Name: forming micro-and nano-plastics from agricultural plastic films for employment in fundamental research studies
Uploaded: 2022-07-27T14:15:00
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Diese Forschung wurde vom Herbert College of Agriculture, dem Biosystems Engineering and Soil Department und der Science Alliance an der University of Tennessee, Knoxville, finanziert. Darüber hinaus danken die Autoren für die finanzielle Unterstützung durch den USDA Grant 2020-67019-31167 für diese Forschung. Die ersten Rohstoffe für die Herstellung von MNPs aus PBAT-basierter biologisch abbaubarer Mulchfolie wurden freundlicherweise von BioBag Americas, Inc. (Dunevin, FL, USA) und PBAT-Pellets von Mobius, LLC (Lenoir City, TN) zur Verfügung gestellt.

1. Verarbeitung von MPs aus Kunststoffpellets durch kryogene Vorbehandlung und Mahlung
ANMERKUNG: Diese Methodik basiert auf einem an anderer Stelle beschriebenen Verfahren, bei dem ein PBAT-Film verwendet wird, der aus demselben Material besteht, das für diese vorgestellte Studie verwendetwurde 29.
<ol><li>Polymerpelletproben von ~ 1 g wiegen und in ein 50 ml Glasgefäß geben.</li>
	<li>Legen Sie das "rechteckige Förderrohr" mit einem Sieb mit 20 ...

Diese Methode beschreibt ein effektives Verfahren, das erstmals in einer früheren Veröffentlichung29 beschrieben wurde, um MNPs aus Pellets und Mulchfolien für Umweltstudien herzustellen. Der Zerkleinerungsprozess umfasste kryogene Kühlung (nur für Folien), Trockenmahlen und Nassmahlstufen, um Modell-MNPs herzustellen. Wir haben diese Methode angewendet, um MNPs aus einer Vielzahl von polymeren Rohstoffen herzustellen, darunter Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), Polybutyratadipat-Co-Terepht...

In den letzten Jahrzehnten haben die weltweit rasant steigende Produktion von Kunststoffen und die unsachgemäße Entsorgung und das fehlende Recycling von Kunststoffabfällen zu einer Umweltverschmutzung geführt, die sich auf marine und terrestrische Ökosysteme ausgewirkt hat 1,2,3. Kunststoffmaterialien sind für die moderne Landwirtschaft unerlässlich, insbesondere für den Anbau von Gemüse, Kleinobst und anderen Sonderkulturen. Ihre Verwendung als Mulchfolien, hohe und niedrige Tunnelabdeckungen, Tropfband und andere Anwendungen zielen darauf ab, den Ernteertrag und die Qualität zu verbessern, die Produktionskosten zu senken und nachhaltige Anbaumethoden zu fördern 4,5. Der zunehmende Einsatz von "Plastikultur" hat jedoch Bedenken hinsichtlich der Bildung, Verteilung und Aufbewahrung von Kunststoffteilen in landwirtschaftlichen Umgebungen aufgeworfen. Nach einem kontinuierlichen Fragmentierungsprozess durch Versprödung durch Umweltzerstörung während der Lebensdauer bilden größere Kunststofffragmente Mikro- und Nanoplastik (MNPs), die im Boden persistieren oder über Wasserabfluss und Wind in benachbarte Gewässer wandern 6,7,8. Umweltfaktoren wie ultraviolette (UV) Strahlung durch Sonnenlicht, mechanische Kräfte von Wasser und biologische Faktoren lösen die plastische Versprödung von umweltverteilten Kunststoffen aus, was zum Zerfall größerer Kunststofffragmente in makro- oder mesoplastische Partikel führt 9,10. Durch die weitere Defragmentierung entstehen Mikroplastik (MPs) und Nanoplastik (NP), die Partikel mittlerer Größe (Nenndurchmesser; dp) von 1-5000 μm bzw. 1-1000 nm bzw.11. Die obere dp-Grenze für NPs (dh eine untere Grenze für MPs) ist jedoch nicht allgemein vereinbart und in mehreren Papieren wird dies als 100 nm12 aufgeführt.
MNPs aus Kunststoffabfällen stellen eine zunehmende globale Bedrohung für die Bodengesundheit und die Ökosystemdienstleistungen dar. Die Adsorption von Schwermetallen aus Süßwasser durch MPs führte zu einer 800-fach höheren Konzentration von Schwermetallen im Vergleich zur Umgebung13. Darüber hinaus stellen MPs in aquatischen Ökosystemen mehrere Stressoren und Schadstoffe dar, indem sie die Lichtdurchdringung verändern, Sauerstoffmangel verursachen und eine Adhäsion an verschiedenen Biota verursachen, einschließlich Penetration und Akkumulation in aquatischen Organismen14.
Neuere Studien deuten darauf hin, dass MNPs die Bodengeochemie und Biota beeinflussen können, einschließlich mikrobieller Gemeinschaften und Pflanzen15,16,17. Darüber hinaus bedrohen NPs das Nahrungsnetz17,18,19,20. Da MNPs im Boden leicht vertikal und horizontal transportiert werden, können sie absorbierte Schadstoffe wie Pestizide, Weichmacher und Mikroorganismen durch den Boden in das Grundwasser oder aquatische Ökosysteme wie Flüsse und Bächetransportieren 21,22,23,24. Herkömmliche Agrarkunststoffe wie Mulchfolien werden aus Polyethylen hergestellt, das nach Gebrauch vom Feld entfernt und auf Deponien entsorgt werden muss. Eine unvollständige Entfernung führt jedoch zu einer erheblichen Ansammlung von Kunststoffabfällen in Böden 9,25,26. Alternativ sind bodenbiologisch abbaubare Kunststoffmulche (BDMs) so konzipiert, dass sie nach Gebrauch in den Boden gepflügt werden, wo sie im Laufe der Zeit abgebaut werden. BDMs verbleiben jedoch vorübergehend im Boden und zerfallen allmählich und fragmentieren sich in MPs und NPs 9,27.
Viele aktuelle umweltökotoxikologische und Schicksalsstudien verwenden idealisierte und nicht repräsentative MP- und NP-Modellmaterialien. Die am häufigsten verwendeten Ersatz-MNPs sind monodisperse Polystyrol-Mikro- oder Nanokugeln, die nicht die tatsächlichen MNPs widerspiegeln, die sich in der Umwelt befinden 12,28. Folglich kann die Auswahl von nicht repräsentativen Abgeordneten und NPs zu ungenauen Messungen und Ergebnissen führen. Aufgrund des Mangels geeigneter Modell-ΜNPs für terrestrische Umweltstudien waren die Autoren motiviert, solche Modelle aus landwirtschaftlichen Kunststoffen herzustellen. Wir berichteten bereits über die Bildung von MNPs aus BDMs und Polyethylenpellets durch mechanisches Mahlen und Mahlen von Kunststoffpellets und Folienmaterialien sowie über die dimensionalen und molekularen Eigenschaften vonMNPs 29. Das vorliegende Papier bietet ein detaillierteres Protokoll für die Herstellung von MNPs, das breiter auf alle landwirtschaftlichen Kunststoffe wie Mulchfolien oder deren pelletierte Rohstoffe angewendet werden kann (Abbildung 1). Hier haben wir beispielhaft eine Mulchfolie und kugelförmige Pellets des biologisch abbaubaren Polymers Polybutylenterephthalat (PBAT) gewählt, um landwirtschaftliche Kunststoffe darzustellen.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Aluminum dish, 150 mL&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific, Waltham, MA, USA</td>
			<td>08-732-103</td>
			<td>Drying of collected NPs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminum dish, 500 mL</td>
			<td>VWR International, Radnor, PA, USA</td>
			<td>25433-018</td>
			<td>Collecting NPs after wet-grinding</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Fisher Scientific, Waltham, MA, USA</td>
			<td>Centrific 228</td>
			<td>Container for centrifugation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Delivery tube, #20, 840 &#181;m</td>
			<td>Thomas Scientific, Swedesboro, NJ, USA</td>
			<td>3383M30</td>
			<td>Sieving of the first fraction during milling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Delivery tube, #60, 250 &#181;m</td>
			<td>Thomas Scientific, Swedesboro, NJ, USA</td>
			<td>3383M45</td>
			<td>Sieving of the second fraction (3x)&#160; during milling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermomixer,&#160; 5350 Mixer</td>
			<td>Eppendorf North America, Enfield, CT, USA</td>
			<td>05-400-200</td>
			<td>Analysis of sieving experiments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FT-IR Spectrum Two, spectrometer with attenuated total reflectance (ATR)</td>
			<td>Perkin Elmer, Waltham, MA, USA</td>
			<td>L1050228&#160;</td>
			<td>Measuring FTIR spectra</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass beaker, 1000 mL</td>
			<td>DWK Life Sciences, Milville, NJ, USA</td>
			<td>02-555-113</td>
			<td>Stirring of MPs-water slurry before grinding</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass front plate</td>
			<td>Thomas Scientific, Swedesboro, NJ, USA</td>
			<td>3383N55&#160;</td>
			<td>Front cover plaste for Wiley Mini Mill</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass jar, 50 mL</td>
			<td>Uline, Pleasant Prairie, WI, USA</td>
			<td>S-15846P</td>
			<td>Collective MPs after milling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glove Box, neoprene</td>
			<td>Bel-Art-SP Scienceware, Wayne, NJ, USA</td>
			<td>BEL-H500290000</td>
			<td>22-Inch, Size 10</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zetasizer Nano ZS 90 size analyzer</td>
			<td>Malvern Panalytical, Worcestershire, UK&#160;</td>
			<td>Zetasizer Nano ZS</td>
			<td>Measuring nanoplastics dispersed in DI-water</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope camera</td>
			<td>Nikon, Tokyo,&#160;108-6290, Japan</td>
			<td>Nikon Digital Sight 10</td>
			<td>Combined with Olympus microscope to receive digital images</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td>Olympus, Shinjuku, Tokyo, Japan</td>
			<td>Model SZ 61</td>
			<td>Imaging of MPs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrogen jar, low form dewar flasks</td>
			<td>Cole-Palmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>UX-03771-23</td>
			<td>Storage of liquid nitrogen during cryogenic cooling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Accurate Blend 200, 12-speed blender</td>
			<td>Oster, Boca Raton, FL, USA</td>
			<td>6684</td>
			<td>Initiating the size reduction of cryogenically treated plastic film</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBAT film, - BioAgri&#8482; (Mater-Bi&#174;)</td>
			<td>BioBag Americas, Inc, Dunedin, FL, USA</td>
			<td>0.7 mm thick</td>
			<td>Feedstock to form MPs and NPs, agricultural mulch film</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBAT pellets</td>
			<td>Mobius, LLC, Lenoir City, TN, USA</td>
			<td>Diameter 3 mm</td>
			<td>Feedstock to form microplastics (MPs) and nanoplastics (NPs) trough milling and grinding</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic centrifuge tubes, 50 mL</td>
			<td>Fisher Scientific, Waltham, MA, USA</td>
			<td>06-443-18</td>
			<td>Centrifugation of slurry after wet-grinding</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic jar, 1000 mL, pre-cleaned, straight sided</td>
			<td>Fisher Scientific, Waltham, MA, USA</td>
			<td>05-719-733</td>
			<td>Collection of NPs during and after wet grinding</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polygon stir bars, diameter&#248;=8 mm, length=50.8 mm&#160;&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific, Waltham, MA, USA</td>
			<td>14-512-127</td>
			<td>Stirring of MPs slurry prior to wet-grinding</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors, titanium bonded</td>
			<td>Westcott, Shelton, CT, USA</td>
			<td>13901</td>
			<td>Cutting of initial PBAT film feedstocks</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Square glass cell with square aperture and cap, 12 mm O.D.</td>
			<td>Malvern Panalytical, Worcestershire, UK&#160;</td>
			<td>PCS1115</td>
			<td>Measuring of NPs particle size</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel bottom, 3 inch, pan</td>
			<td>Hogentogler &#38; Co. Inc, Columbia, MD, USA</td>
			<td>8401</td>
			<td>For sieving after Wiley-milling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel sieve, 3 inch, No. 140 (106 &#181;m)</td>
			<td>Hogentogler &#38; Co. Inc, Columbia, MD, USA</td>
			<td>1308</td>
			<td>For sieving after Wiley-milling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel sieve, 3 inch, No. 20 (850 &#181;m)</td>
			<td>Hogentogler &#38; Co. Inc, Columbia, MD, USA</td>
			<td>1296</td>
			<td>Sieving of MPs after Wiley-milling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel sieve, 3 inch, No. 325 (45 &#181;m)</td>
			<td>Hogentogler &#38; Co. Inc, Columbia, MD, USA</td>
			<td>1313</td>
			<td>Sieving of MPs after Wiley-milling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel sieve, 3 inch, No. 60 (250 &#181;m)</td>
			<td>Hogentogler &#38; Co. Inc, Columbia, MD, USA</td>
			<td>1303</td>
			<td>Sieving of MPs after Wiley-milling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel top cover, 3 inch</td>
			<td>Hogentogler &#38; Co. Inc, Columbia, MD, USA</td>
			<td>8406</td>
			<td>Sieving of MPs after Wiley-milling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel tweezers</td>
			<td>Global Industrial, Port Washington, NY, USA</td>
			<td>T9FB2264892</td>
			<td>Transferring of&#160; frozen film particles from jar into blender</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum oven, model 281A</td>
			<td>Fisher Scientific, Waltham, MA, USA</td>
			<td>13-262-50</td>
			<td>Vacuum oven to dry NPs after wet-grinding</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Friction grinding machine, Supermass Colloider</td>
			<td>Masuko Sangyo, Tokyo, Japan</td>
			<td>MKCA6-2J</td>
			<td>Grinding machine to form NPs from MPs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wet-grinding stone, grit size: 297 &#956;m -420 &#956;m</td>
			<td>Masuko Sangyo, Tokyo, Japan</td>
			<td>MKE6-46DD</td>
			<td>Grinding stone to form NPs from MPs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wiley Mini Mill, rotary cutting mill</td>
			<td>Thomas Scientific, Swedesboro, NJ, USA</td>
			<td>NC1346618</td>
			<td>Size reduction of pellets and film into MPs and NPs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FTIR-Spectroscopy software</td>
			<td>Perkin Elmer, Waltham, MA, USA</td>
			<td>Spectrum 10&#160;</td>
			<td>Collection of spectra from the initial plastic, MPs and NPs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image J, image processing program</td>
			<td>National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA</td>
			<td>Version 1.53n</td>
			<td>Analysis of digital images received from microscopy&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope software, ds-fi1 software</td>
			<td>Malvern Panalytical , Malvern, UK</td>
			<td>Firmware DS-U1 Ver3.10</td>
			<td>Recording of digital images</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microsoft, Windows, &#160;Excel 365, spreadsheet software</td>
			<td>Microsoft, Redmond, WA, USA</td>
			<td>Office 365</td>
			<td>Calculating the average particle size and creating FTIR spectra images</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>JMP software, statistical software</td>
			<td>SAS Institute Inc., Cary, NC, 1989-2021</td>
			<td>Version 15</td>
			<td>Statistical analysis of particle size and perform best fit of data set</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Unscrambler software</td>
			<td>Camo Analytics, Oslo, Norway</td>
			<td>Version 9.2</td>
			<td>Normalizing and converting FTIR spectra into .csv fromat</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

forming micro-and nano-plastics from agricultural plastic films for employment in fundamental research studies

Mikroplastik (MP) und Nanoplastik (NP), die in landwirtschaftlichen Ökosystemen verteilt sind, können eine ernsthafte Bedrohung für Biota im Boden und in nahe gelegenen Wasserstraßen darstellen. Darüber hinaus können Chemikalien wie Pestizide, die von NPs adsorbiert werden, Bodenorganismen schädigen und möglicherweise in die Nahrungskette gelangen. In diesem Zusammenhang tragen landwirtschaftlich genutzte Kunststoffe wie Kunststoffmulchfolien wesentlich zur Plastikverschmutzung in landwirtschaftlichen Ökosystemen bei. Die meisten grundlegenden Studien über Verbleib und Ökotoxizität verwenden jedoch idealisierte und schlecht repräsentative MP-Materialien wie Polystyrol-Mikrosphären.
Daher haben wir, wie hier beschrieben, ein mehrstufiges Verfahren im Labormaßstab entwickelt, um repräsentative MPs und NPs für solche Studien mechanisch zu bilden. Das Kunststoffmaterial wurde aus handelsüblichen Kunststoffmulchfolien aus Polybutyratadipat-Co-terephthalat (PBAT), die entweder durch kryogene Behandlung (CRYO) oder Umweltverwitterung (W) versprödet wurden, sowie aus unbehandelten PBAT-Pellets hergestellt. Die Kunststoffmaterialien wurden dann durch mechanisches Fräsen zu MPs mit einer Größe von 46-840 μm behandelt, die den Abrieb von Kunststofffragmenten durch Wind und mechanische Maschinen nachahmen. Die Abgeordneten wurden dann in mehrere Größenfraktionen gesiebt, um weitere Analysen zu ermöglichen. Schließlich wurde die 106 μm Siebfraktion einer Nassvermahlung unterzogen, um NPs von 20-900 nm zu erzeugen, ein Prozess, der den langsamen Zerkleinerungsprozess für terrestrische MPs nachahmt. Die Abmessungen und die Form für MPs wurden durch Bildanalyse von Stereomikroaufnahmen bestimmt, und dynamische Lichtstreuung (DLS) wurde verwendet, um die Partikelgröße für NPs zu bestimmen. MPs und NPs, die durch diesen Prozess gebildet wurden, besaßen unregelmäßige Formen, was den geometrischen Eigenschaften von MPs entspricht, die von landwirtschaftlichen Feldern gewonnen wurden. Insgesamt erwies sich diese Zerkleinerungsmethode als effizient für die Bildung von MPs und NPs, die aus biologisch abbaubaren Kunststoffen wie Polybutylenadipat-Co-Terephthalat (PBAT) bestehen, die Mulchmaterialien darstellen, die für die landwirtschaftliche Sonderpflanzenproduktion verwendet werden.

Zur Validierung der experimentellen Verfahrensmethode und Analyse wurden MPs und NPs aus Pellets und Folienmaterialien gebildet und anhand mikroskopischer Bilder nach Größe und Form verglichen. Das in Abbildung 1 beschriebene Verfahren formte effizient MPs und NPs aus biologisch abbaubaren Kunststoffpellets und -folien; Dies wurde durch kryogene Kühlung, Mahlen und Nassmahlen und Charakterisierung erreicht. Der erste Schritt war für umweltverwitterte Folien unnötig, da die Verwitterung ...

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Forming Micro-and Nano-Plastics from Agricultural Plastic Films for Employment in Fundamental Research Studies

Wir zeigen die Bildung und dimensionale Charakterisierung von Mikro- und Nanoplastik (MPs bzw. NPs) mittels eines schrittweisen Prozesses aus mechanischem Fräsen, Schleifen und bildgebender Analyse.

Bildung von Mikro- und Nanoplastik aus Agrarkunststofffolien für den Einsatz in Grundlagenforschung

Microplastics (MPs) and nanoplastics (NPs) dispersed in agricultural ecosystems can pose a severe threat to biota in soil and nearby waterways. In ...

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.

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