Anton Astner: Ce protocole décrit la préparation de micro et nanoplastiques manufacturés provenant d’une large gamme de matières premières polymères, telles que des granulés et des films représentant des matériaux modèles authentiques. Cette méthode forme efficacement des micro-nanoplastiques grâce à une procédure mécanique simple impliquant un broyage cryogénique, un bouillonnement et un broyage humide qui peut servir de matériaux de substitution pour les études environnementales. Pour commencer, récupérez la mousse du rouleau et coupez la mousse P B A T en bandes avec un coupe-papier, prétrempez les fragments dans de l’eau désionisée pendant 10 minutes et transférez le matériau en mousse dans un récipient cryogénique.
Ajouter lentement 200 millilitres d’azote liquide dans un récipient cryogénique, transférer soigneusement des fragments de mousse ou des granulés imbibés dans le récipient cryogénique avec une pince à épiler en acier. Ensuite, transférez les fragments de mousse congelés ou les granulés dans un mélangeur et traitez pendant 10 secondes. Ajouter 400 millilitres d’eau DI et mélanger la boue d’eau mousseuse pendant cinq minutes.
Transférer l’insulte dans un entonnoir buchner avec un filtre et appliquer le vide pendant une heure. Transférez ensuite l’échantillon avec l’entonnoir dans un four à vide. Sécher à 30 degrés Celsius pendant au moins 48 heures.
Peser des échantillons de film polymère ou de granulés et transférer dans un bocal en verre de 50 millilitres. Placez le tube de distribution rectangulaire avec une graine de 20 mailles dans la fente devant le lait de coupe rotatif et soulevez le tube de livraison jusqu’à ce qu’il atteigne la goupille du bouillon. Placez la plaque de verre sur la face des chambres de fraisage et fixez-la avec la pince réglable.
Ensuite, placez un bocal en verre de 50 millilitres sous la sortie du moulin. Positionnez le support du bras latéral coulissant sur le fraise légèrement décentré sur la vitre avant et serrez-le avec le boulon neural. Insérez l’entonnoir de trémie au-dessus du broyeur dans l’ouverture de la chambre de broyage supérieure.
Branchez un cordon de ligne dans une prise de courant et appuyez sur l’interrupteur du cordon pour démarrer l’opération de fraisage. Alimentez lentement l’échantillon et ajoutez le prochain lot de fragments de film ou de granulés une fois que le bruit audible a diminué. Après avoir traité le film ou les fragments de pastilles, appuyez sur l’interrupteur du cordon pour arrêter le fonctionnement du broyeur pendant environ 20 minutes pour refroidir.
Nettoyez la chambre de coupe avec une spatule et une brosse à poils et collectez les particules dans le bocal en verre. Retirez le tube de distribution de 840 micromètres à 20 mailles et remplacez-le par le tube de distribution à 60 mesh. À la fin du premier lot, réintroduire le matériau collecté dans la trémie du moulin.
Suivez la même procédure pour la fraction de mouture de 60 purées. Récupérez les particules restantes dans la chambre et ajoutez-les à la fraction principale collectée. Préparez une boue de microplastiques.
Commencez par prendre di eau dans un bécher en verre et insérez une barre d’agitation. Introduisez huit grammes de la fraction plastique collectée de 250 micromètres. Placez le bécher en verre sur une plaque d’agitation et remuez magnétiquement pendant 24 heures à 400 rotations par minute.
Pour faire tremper les particules dans l’eau, transférez les particules dans un récipient en plastique. Remplissez deux récipients en plastique supplémentaires d’un litre avec de l’eau di, qui sera utilisée pour rincer les particules attachantes sur la trémie du broyeur. Pendant le processus de broyage.
Placez les pierres de taille verte 46 dans la meuleuse à friction humide et fixez l’écrou central. Serrez à la main avec une clé de 17 millimètres, ajoutez la trémie sur le dessus et fixez les quatre boulons avec la clé Allen de cinq millimètres. Placez un pot de collecte en plastique d’un litre sous la sortie du collisionneur.
Placez un deuxième seau vide d’un litre à côté de la prise qui sera utilisé pour l’échange pendant le traitement. Allumez l’appareil et réglez soigneusement le jeu de jauge en tournant la roue de réglage dans le sens des aiguilles d’une montre, ce qui correspond à un décalage positif de 0,10 micromètre de la position zéro jusqu’à ce que les meules se touchent. Ensuite, réglez la bague de mesure flexible à zéro et tournez immédiatement la roue dans le sens inverse des aiguilles d’une montre.
Par défaut, la vitesse est réglée à 1500 tours par minute. Tournez la roue de réglage dans le sens des aiguilles d’une montre jusqu’à ce que les pierres se touchent et remplissez doucement la boue de nanoplastique d’eau dans la trémie. Réduire continuellement l’écart jusqu’à une jauge de dégagement négative de 2,0 correspondant à un décalage négatif de 0,20 micromètre par rapport à la position zéro après l’introduction de la boue.
Collectez le lisier en échangeant les seaux de collecte. Une fois que le niveau de remplissage et le godet dépasse 0,5 litre, collectez et réintroduisez les particules dans le broyeur entre 30 et 60 fois plus élevé. Les passes entraînent une taille de particules plus petite.
Lavez les particules attachantes sur la trémie avec la bouteille d’eau DI préparée pour permettre un mélange approprié de la boue pendant le traitement. Récupérer le lisier et remuer pendant quatre heures à 400 rotations par minute à 25 degrés Celsius pour lui permettre de bien mélanger Laissez le lisier reposer pendant 48 heures pour se stabiliser. L’analyse numérique a révélé la distribution bimodale de la taille des particules pour les nanoplastiques produits à partir des deux matières premières.
Les principales populations de particules pour les nanoplastiques des palettes P B A T étaient d’environ 79 et 530 nanomètres, et les valeurs de fréquence de densité numérique correspondantes étaient de 25 et 5% respectivement. D’autre part, les nanoplastiques dérivés des mousses P B A T possédaient des maxima de taille d’environ 50 et 106 nanomètres avec des valeurs de fréquence de densité numérique correspondantes de 11 et 10% respectivement. Les résultats FTIR R pour les nanoplastiques P B A T indiquent une nette diminution des valeurs d’absorbance entre 980 et 1200 centimètres inverses reflétant la lixiviation du composant amidon pendant le broyage humide.
Conformément aux observations d’études antérieures Anton Astner:Pour la formation de microplastiques à partir de films plastiques et de granulés, le prétraitement cryogénique induit une fragilisation sur les plastiques. Il imite l’impact des intempéries environnementales mais pas parfaitement, ce qui permet une défragmentation accélérée. La procédure de cryo-broyage combinée au processus de broyage humide permet le traitement de nombreuses matières premières plastiques différentes pour former des micro-nanoplastiques authentiques utilisés dans les études environnementales.
