Anton Astner: Dieses Protokoll beschreibt die Herstellung von technisch hergestelltem Mikro- und Nanoplastik, das aus einer Vielzahl von Polymerrohstoffen wie Pellets und Folien gewonnen wird, die authentische Modellmaterialien darstellen. Diese Methode formt effizient Mikro-Nanoplastik durch ein einfaches mechanisches Verfahren mit kryogenem Mahlen, Brodeln und Nassmahlen, das als Ersatzmaterial für Umweltstudien dienen kann. Um Schaum von der Rolle zu holen und P B A T Schaum in Streifen mit einem Papierschneider zu schneiden, weichen Sie die Fragmente 10 Minuten lang in entionisiertem Wasser ein und überführen das Schaummaterial in einen kryogenen Behälter.
Fügen Sie langsam 200 Milliliter flüssigen Stickstoff in einen kryogenen Behälter hinzu, um eingeweichte Schaumfragmente oder Pellets vorsichtig mit einer Stahlpinzette in den kryogenen Behälter zu übertragen. Als nächstes geben Sie gefrorene Schaumfragmente oder Pellets in einen Mixer und verarbeiten für 10 Sekunden. Fügen Sie 400 Milliliter DI-Wasser hinzu und mischen Sie die Schaumwasseraufschlämmung fünf Minuten lang.
Slur mit einem Filter in einen Buchner-Trichter geben und eine Stunde lang Vakuum anlegen. Anschließend wird die Probe mit dem Trichter in einen Vakuumofen überführt. Bei 30 Grad Celsius mindestens 48 Stunden trocknen.
Polymerfolien- oder Pelletproben wiegen und in ein 50-Milliliter-Glas geben. Legen Sie das rechteckige Lieferrohr mit einem 20-Netz-Samen in den Schlitz vor der rotierenden Schneidemilch und heben Sie das Lieferrohr an, bis es auf den Schaftstift trifft. Positionieren Sie die Glasplatte über der Oberfläche der Fräskammern und sichern Sie sie mit der verstellbaren Klemme.
Als nächstes stellen Sie ein 50-Milliliter-Glas unter den Mühlenauslass. Positionieren Sie die verschiebbare Seitenarmstütze auf der Mühle etwas außerhalb der Mitte auf der Frontscheibe und ziehen Sie sie mit dem Neuralbolzen fest. Führen Sie den Trichtertrichter oben auf der Mühle in die Öffnung der oberen Mahlkammer ein.
Stecken Sie ein Leitungskabel in eine Steckdose, und drücken Sie den Kabelschalter, um den Mühlenbetrieb zu starten. Füttern Sie die Probe langsam und fügen Sie die nächste Charge Film- oder Pelletfragmente hinzu, nachdem das hörbare Geräusch nachgelassen hat. Nach der Verarbeitung der Folien- oder Pelletfragmente drücken Sie den Kabelschalter, um den Mühlenbetrieb für ca. 20 Minuten zum Abkühlen zu stoppen.
Reinigen Sie die Schneidkammer mit Spatel und Borstenbürste und sammeln Sie Partikel im Glasgefäß. Entfernen Sie das 20 Mesh 840 Mikrometer Abgaberöhrchen und ersetzen Sie es durch das 60 Mesh Delivery Röhrchen. Nach Abschluss der ersten Charge wird das gesammelte Material wieder in den Mühlentrichter gegeben.
Befolgen Sie das gleiche Verfahren für die 60-Maische-Mahlfraktion. Gewinnen Sie die verbleibenden Partikel in der Kammer zurück und fügen Sie sie der gesammelten Hauptfraktion hinzu. Bereiten Sie eine Aufschlämmung aus Mikroplastik vor.
Beginnen Sie, indem Sie di Wasser in ein Glasbecherglas geben und einen Rührstab einführen. Bringen Sie acht Gramm der gesammelten 250 Mikrometer Kunststofffraktion ein. Stellen Sie das Glasbecherglas auf eine Rührplatte und rühren Sie 24 Stunden lang mit 400 Umdrehungen pro Minute magnetisch um.
Um die Partikel in Wasser einzuweichen, geben Sie die Partikel in einen Kunststoffbehälter. Füllen Sie zusätzlich zwei Ein-Liter-Plastikbehälter mit Di-Wasser, mit dem liebenswerte Partikel auf dem Trichter der Mühle abgespült werden. Während des Schleifprozesses.
Legen Sie Steine mit einer grünen Größe von 46 in die nasse Friktionsschleifmaschine und befestigen Sie die Mittelmutter. Handfest mit einem 17-Millimeter-Schlüssel den Trichter oben aufsetzen und die vier Schrauben mit dem Fünf-Millimeter-Inbusschlüssel befestigen. Stellen Sie ein Ein-Liter-Plastiksammelgefäß unter den Auslass des Colliders.
Stellen Sie einen zweiten leeren Ein-Liter-Eimer neben den Auslass, der während der Verarbeitung zum Austausch verwendet wird. Schalten Sie das Gerät ein und stellen Sie das Messgerätspiel vorsichtig ein, indem Sie das Einstellrad im Uhrzeigersinn drehen, was einer positiven Verschiebung von 0,10 Mikrometern von der Nullstellung bis zur Berührung der Schleifsteine entspricht. Als nächstes stellen Sie den flexiblen Messring auf Null und drehen das Rad sofort gegen den Uhrzeigersinn.
Standardmäßig ist die Drehzahl auf 1500 Umdrehungen pro Minute eingestellt. Drehen Sie das Einstellrad im Uhrzeigersinn, bis sich die Steine berühren und füllen Sie vorsichtig die Wasser-Nanoplastik-Aufschlämmung in den Trichter. Verringern Sie den Abstand kontinuierlich auf ein Lichtmessgerät von minus 2,0, was einer negativen Verschiebung von 0,20 Mikrometern von der Nullposition nach dem Einbringen der Aufschlämmung entspricht.
Sammeln Sie die Gülle, indem Sie die Sammeleimer austauschen. Sobald der Füllstand und der Eimer 0,5 Liter überschreiten, sammeln und führen Sie die Partikel zwischen 30 und 60 Mal höher in die Mühle ein. Durchgänge führen zu einer kleineren Partikelgröße.
Waschen Sie liebenswerte Partikel auf dem Trichter mit der vorbereiteten DI-Wasserflasche, um eine geeignete Güllemischung während der Verarbeitung zu ermöglichen. Gewinnen Sie die Gülle zurück und rühren Sie vier Stunden lang bei 400 Umdrehungen pro Minute bei 25 Grad Celsius, damit sie sich gut mischen kann, lassen Sie die Gülle 48 Stunden stehen, um sich zu stabilisieren. Die numerische Analyse ergab die bimodale Partikelgrößenverteilung für Nanokunststoffe, die aus beiden Rohstoffen hergestellt werden.
Die Hauptpartikelpopulationen für Nanokunststoffe aus P B A T-Paletten lagen bei etwa 79 bzw. 530 Nanometern, und die entsprechenden Häufigkeitswerte für die Anzahldichte lagen bei 25 bzw. 5%. Auf der anderen Seite besaßen Nanokunststoffe, die aus P B A T-Schäumen gewonnen wurden, Größenmaxima bei etwa 50 und 106 Nanometern mit entsprechenden Anzahldichtefrequenzwerten von 11 bzw. 10%. FTIR R-Ergebnisse für P B A T Nanoplastik zeigt eine deutliche Abnahme der Absorptionswerte zwischen 980 und 1200 Zentimeter invers, was die Auswaschung der Stärkekomponente während der Nassmahlung widerspiegelt.
In Übereinstimmung mit früheren Studienbeobachtungen Anton Astner:Für die Mikroplastikbildung aus Kunststofffolien und Pellets induziert die kryogene Vorbehandlung eine Versprödung der Kunststoffe. Es ahmt die Auswirkungen der Umweltverwitterung nach, aber nicht perfekt, was eine beschleunigte Defragmentierung ermöglicht. Das Kryomahlverfahren in Kombination mit dem Nassmahlprozess ermöglicht die Verarbeitung zahlreicher unterschiedlicher Kunststoffrohstoffe zu authentischem Mikro-Nanoplastik, das in Umweltstudien verwendet wird.
