ポリプロピレン-高密度ポリエチレンの再生プラスチック樹脂中の好ましくない臭気の原因となる揮発性化合物の固相マイクロ抽出法による分析

/ /

日本語AIでPubMedを検索

PubMedの提供する医学論文データベースを日本語で検索できます。AI(Deep Learning)を活用した機械翻訳エンジンにより、精度高く日本語へ翻訳された論文をご参照いただけます。

Chemosphere.2020 Jul;260:127589. S0045-6535(20)31784-7. doi: 10.1016/j.chemosphere.2020.127589.Epub 2020-07-09.

ポリプロピレン-高密度ポリエチレンの再生プラスチック樹脂中の好ましくない臭気の原因となる揮発性化合物の固相マイクロ抽出法による分析

Analysis of volatile compounds causing undesirable odors in a polypropylene - high-density polyethylene recycled plastic resin with solid-phase microextraction.

Jon Fuller
David White
Huijun Yi
Jason Colley
Zane Vickery
Shaoyang Liu

PMID: 32682135 DOI: 10.1016/j.chemosphere.2020.127589.

抄録

再生プラスチックは低コストで環境に優しい代替材料として多くの用途で利用されているが、揮発性有機化合物（VOC）による不快な臭気の存在により、その有用性は著しく制限されている。本研究では、ガスクロマトグラフ質量分析法（GC-MS）と結合したヘッドスペース固相マイクロ抽出法（HS-SPME）を用いて、ポリプロピレン（PP）が85〜90％、高密度ポリエチレン（HDPE）が15〜10％で構成された悪臭のある再生プラスチック樹脂中の揮発性化合物を分析した。多種多様な脂肪族炭化水素と13種類の添加剤残渣が検出された。統計ツールを用いてVOCをスクリーニングした結果、再生プラスチック樹脂の臭気強度に有意に関連する3成分、2,4-ジメチルヘプタン、4-メチルオクタン、オクタメチルシクロテトラシロキサン(D)を同定することができた（p値＜0.05）。2,4-ジメチルヘプタンは強い刺激的なプラスチック臭があり、再生樹脂の臭気と非常によく似ています。臭気の主な発生源として同定されています。これまでの関連研究では、悪臭物質と再生プラスチックの望ましくない臭気との間に直接的な関連性を確立することはできませんでした。4-メチルオクタンは2,4-ジメチルヘプタンとの相関性が高く、臭気に多少寄与していた。Dは臭気を持たないが、パーソナルケア製品からの残留臭気の指標となる可能性がある。

Although recycled plastics provide a low-cost and environmentally friendly alternative for many applications, their desirability is significantly limited by the presence of unpleasant odors from volatile organic compounds (VOCs). In this work, a headspace solid-phase microextraction (HS-SPME) coupled with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) method was optimized to analyze volatile compounds from an odorous recycled plastic resin which was roughly composed of 85-90% polypropylene (PP) and 15-10% high-density polyethylene (HDPE). A large variety of aliphatic hydrocarbons and 13 additive residues were detected. Statistical tools were employed to screen the VOCs and successfully identified three components, i.e., 2,4-dimethyl-heptane, 4-methyl-octane and octamethylcyclotetrasiloxane (D), which were significantly related to the odor intensity of the recycled plastic resin (p-values < 0.05). 2,4-Dimethyl-heptane has a strong, pungent plastic smell, which is very similar to the odor of the recycled resin. It is identified as a major source of the odor. Past relevant research has not been able to establish a direct link between an odorous compound and the undesirable odor of recycled plastic until now. 4-Methyl-octane was highly corelated to 2,4-dimethyl-heptane and somewhat contributed to the odor. D does not have an odor, but it may serve as an indicator of some odorous residues from personal care products.