气体分析条件。GC,J&W DB-624 60m×0.14μm×250μm毛细管柱。进样口温度250℃,载气99.999% He气,流速1mL/min,进样量1mL。程序升温:35℃保持2min,以10℃/min升至600℃保持10min。分流比20:1。MS:连接线温度230℃,EI电压70eV,离子源温度230℃,四级杆150℃,检测电压200V,电流150μA,溶剂延迟2min,全扫描范围为30~300amu。
2结果与讨论
2.1废手机面板焚烧失重特征分析
在高纯空气气氛条件下样品失重率(TG)-失重速率(DTG)曲线如图2所示。由图2可以看出,废手机面板起始分解温度为128.3℃,终止温度为558.1℃,最大失重峰温度为357.4℃,在该阶段质量损失了5.84%。剧烈失重温度为315.1~402.7℃。当温度从600℃升至800℃,样品失重率几乎不发生变化。试验结束后固体残渣为黑色。据此可知,废手机面板焚烧产物失重过程主要发生在560℃以内。这是该试验以600℃作为管式炉焚烧试验的依据。

图2废手机面板焚烧热处理失重曲线
废手机面板组成材料除了含大量玻璃和少量液晶化合物之外,还含有以偏光膜、彩色滤光膜、取向膜和封接材料等为主的高分子有机化合物。这些有机高分子化合物主要包括聚乙烯醇(PVA)、三乙酸纤维(TAC)和聚酰亚胺等[19]。液晶的分解温度为170~460℃[13],三乙酸纤维的熔解温度为308℃,分解温度为365℃[20]。聚乙烯醇在空气中的分解温度为230℃左右,生成乙酸、乙醛、丁烯醇和水,而在250℃以上来不及分解的聚乙烯醇则变成含有共轭双键的聚合物[21]。聚酰亚胺具有优异的耐热性能,在370~390℃可以长时间使用,在425℃可以短期使用[22]。
根据以上数据和焚烧失重曲线(见图2)分析可推断:由于面板中液晶的含量很少,在128.3~558.1℃液晶完全分解;在128.3~402.5℃聚乙烯醇和三乙酸纤维发生分解反应;当温度高于402.5℃以后,聚酰亚胺发生反应;升温至558.1℃后,反应剩余固体残渣主要为手机面板玻璃。
2.2废手机面板焚烧产物分析
废手机面板焚烧产物包括油状液体物质和气体产物。焚烧产物样品分析结果如表1,2所示。由表1可以看出,油状液体物质成分非常复杂,主要有苯酚及含丙基等官能团的苯酚类有机物、联苯酚、苯胺等芳香族化合物,此外还有少量的苯并吡喃、萘、菲、吡啶等多环芳烃(PAHs)。同时,油状液体物质有明显的酸味,分析认为是由焚烧产生的苯甲酸、苯乙酸和邻苯二乙酸所致。由表2可以看出,废手机面板焚烧气体产物除含CO2外,还含有十六烷、辛醚,以及以醛、酮为主体的有机化合物。
表1废手机面板焚烧产物油状液体物质

表2废手机面板焚烧气体产物








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