JP6574081B1 - プラスチックの純度測定方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、プラスチック中に含まれる、PE、PPの量を簡便に求めることが可能な、プラスチックの純度測定方法を提供することを目的とする。本発明のプラスチックの純度測定方法は、ポリエチレンおよびポリプロピレンの少なくとも一方を含むプラスチックの純度測定方法であり、秤量した前記プラスチックに、秤量した内部標準物質を加える工程(A)、内部標準物質が加えられたプラスチックを、赤外分光法で分析する工程(B)、前記工程(B)で得られたIRスペクトルから、プラスチックに含まれるポリエチレン量およびポリプロピレン量を求める工程(C)を有する。

Description

本発明は、プラスチックの純度測定方法に関する。
プラスチックは、主に炭素と水素とから成る高分子化合物であり、一般的に絶縁性に優れる、耐腐食性に優れる、金属や陶磁器と比べて軽量である、大量生産が可能、成形が容易等の様々な特徴を有しており、現代社会で幅広く用いられる材料である。
プラスチックとしては、様々なものが実用化されているが、代表的なものとしてはポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ABS樹脂等が挙げられる。中でも、ポリエチレンおよびポリプロピレンは、それぞれプラスチック生産量の凡そ20%を占めており、最も一般的なプラスチックである。
プラスチックは、大量に使用される材料であるため、廃棄されるプラスチック(廃プラスチック)の量もまた膨大である。廃棄されるプラスチックをリサイクルするための方法としては、大きく分けて、マテリアルリサイクル(材料リサイクル)、ケミカルリサイクル、サーマルリサイクル(エネルギー回収)の三つの方法がある。
マテリアルリサイクルは、廃プラスチックを、他の製品か別のプラスチック材料として活用する方法である。ケミカルリサイクルは廃プラスチックを、化学的に処理し、化学原料として再生する方法である。サーマルリサイクルとは、廃プラスチックを熱源として利用する方法である。
これらの方法で、廃プラスチックをリサイクルする際には、廃プラスチックの純度が問題となることがあるが、廃プラスチックの組成を簡便な方法で調べることは、一般に困難であった。
ところで、特許文献1には、ポリオレフィン樹脂組成物のプロピレン成分とエチレン成分との割合を定量する分析方法が開示されている。特許文献1に開示された方法は1H−NMR法により行われる方法である。
特開2006−194798号公報
一般的な廃プラスチックとしては、ポリエチレンおよびポリプロピレンを主成分とする廃プラスチックがある。このようなポリエチレンおよびポリプロピレンを主成分とする廃プラスチックであっても、ポリエチレン、ポリプロピレン以外の成分(例えば、他の重合体、添加剤、汚れ(ゴミ)、水等)が含まれているのが通常であった。
仮に廃プラスチック中の成分がポリエチレンおよびポリプロピレンのみであれば、赤外分光法で得られたIRスペクトルから、ポリエチレンおよびポリプロピレンそれぞれに特徴的なピークの、ピーク面積あるいはピーク高さから、その組成を知ることが可能である。しかしながら、ポリエチレン、ポリプロピレン以外の成分が含まれている場合には、このような方法では、その組成を知ることができなかった。
また、特許文献1に開示されたポリオレフィン樹脂組成物の分析方法では1H−NMR法が採用されているが、NMR測定を行うために用いられる核磁気共鳴装置は、一般に高価であり、その測定結果は、核磁気共鳴装置が置かれる環境の影響、例えば、温度変化、騒音、ノイズ、振動、磁場等の影響を受けるため、清潔な室内であることが求められる。また、樹脂をNMRで測定する際には、数〜十数時間かかることが一般的であり、大量のサンプル(ポリオレフィン樹脂組成物)を分析することが難しかった。
本発明は、従来の技術では難しかったプラスチック中に含まれる、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)の量を簡便に求めることが可能な、プラスチックの純度測定方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、プラスチックに内部標準物質を加えることにより、プラスチックの純度を効率的に測定することができることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明のプラスチックの純度測定方法は、例えば以下の[1]〜[5]に関する。
[1] ポリエチレンおよびポリプロピレンの少なくとも一方を含むプラスチックの純度測定方法であり、秤量した前記プラスチックに、秤量した内部標準物質を加える工程(A)、内部標準物質が加えられたプラスチックを、赤外分光法で分析する工程(B)、前記工程(B)で得られたIRスペクトルから、プラスチックに含まれるポリエチレン量およびポリプロピレン量を求める工程(C)を有する、プラスチックの純度測定方法。
[2] 前記内部標準物質が、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリピバリン酸ビニル、またはポリモノクロロ酢酸ビニルである、[1]に記載のプラスチックの純度測定方法。
[3] 秤量したポリエチレン、ポリプロピレンおよび内部標準物質を用い、内部標準物質に対するポリエチレンの量を定量する際に用いる検量線および、内部標準物質に対するポリプロピレンの量を定量する際に用いる検量線を作成する工程(α)を有する[1]または[2]に記載のプラスチックの純度測定方法。
[4] 前記工程(A)中に、前記秤量したプラスチックと、前記秤量した内部標準物質とを、溶媒を用いて溶解する工程を有する、[1]〜[3]のいずれかに記載のプラスチックの純度測定方法。
[5] 前記プラスチックが廃プラスチックである、[1]〜[4]のいずれかに記載のプラスチックの純度測定方法。
本発明のプラスチックの純度測定方法は、プラスチック中のPE量およびPP量を簡便に求めることが可能である。
ポリエチレンのIRスペクトルを示す。 ポリプロピレンのIRスペクトルを示す。 ポリ酢酸ビニルのIRスペクトルを示す。 実験例1におけるポリエチレンとポリ酢酸ビニルとの、重量比(実測値)と、面積比との関係を示す。 実験例1におけるポリプロピレンとポリ酢酸ビニルとの、重量比(実測値)と、面積比との関係を示す。 実験例3におけるポリエチレンとポリ酢酸ビニルとの、重量比(実測値)と、面積比との関係を示す。 実験例3におけるポリプロピレンとポリ酢酸ビニルとの、重量比(実測値)と、面積比との関係を示す。
次に本発明について具体的に説明する。
本発明の純度測定方法は、ポリエチレンおよびポリプロピレンの少なくとも一方を含むプラスチックの純度測定方法であり、秤量した前記プラスチックに、秤量した内部標準物質を加える工程(A)、内部標準物質が加えられたプラスチックを、赤外分光法で分析する工程(B)、前記工程(B)で得られたIRスペクトルから、プラスチックに含まれるポリエチレン量およびポリプロピレン量を求める工程(C)を有する、プラスチックの純度測定方法である。
本発明のプラスチックの純度測定方法(単に、純度測定方法とも記す)は、ポリエチレンおよびポリプロピレンの少なくとも一方を含むプラスチックに含まれる、ポリエチレン量およびポリプロピレン量を求めることが可能であり、前記プラスチックとしてはポリエチレンおよびポリプロピレンを含むプラスチックであることが好ましい。
本発明の純度測定方法は、組成が不明なプラスチックにおいて、ポリエチレンやポリプロピレンの量を容易に求めることが可能であり、プラスチックとしては廃プラスチックが好ましい。廃プラスチックとしては、本発明の純度測定方法を行う前に、ポリスチレンを除去した廃プラスチックを用いてもよい。ポリスチレンを除去した廃プラスチックは、例えば、廃プラスチックを、ポリスチレンを溶解可能な溶媒(例えば、テトラヒドロフランとアセトンとの混合溶媒)を用いて加熱還流することにより、得ることができる。
本発明の純度測定方法は工程(A)〜(C)を有しており、さらに工程(α)を有することが好ましい。以下工程(A)〜(C)および(α)について説明する。
[工程(A)]
本発明の工程(A)は、秤量したプラスチックに、秤量した内部標準物質を加える工程である。
工程(A)では、分析対象であるプラスチックに、内部標準物質を加える。工程(A)では、プラスチックおよび内部標準物質については、秤量を行うことが必要である。秤量の際には、電子天秤等を用いることができる。
なお、ポリエチレンおよびポリプロピレンの純度を正確に求めるためには、工程(A)では、プラスチックと内部標準物質とを均一に混合することが好ましい。プラスチックと内部標準物質とを均一に混合するための方法としては、プラスチックと内部標準物質とを溶媒を用いて溶解することが好ましい。すなわち、工程(A)中に、秤量したプラスチックと、秤量した内部標準物質とを、溶媒を用いて溶解する工程を有することが好ましい。
工程(A)の例としては、秤量したプラスチックおよび内部標準物質を、溶媒を用いて、適宜加熱を行うことにより溶解し、その後溶解後の試料を乾燥させる工程が挙げられる。このようにして、プラスチックと内部標準物質が均一に混合された試料(内部標準物質が加えられたプラスチック)を得ることができる。
内部標準物質としては、IRスペクトルを測定した際に、ポリエチレンおよびポリプロピレンとピークが重ならない波長にピークが観察される物質であり、且つ、プラスチックと均一に混合可能なものであればよく、特に限定はされない。内部標準物質としては均一に混合するために、高沸点であり、試料を調製する際に分解せず、かつ溶媒に溶けるものが好ましい。また、内部標準物質は安価であることが好ましい。内部標準物質の具体例としては、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリピバリン酸ビニル、またはポリモノクロロ酢酸ビニル等が挙げられる。
また、前記溶媒としては、プラスチックおよび内部標準物質を溶解することができればよく、特に限定はされない。溶媒としては例えば、1,1,2,2−テトラクロロエタン、1,1,1,2−テトラクロロエタン、ジクロロベンゼン等を用いることができる。また、溶媒としては、トルエン、シクロヘキサン等を用いることもできる。溶媒としては、1,1,2,2−テトラクロロエタン、トルエンが好ましい。溶媒は一種単独でも二種以上を用いてもよい。
[工程(B)]
本発明の工程(B)は、内部標準物質が加えられたプラスチックを、赤外分光法で分析する工程である。該工程により、分析対象であるプラスチックのIRスペクトルが得られる。
赤外分光法は、通常はフーリエ変換赤外分光分析装置が用いられる。赤外分光法で分析する際の方法としては、プラスチックを分析できる方法であればよく、特に限定は無いが、減衰全反射法(ATR法)で行うことが好ましい。
[工程(C)]
本発明の工程(C)は、前記工程(B)で得られたIRスペクトルから、プラスチックに含まれるポリエチレン量およびポリプロピレン量を求める工程である。
工程(B)で得られるIRスペクトルは、内部標準物質のスペクトル、プラスチック中のポリエチレン、ポリプロピレン、その他の物質のスペクトルが、その含有量に応じて重ね合わされたスペクトルである。得られたIRスペクトルからプラスチックに含まれるポリエチレン量およびポリプロピレン量を求める方法としては、特に限定は無いが、通常はポリエチレン、ポリプロピレン、および内部標準物質の特性吸収帯の面積比を利用して求めることが好ましい。
なお、ポリエチレン、ポリプロピレン、および内部標準物質の特性吸収帯としては、各成分の吸収が重ならない範囲であればよく、内部標準物質の種類によってもことなる。例えば、内部標準物質として、ポリ酢酸ビニルを使用する場合には、ポリエチレンの特性吸収帯として717cm-1、ポリプロピレンの特性吸収帯として841cm-1、ポリ酢酸ビニルの特性吸収帯として1730cm-1を使用することができる。
具体的には、工程(α)を工程(A)〜(C)の前あるいは途中に行い、工程(α)によって作成した検量線を利用して、工程(C)においてプラスチックに含まれるポリエチレン量、ポリプロピレン量を求めることが好ましい。
[工程(α)]
本発明の工程(α)は、秤量したポリエチレン、ポリプロピレンおよび内部標準物質を用い、内部標準物質に対するポリエチレンの量を定量する際に用いる検量線および、内部標準物質に対するポリプロピレンの量を定量する際に用いる検量線を作成する工程である。
検量線の作成は、例えば、秤量したポリエチレン、ポリプロピレンおよび内部標準物質を均一に混合し、赤外分光法で分析し、得られたIRスペクトルにおける、ポリエチレン、ポリプロピレンおよび内部標準物質の特性吸収帯のピーク面積を求め、該ピーク面積と、各成分の重量との関係を求めることにより行われる。
具体例としては、秤量したポリエチレン、ポリプロピレンおよび内部標準物質を均一に混合した試料を、ポリエチレンとポリプロピレンとの割合を変えて複数用意する。この際、ポリエチレンおよびポリプロピレンの合計量に対する内部標準物質の量をできるだけ一定にすることが好ましい。また、試料としては、ポリエチレンを含まない物、ポリプロピレンを含まない物も用意することが好ましい。次いで、各試料についてIRスペクトルを得る。次に各IRスペクトルにおけるポリエチレンの特性吸収帯と、内部標準試料の特性吸収帯とのピーク面積比および、各試料におけるポリエチレンと、内部標準試料との重量比をプロットし、内部標準物質に対するポリエチレンの量を定量する際に用いる検量線を作成し、同様に、各IRスペクトルにおけるポリプロピレンの特性吸収帯と、内部標準試料の特性吸収帯とのピーク面積比および、各試料におけるポリプロピレンと、内部標準試料との重量比をプロットし、内部標準物質に対するポリプロピレンの量を定量する際に用いる検量線を作成する方法が挙げられる。なお、前記具体例においては、検量線を作成する際の試料としては、ポリエチレン、ポリプロピレンおよび内部標準物質を含有する試料を用いる場合を挙げたが、試料としては、ポリエチレンおよび内部標準物質を含有する試料と、ポリプロピレンおよび内部標準物質を含有する試料を用いて、各試料において、ポリエチレンと内部標準物質との重量比、またはポリプロピレンと内部標準物質との重量比を変えた試料を複数用意して、検量線を作成してもよい。
工程(α)で作成した検量線を、工程(C)で利用することにより、プラスチックに含まれるポリエチレン量およびポリプロピレン量を容易に求めることができる。
本発明の純度測定方法は、前述の工程(A)〜(C)を有し、工程(α)を有することが好ましい。また、本発明の目的の範囲内で別途任意の工程を設けてもよい。
次に本発明について実施例を示してさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
〔実験例1〕
〔1〕検量線の作成
検量線作成に用いたポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、内部標準物質であるポリ酢酸ビニル(PVAc)を表1にまとめる。
PE、PP、PVAcの特性吸収帯は、各重合体のみで測定したIRスペクトルに基づき、表2に記載の通り決定した。なお、表1に記載のPE、PP、PVAcのIRスペクトルを図1〜3に示す。
〔1−1〕試料の秤量
フード付き電子天秤を用い、50mlのサンプル管瓶に、前記PEおよびPPを、後述の表3に記載の割合かつ合計約30mgとなるように秤量した。また、PVAcを約15mg秤量した。
前記秤量に当たっては、秤量後60秒間静置し、値が一定になったのを確認した。
各サンプルに、PE、PPおよびPVAcの秤量したmg数を、小数点以下第1位まで測定し、記録し、表3に記載のPE:PP重量比率、PE/PVAc重量比、およびPP/PVAc重量比の算出に使用した。
〔1−2〕溶媒の添加
前記1−1において、PE、PPおよびPVAcが秤量された50mlサンプル管瓶に、1,1,2,2−テトラクロロエタン約4.5gを加えた。なお、溶液濃度が1%になるように、PE、PPおよびPVAcの合計重量の100倍量の1,1,2,2−テトラクロロエタンを使用した。
〔1−3〕試料の溶解
前記1−2で溶媒が加えられたサンプル管瓶を、200〜220℃の範囲に保ちながら30分間加熱を行い、均一溶液を調製した。
〔1−4〕試料の乾燥
前記1−3で溶解させた試料を、乾燥、固形化させるために、ドラフト内で溶媒を均一に蒸発させた。乾燥の仕上げとしてロータリーポンプを用いて真空乾燥を行い、溶媒を蒸発、除去した。
〔1−5〕試料の採取
前記1−4で得られたサンプル管瓶中の乾燥された試料を、スパーテルで採取し、メノウ乳鉢で混合し、FT−IR測定試料とした。
〔1−6〕FT−IR測定
前記1−5で調製したFT−IR測定試料のIRスペクトルを、それぞれフーリエ変換赤外分光分析装置 Spectrum100(株式会社パーキンエルマージャパン製)を用いて測定した。
得られたIRスペクトルの前記特性吸収帯の面積に基づき、PEとPVAcとの面積比およびPPとPVAcとの面積比を算出した。
なお、IRスペクトルの測定は、各試料について20点測定を行い、20点について各特性吸収帯のピーク面積を求め、上下5点を除外した10点に基づき、平均を算出し、各特性吸収帯の面積とした。
各試料のPE:PP重量比率、PEとPVAcとの面積比、PEとPVAcとの重量比、PPとPVAcとの面積比、PPとPVAcとの重量比を表3に示す。
なお、PE:PP重量比率としては、秤量予定の重量比率および実際に秤量した重量に基づき計算した重量比(実測値)の両方を示す。
表3の結果を基に作成した、PEとPVAcとの、重量比(実測値)と、面積比との関係を図4に示し、PPとPVAcとの、重量比(実測値)と、面積比との関係を図5に示す。
表3および図4に示した結果から、プラスチック中のPEの重量は、以下のように求めることができる。
PE重量(mg)/PVAc重量(mg)=18.24PE面積/PVAc面積
ここで、上記式の相関係数は、0.8657であった。
PE重量(mg)=18.24PE面積/PVAc面積×PVAc重量(mg)
また、プラスチック中のPE純度(%)は試料全体の重量をSW(mg)とすると、以下のように求めることができる。
PE純度(%)=PE重量(mg)/SW(mg)×100
表3および図5に示した結果から、プラスチック中のPPの重量は、以下のように求めることができる。
PP重量(mg)/PVAc重量(mg)=71.11PP面積/PVAc面積
ここで、上記式の相関係数は、0.9714であった。
PP重量(mg)=71.11PP面積/PVAc面積×PVAc重量(mg)
また、プラスチック中のPP純度(%)は試料全体の重量をSW(mg)とすると、以下のように求めることができる。
PP純度(%)=PP重量(mg)/SW(mg)×100
〔実験例2〕
実験例1で得た検量線の妥当性を検討するために、以下の実験を行った。
減容再生されたポリエチレンを主成分とするPEとPPとの混合リサイクル材および、減容再生されたポリプロピレンを主成分とするPEとPPとの混合リサイクル材について、以下の方法でIRスペクトルおよび1H−NMRスペクトルを得て、各スペクトルから導かれる結果を対比した。
なお、減容再生されたポリエチレンを主成分とするPEとPPとの混合リサイクル材をPE混合リサイクル材とも記し、減容再生されたポリプロピレンを主成分とするPEとPPとの混合リサイクル材をPP混合リサイクル材とも記す。
〔2−1〕試料の前処理
各混合リサイクル材を、冷凍粉砕機(型式:JFC−300、吉田製作所製)を用いて細かく粉砕した。
フード付き電子天秤を用い、50mlのサンプル管瓶に、粉砕された混合リサイクル材を約30mg、PVAcを約15mgとなるように精秤量した。
前記秤量に当たっては、秤量後60秒間静置し、値が一定になったのを確認した。
各サンプルに、混合リサイクル材およびPVAcの秤量したmg数を、小数点以下第1位まで測定し、記録し、検量線に基づき、PE重量を算出する際、PP重量を算出する際の試料全体の重量、PVAcの重量として使用した。
〔2−2〕溶媒の添加
前記2−1において、混合リサイクル材およびPVAcが秤量された50mlサンプル管瓶に、1,1,2,2−テトラクロロエタン約4.5gを加えた。なお、溶液の濃度が1%になるように1,1,2,2−テトラクロロエタンを加えた。
〔2−3〕試料の溶解
前記2−2で溶媒が加えられたサンプル管瓶を、200〜220℃の範囲に保ちながら30分間加熱を行い、均一溶液を調製した。
〔2−4〕試料の乾燥
前記2−3で溶解させた試料を、乾燥、固形化させるために、ドラフト内で溶媒を蒸発させた。乾燥の仕上げとしてロータリーポンプを用いて真空乾燥を行い、溶媒を蒸発、除去した。
〔2−5〕試料の採取
前記2−4で得られたサンプル管瓶中の乾燥された試料を、スパーテルで採取し、メノウ乳鉢で混合し、FT−IR測定試料とした。
〔2−6〕FT−IR測定
前記2−5で調製したFT−IR測定試料のIRスペクトルを、それぞれフーリエ変換赤外分光分析装置 Spectrum100(株式会社パーキンエルマージャパン製)を用いて測定した。
得られたIRスペクトルの前記特性吸収帯の面積に基づき、PEとPVAcとの面積比およびPPとPVAcとの面積比を算出した。
該面積比およびPVAcの重量、並びに実験例1で得た検量線から、以下のように、PE混合リサイクル材についてはPE純度を算出し、PP混合リサイクル材についてはPP純度を算出した。
(PE混合リサイクル材のPE純度)
PE重量(mg)=18.24PE面積/PVAc面積×PVAc重量(mg)
=18.24×0.6261/7.381×14.9
=23.05
PE純度(%)=PE重量(mg)/SW(mg)×100
=23.05/30.3×100
=76.1%
(PP混合リサイクル材のPP純度)
PP重量(mg)=71.11PP面積/PVAc面積×PVAc重量(mg)
=71.11×0.1471/5.981×15.1
=26.41
PP純度(%)=PP重量(mg)/SW(mg)×100
=26.41/30.6×100
=86.3%
〔2−7〕1H−NMR測定
PE混合リサイクル材および、PP混合リサイクル材について、1H−NMR測定および1H−NMR測定に基づく成分組成の評価を実施した。結果を表4に示す。
1H−NMR測定は、以下の条件で行った。
・装置:日本電子株式会社製核磁気共鳴装置「ECA500」(500MHz)
・溶媒:重水素化1,1,2,2−テトラクロロエタン
・試料:不溶解分を除去した試料(PE混合リサイクル材、PP混合リサイクル材)を使用
・試料量:約20mg
・測定核種:1
・測定温度:120℃
〔2−8〕FT−IR測定結果と、1H−NMR測定結果との対比
前記2−6で求めたPE純度およびPP純度、並びに2−7で求めたPE純度およびPP純度を対比した結果を表5に示す。
表5の結果より、本発明の内部標準物質を用いて、赤外分光法によってIRスペクトルを得ることにより、プラスチックの純度を測定する方法と、1H−NMRによって、プラスチックの純度を測定する方法とでは、その結果の差が小さく、産業上有用であることが分かった。NMR測定と比べてIR測定は簡便な装置で測定を実施することが可能であるため、本発明の方法は簡便であり、有用であることが確認できた。
〔実験例3〕
〔3〕検量線の作成
実験例1と同様のポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、内部標準物質であるポリ酢酸ビニル(PVAc)を検量線作成に用いた。
PE、PP、PVAcの特性吸収帯についても実験例1と同様にした。
〔3−1〕試料の秤量
フード付き電子天秤を用い、50mlのサンプル管瓶に、前記PEおよびPPを、後述の表6に記載の割合かつ合計約30mgとなるように秤量した。また、PVAcを約15mg秤量した。
前記秤量に当たっては、秤量後60秒間静置し、値が一定になったのを確認した。
各サンプルに、PE、PPおよびPVAcの秤量したmg数を、小数点以下第1位まで測定し、記録し、表6に記載のPE:PP重量比率、PE/PVAc重量比、およびPP/PVAc重量比の算出に使用した。
〔3−2〕溶媒の添加
前記3−1において、PE、PPおよびPVAcが秤量された50mlサンプル管瓶に、トルエン約4.5gを加えた。なお、溶液濃度が1%になるように、PE、PPおよびPVAcの合計重量の100倍量のトルエンを使用した。
〔3−3〕試料の溶解
前記3−2で溶媒が加えられたサンプル管瓶を、150〜170℃の範囲に保ちながら20分間加熱を行い、均一溶液を調製した。
〔3−4〕試料の乾燥
前記3−3で溶解させた試料を、乾燥、固形化させるために、ドラフト内で溶媒を均一に蒸発させた。乾燥の仕上げとしてロータリーポンプを用いて真空乾燥を行い、溶媒を蒸発、除去した。
〔3−5〕試料の採取
前記3−4で得られたサンプル管瓶中の乾燥された試料を、スパーテルで採取し、メノウ乳鉢で混合し、FT−IR測定試料とした。
〔3−6〕FT−IR測定
前記3−5で調製したFT−IR測定試料のIRスペクトルを、それぞれフーリエ変換赤外分光分析装置Frontier FT IR(株式会社パーキンエルマージャパン製)を用いて測定した。
得られたIRスペクトルの前記特性吸収帯の面積に基づき、PEとPVAcとの面積比およびPPとPVAcとの面積比を算出した。
なお、IRスペクトルの測定は、各試料について20点測定を行い、20点について各特性吸収帯のピーク面積を求め、全平均を算出し、各特性吸収帯の面積とした。
各試料のPE:PP重量比率、PEとPVAcとの面積比、PEとPVAcとの重量比、PPとPVAcとの面積比、PPとPVAcとの重量比を表6に示す。
なお、PE:PP重量比率としては、秤量予定の重量比率および実際に秤量した重量に基づき計算した重量比(実測値)の両方を示す。
表6の結果を基に作成した、PEとPVAcとの、重量比(実測値)と、面積比との関係を図6に示し、PPとPVAcとの、重量比(実測値)と、面積比との関係を図7に示す。
表6および図6に示した結果から、プラスチック中のPEの重量は、以下のように求めることができる。
PE重量(mg)/PVAc重量(mg)=13.32PE面積/PVAc面積
ここで、上記式の相関係数は、0.8985であった。
PE重量(mg)=13.32PE面積/PVAc面積×PVAc重量(mg)
また、プラスチック中のPE純度(%)は試料全体の重量をSW(mg)とすると、以下のように求めることができる。
PE純度(%)=PE重量(mg)/SW(mg)×100
表6および図7に示した結果から、プラスチック中のPPの重量は、以下のように求めることができる。
PP重量(mg)/PVAc重量(mg)=32.52PP面積/PVAc面積
ここで、上記式の相関係数は、0.9551であった。
PP重量(mg)=32.52PP面積/PVAc面積×PVAc重量(mg)
また、プラスチック中のPP純度(%)は試料全体の重量をSW(mg)とすると、以下のように求めることができる。
PP純度(%)=PP重量(mg)/SW(mg)×100

Claims (4)

  1. ポリエチレンおよびポリプロピレンの少なくとも一方を含むプラスチックの純度測定方法であり、
    秤量した前記プラスチックに、秤量した内部標準物質を加える工程(A)、
    内部標準物質が加えられたプラスチックを、赤外分光法で分析する工程(B)、
    前記工程(B)で得られたIRスペクトルから、プラスチックに含まれるポリエチレン量およびポリプロピレン量を求める工程(C)を有し、
    前記内部標準物質が、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリピバリン酸ビニル、またはポリモノクロロ酢酸ビニルである、プラスチックの純度測定方法。
  2. 秤量したポリエチレン、ポリプロピレンおよび内部標準物質を用い、
    内部標準物質に対するポリエチレンの量を定量する際に用いる検量線および、
    内部標準物質に対するポリプロピレンの量を定量する際に用いる検量線を作成する工程(α)を有する請求項1に記載のプラスチックの純度測定方法。
  3. 前記工程(A)中に、前記秤量したプラスチックと、前記秤量した内部標準物質とを、溶媒を用いて溶解する工程を有する、請求項1または2に記載のプラスチックの純度測定方法。
  4. 前記プラスチックが廃プラスチックである、請求項1〜のいずれか一項に記載のプラスチックの純度測定方法。
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