[发明专利]便携式泡沫塑料发泡剂快速检测仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体检测仪，尤其是一种塑料发泡剂检测仪，具体地说是一种既能对气体发泡剂进行检测，又能同时对液体发泡剂和固体泡沫样本中的发泡剂成份进行快速检测的便携式泡沫塑料发泡剂快速检测仪。

背景技术

随着科学技术进步和人类生活质量提高，泡沫塑料产品使用愈来愈广泛，国内产量逐年增高。众所周知，该类产品在生产过程中一般采用含氟烃、烷烃、二氧化碳等挥发性物质作为发泡剂，并基本残留在硬质泡沫微孔中。其中以含氟烃为代表的挥发性发泡剂具有毒性小、化学性能稳定、气相热导率低、使用安全等多种优点，而被世界众多国家广泛应用。但是这类物质中的氯氟烃(如CFC-11)和含氢氯氟烃(如HCFC-141b)化合物具有较高的臭氧消耗潜值，会缓慢破坏大气臭氧层，使地球易受到紫外线的强烈照射，严重影响人类健康，破坏生态环境，并且同时使大气环境产生温室效应。1987年9月联合国环境计划署在加拿大蒙特利尔召开国际会议，制定了控制氯氟烃的方案，即关于限制使用消耗臭氧层（ODS）物质的《蒙特利尔议定书》，该国际履约约定逐步禁止氯氟烃及相关发泡剂在塑料泡沫等行业的应用。

中国1991年加入蒙特利尔公约，承诺逐步限制和淘汰ODS物质。目前，我国已经根据国际公约的要求，完全禁止CFC-11用于泡沫塑料生产。根据2007年9月《蒙特利尔议定书》第19次缔约方大会上通过的加速淘汰含氢氯氟烃（HCFC）的调整案，我国需在2013年冻结、2030年之前完全淘汰HCFC的生产和消费。

目前国外仅有一些使用实验室大型仪器检测残留发泡剂的方法标准，尚无法现场快速检测，国内也未发现相关报导。鉴于我国履行国际公约、环保监管和促进企业技术升级的要求，需要研制出能快速定性泡沫塑料中残留发泡剂的仪器。

目前文献资料报道的方法发泡剂检测方法主要有：

1）热失重法：可通过称量泡沫在高温处理前后的质量损失，测定泡沫塑料中发泡剂含量。这种方法简单直观，但是耗时较长需几天甚至几周的时间，而且不能够鉴定发泡剂的种类。

2）通过泡沫燃烧后，将所有气体溶入溶剂，并通过化学方法将氟利昂转化为氯离子，用化学滴定的方法测定氯离子含量。这种方法受到多种因素的限制，如不适用含氯化合物如阻燃剂的泡沫。

3）ISO5921-1982，ASTM D7132-05均未采用上述两种方法而采用了可以定性定量的气相色谱法方法。气相色谱法方法要求分析的对象组分是可气化的成分，对于样品需进行必要的前处理。要测定泡沫塑料中的发泡剂，首先是要将它和泡沫基材分开。目前文献报道的前处理方法有多种。一种是直接用微量进样器扎入泡沫中抽取其中的残留发泡剂气体，这种方法取样代表性不好。一种是在气体采样包中压碎泡沫或者先用液氮冷却样品再粉碎，使泡孔中残留的发泡剂气体释放出来。这种方法的缺点在一是有些种类的泡沫很难完全压碎，液氮冷却的方法也比较繁琐成本也较高。一种方法是热脱气的方法，在高温下将泡孔破坏使发泡剂气体释放出来，这种方法需要热解析装置。还有一种方法是用溶剂溶解发泡剂的方法。ISO 5921-1982未提供具体的样品前处理方法，ASTM D7132-05则是用了溶剂甲苯溶解的前处理方法。但这种方法只能在实验室中进行，无法现场快速检测。

发明内容

本发明的目的是针对目前气相色谱法只能检测气态发泡剂，而无法快速检测液态及固态泡沫中的发泡剂成份或检测时需先将发泡剂气化或抽取固体泡沫中的气态发泡剂造成前置程序复杂，成本高，无法在现场进行快速测定，同时现有的各种气化方法的准确度不高的问题，设计一种基于气相色谱检测方法的便携式泡沫塑料发泡剂快速检测仪。

本发明的技术方案是：

一种便携式泡沫塑料发泡剂快速检测仪，包括载气罐1、转换阀2、色谱柱室3和离子化池4，所述的转换阀2至少设有两个进气口和一个出气口，所述的两个进气口中至少有一个与载气罐1的输出端相连通，转换阀2的出气口与色谱柱室3的载气输入端相连，所述的色谱柱室3上设有气态发泡剂注入口5，色谱柱室3的输出端与离子化池4的输入端相连，离子化池4的信号输出端与信号控制板6对应的输入端相连，信号控制板6通过通讯接口与分析和控制用计算机相连，其特征是所述的转换阀2还连接有固液样品裂解炉7，固液样品裂解炉7的气体出口8与转换阀2的另一个进气口相连通，将固液样品裂解炉7中分解的气体连同载气进气口中进入的载气一并送入色谱柱室3中。