜線扣除，直接得到未知成分的譜線。假定該操作可靠，紅色標(biāo)注區(qū)域處的未知成分為聚酰氨樹(shù)脂，見(jiàn)圖1（c）。再次扣去紅色譜圖后可發(fā)現(xiàn)，粉色點(diǎn)處還存在第二種污染物——聚乙烯，見(jiàn)圖1（d）。
圖1（a）：薄膜缺陷的顯微圖像。彩色點(diǎn)表示測(cè)量位置。
圖1（b）：綠色和藍(lán)色譜線分別表示：測(cè)得薄膜的紅外光譜圖、聚偏氯乙烯-丙烯酸酯共聚物標(biāo)準(zhǔn)紅外譜圖。紅色、粉色譜圖表示測(cè)得缺陷紅外譜圖。
圖1（c）：藍(lán)色譜線表示：聚酰氨樹(shù)脂標(biāo)準(zhǔn)紅外譜圖。紅色譜線表示：測(cè)得的薄膜譜圖減去聚偏氯乙烯-丙烯酸酯共聚物后所得的紅外譜圖。
圖1（d）：藍(lán)色、橙色、粉色譜線分別表示：聚偏氯乙烯-丙烯酸酯共聚物標(biāo)準(zhǔn)紅外譜圖、聚乙烯標(biāo)準(zhǔn)紅外譜圖、測(cè)得原始薄膜紅外譜圖。黑色譜線表示：聚乙烯譜圖和聚偏氯乙烯-丙烯酸酯共聚物的紅外譜圖疊加后的譜圖。
結(jié)論
使用紅外光譜儀可探測(cè)到薄膜中的多種組分。該案例中，導(dǎo)致包裝材料缺陷的原因是聚酰氨樹(shù)脂和聚乙烯。來(lái)源：材料與測(cè)試網(wǎng)。
