Cách phân biệt nhựa nguyên sinh và nhựa tái sinh: 7 phép thử

Cách phân biệt nhựa nguyên sinh và nhựa tái sinh đáng tin cậy nhất là đo thành phần, không phải nhìn màu. Tại kho, bạn cân pallet và thả mảnh mẫu vào nước, vào dung dịch cồn có tỷ trọng biết trước. Ở phòng thí nghiệm, 5 phép đo chuẩn (tro, MFR, DSC, OIT, FTIR) cho biết nhựa có độn bột đá, lẫn polymer khác hay đã cạn chất chống oxy hóa.

• 0,935 g/cm³dung dịch cồn 40% ở 20 °C: PP nổi, HDPE chìm
• 6,9%bột đá CaCO3 đủ làm mảnh HDPE chìm trong nước
• 162 °Cđỉnh nóng chảy của PP lẫn trong HDPE trên giản đồ DSC
• 44%khối lượng bột đá mất đi khi nung phân hủy, cần quy đổi khi đọc tro

Vì sao không thể phân biệt chắc chắn chỉ bằng mắt?

Màu, độ bóng và tiếng gõ chỉ là dấu hiệu gián tiếp. Hạt nguyên sinh pha muội than cho pallet đen giống hệt pallet tái sinh, còn bavia và sản phẩm lỗi cùng mác hạt nghiền lại vẫn cho bề mặt bóng đều. Các dấu hiệu nhận biết pallet nhựa nguyên sinh bằng mắt thường hữu ích để sàng lọc khi nhận hàng, nhưng chưa đủ làm căn cứ khiếu nại.

“Nguyên sinh” không phải một đại lượng đo được. Những gì đo được là bốn đặc tính đi kèm: polymer có đúng loại khai báo không, có chất độn vô cơ không, độ chảy có ổn định giữa các lô không, chất ổn định còn lại bao nhiêu.

Sàng lọc tại kho bằng cân khối lượng và thử nổi chìm

Hai phép thử này làm ngay khi nhận hàng, loại nhanh những lô nghi độn khoáng hoặc lẫn sai loại nhựa trước khi tốn tiền gửi mẫu.

Phép thử 1: cân và đối chiếu với thông số

Cân 5-10 chiếc cùng mã khuôn, so với khối lượng trên catalogue và so giữa các chiếc. Chất độn khoáng nặng gần gấp ba nhựa nền, nên pallet độn nhiều thường nặng hơn mẫu cùng khuôn. Pallet nhẹ bất thường lại cho thấy thành mỏng hơn thiết kế. Khối lượng chênh lệch lớn giữa các chiếc cùng khuôn là tín hiệu nguyên liệu hoặc quy trình ép không ổn định.

Phép thử 2: thả mảnh mẫu vào nước và dung dịch cồn

HDPE có tỷ trọng khoảng 0,94-0,97 g/cm³, PP khoảng 0,90-0,91 g/cm³, cả hai nổi trên nước. Bột đá CaCO3 nặng khoảng 2,71 g/cm³, trộn đủ nhiều sẽ kéo tỷ trọng hỗn hợp vượt 1,00 và mảnh nhựa chìm. ISO 1183-1:2025 có ba phương pháp đo tỷ trọng (ngâm, bình tỷ trọng, chuẩn độ); thả nổi là dạng định tính của phương pháp chuẩn độ.

Để tách PP khỏi HDPE, pha cồn etylic với nước theo tỷ lệ 40% khối lượng cồn. Theo bảng tỷ trọng cồn nước trong sổ tay kỹ thuật hóa học Perry, dung dịch này có tỷ trọng 0,935 g/cm³ ở 20 °C. Kho ở Việt Nam thường nóng hơn, nên kiểm lại bằng tỷ trọng kế và thả kèm hai mảnh đối chứng đã biết loại.

Bảng tính theo quy tắc hỗn hợp với HDPE 0,955, PP 0,905 và CaCO3 2,71 g/cm³. HDPE cần khoảng 6,9% bột đá mới chìm, PP cần khoảng 14,3%, nên mảnh nổi trên nước vẫn có thể chứa vài phần trăm chất độn. PP độn 5% lại có tỷ trọng sát 0,935, vì vậy mảnh “chìm trong cồn” chưa chắc là HDPE.

Phép thử 3: hàm lượng tro theo ISO 3451-1 đo chất độn bao nhiêu?

Nung mẫu cho tới khi phần hữu cơ cháy hết, phần còn lại là tro vô cơ: bột đá, talc, oxit titan từ hạt màu. ISO 3451-1:2026 (tháng 5/2026, thay bản 2019) có 5 phương pháp: A nung trực tiếp, B và C có xử lý axit sunfuric, D thiết bị tự động, E phân tích nhiệt trọng lượng (TGA), và bổ sung mức nung 1.100 °C.

Nhiệt độ nung quyết định cách đọc số. Khi bị phân hủy, CaCO3 chuyển thành CaO và mất 44% khối lượng dưới dạng CO2 (100,09 g còn 56,08 g). Nếu phiếu ghi tro 10% đo ở 950 °C và chất độn là bột đá, lượng CaCO3 ban đầu xấp xỉ 10 x 1,785 = 17,9%. Phương pháp E thấy rõ bước mất CO2, nên tách được bột đá với talc. Muội than cháy hết trong lò, nên pallet đen nguyên sinh vẫn cho tro thấp.

Phép thử 4: chỉ số chảy MFR có cho biết nhựa tái sinh không?

MFR không nói nhựa là nguyên sinh hay tái sinh, nhưng là chỉ báo tốt về độ đồng đều giữa các lô. ISO 1133-1 đo số gam nhựa nóng chảy chảy qua khuôn chuẩn trong 10 phút dưới tải cố định; nguyên lý đã có trong bài chỉ số chảy MFI của nhựa HDPE.

Mỗi lần gia công lại, chuỗi polymer thay đổi theo chiều riêng. Đại học Johannes Kepler Linz (Áo) cho hai mác PP qua 6 vòng đùn, ép, nghiền và ghi nhận MFR tăng sau mỗi vòng. Với HDPE, Viện Công nghệ Karlsruhe (KIT, 2026) cho thấy chiều thay đổi phụ thuộc xúc tác của hạt gốc.

Vì vậy không có con số MFR “chuẩn nguyên sinh”. Hãy so với datasheet mác hạt khai báo và so các lô với nhau: nhựa tái sinh trộn nhiều nguồn thường dao động rộng hơn. Chỉ so mẫu cùng dạng (hạt với hạt, mảnh với mảnh) và cùng điều kiện đo, thường 190 °C với PE và 230 °C với PP.

Phép thử 5: DSC theo ISO 11357-3 phát hiện nhựa lẫn qua đỉnh nóng chảy

Nhiệt lượng kế quét vi sai (DSC) nung mẫu đều và ghi nhiệt lượng hấp thụ. Mỗi polymer bán tinh thể có một đỉnh nóng chảy riêng, nên mẫu lẫn hai loại cho hai đỉnh. Trong nghiên cứu của Đại học Trieste (Ý) đăng trên Polymer Engineering & Science năm 2023, hạt PE tái chế cho ba đỉnh ở lần gia nhiệt thứ hai: 112 °C (LDPE), 126 °C (HDPE) và 162 °C (PP).

Diện tích đỉnh chỉ phản ánh phần kết tinh, nên DSC đánh giá thấp lượng lẫn: cùng nghiên cứu trên, DSC ước PP trung bình 2,7% trong khi FTIR đo 5,3%. Mỗi lần đo mất 60-120 phút.

Phép thử 6: OIT theo ISO 11357-6 đo chất chống oxy hóa còn lại

Thời gian cảm ứng oxy hóa (OIT) cho biết lượng chất chống oxy hóa còn hoạt động. Mẫu được nung chảy trong nitơ tới nhiệt độ cố định, chuyển sang oxy và bấm giờ cho tới khi nhựa bắt đầu oxy hóa, tỏa nhiệt. Phương pháp tương ứng của ASTM là D3895.

Bài phân tích trên Waste360 nhận xét OIT gần bằng 0 thường gặp ở vật liệu tái chế, và dẫn tiêu chuẩn AASHTO M 294: ống PE gân có thành phần tái chế phải đạt OIT 20 phút. OIT thấp không chứng minh nhựa tái sinh, vì nhà tái chế có thể bổ sung chất ổn định, nhưng cho biết pallet còn bao nhiêu lớp bảo vệ trước khi giòn hóa ngoài trời.

• Gần 0mức OIT thường gặp ở vật liệu tái chế, theo Waste360
• 20 phútOIT tối thiểu cho ống PE có thành phần tái chế theo AASHTO M 294
• ISO 11357-6phương pháp ASTM tương ứng là D3895; chỉ so kết quả cùng nhiệt độ thử

Phép thử 7: FTIR nhận dạng polymer trong 1-2 phút

Phổ hồng ngoại FTIR ghi các dải hấp thụ đặc trưng của từng nhóm liên kết. Với đầu đo ATR, chỉ cần áp mảnh nhỏ lên tinh thể kim cương, không phá mẫu, mỗi phổ mất 1-2 phút. ASTM E1252 hướng dẫn phân tích định tính; ASTM D7399 định lượng PP trong hỗn hợp với PE. Nghiên cứu Đại học Trieste nhận dạng PE qua dải 720 cm⁻¹, PP qua 1376 cm⁻¹, PS qua 697 cm⁻¹, PET qua 1720 và 1250 cm⁻¹. Nhóm cacbonat của bột đá cũng có dải riêng.

Đây là kết quả FTIR trên 5 lô hạt tái chế của một nhà máy ở đông bắc Ý (Cozzarini và cộng sự, 2023). Hạt khai báo 90-95% PE vẫn chứa 4,8-6,0% PP và tới 3,0% PET, thay đổi theo lô vì rác đầu vào đổi theo mùa.

So sánh 7 phép thử và cách đọc phiếu kết quả

Khi đọc phiếu, kiểm trước phiên bản tiêu chuẩn, điều kiện đo và dạng mẫu; thiếu điều kiện đo thì con số không so được với datasheet. Nên chọn phòng thử nghiệm VILAS và kiểm tra phép thử cần làm có trong danh mục công nhận còn hiệu lực tại trang Văn phòng Công nhận Chất lượng boa.gov.vn. Chi phí và thời gian trả kết quả khác nhau theo phòng, nên hỏi báo giá trực tiếp.

Đưa yêu cầu vật liệu vào đơn đặt pallet như thế nào?

Dòng “100% nhựa nguyên sinh” trong hợp đồng khó kiểm chứng. Chắc chắn hơn là chuyển cam kết thành chỉ tiêu đo được, kèm phương pháp đo:

• Loại polymer: HDPE hoặc PP (homopolymer hay copolymer), xác nhận bằng FTIR.
• Tỷ trọng: khoảng cho phép theo ISO 1183-1, đo trên mảnh cắt từ sản phẩm.
• Tro tối đa: theo ISO 3451-1, ghi rõ phương pháp, nhiệt độ nung và tỷ lệ hạt màu.
• MFR: khoảng dao động cho phép giữa các lô, cùng nhiệt độ và tải.
• OIT tối thiểu: ở nhiệt độ thỏa thuận, khi pallet dùng ngoài trời hoặc kho nóng.
• Mẫu lưu: mỗi lô giữ 1-2 pallet hoặc mảnh cắt niêm phong để đối chứng.

Hai pallet cùng kích thước, cùng tải nhưng khác tro hoặc OIT là hai sản phẩm khác nhau. Khi lọc mẫu trên bộ tìm pallet nhựa của ICD Việt Nam, bạn có thể gửi kèm danh sách này để nhận thông tin vật liệu của từng mã.

Checklist kiểm tra vật liệu khi nhận lô pallet

Bảy bước dưới đây gom 7 phép thử ở trên thành trình tự làm việc từ lúc nhận hàng đến lúc chốt hợp đồng cho lô sau.

1. Cân 5-10 pallet cùng mã khuôn lấy ngẫu nhiên ở nhiều chồng khác nhau, so với khối lượng trên catalogue và so giữa các chiếc.
2. Cắt mảnh ở gân mỏng hoặc bavia, thử nổi chìm trong nước và dung dịch cồn 0,935 g/cm³, thả kèm hai mảnh đối chứng đã biết loại.
3. Khi ngân sách hạn chế, gửi FTIR và tro trước; bổ sung DSC, MFR và OIT khi cần xác nhận lẫn polymer, độ đồng đều giữa các lô hoặc dùng ngoài trời.
4. Chọn phòng thử nghiệm VILAS có phép thử cần làm trong danh mục công nhận còn hiệu lực, gửi mảnh cắt từ nhiều pallet và ghi mã lô trên từng túi mẫu.
5. Đọc phiếu theo phiên bản tiêu chuẩn, điều kiện đo và dạng mẫu; quy đổi tro sang CaCO3 (nhân 1,785) khi tro là CaO.
6. Đưa vào hợp đồng các chỉ tiêu đo được: loại polymer, khoảng tỷ trọng, tro tối đa, khoảng MFR và OIT tối thiểu kèm phương pháp đo.
7. Giữ 1-2 pallet hoặc mảnh cắt niêm phong mỗi lô làm mẫu lưu đối chứng.

Câu hỏi thường gặp

Nhựa tái sinh có độc không?

Nhựa tái sinh không mặc nhiên độc, rủi ro nằm ở tạp chất từ vòng đời trước mà tái chế không loại hết. Quy định (EU) 2022/1616 chỉ cho phép nhựa tái chế tiếp xúc thực phẩm khi qua quy trình khử nhiễm đã thẩm định.

Chất độn nhựa là gì?

Chất độn nhựa là bột khoáng như canxi cacbonat (bột đá) hoặc talc trộn vào polymer để giảm giá hoặc tăng độ cứng. Chất độn làm tăng tỷ trọng và đo được bằng phép thử tro theo ISO 3451-1.

Thử đốt có phân biệt được nhựa nguyên sinh và nhựa tái sinh không?

Không. Thử đốt chỉ gợi ý loại polymer qua mùi và cách cháy. Muốn có con số chất độn, hãy thử tro trong lò nung.

Pallet nhựa màu đen có phải luôn là nhựa tái sinh không?

Không. Muội than tạo màu và chống tia UV, có thể pha vào hạt nguyên sinh. Muốn biết pallet đen làm từ gì, cần FTIR, DSC và tro.

Nếu ngân sách hạn chế, nên làm phép thử nào trước?

Thử nổi chìm tại kho trước, sau đó gửi FTIR và tro: hai phép đo cho biết có độn khoáng không và polymer có đúng loại khai báo không.

Nên gửi mẫu dạng nào đi thử nghiệm?

Gửi mảnh cắt từ nhiều pallet trong lô, kèm mẫu đối chứng nếu có, ghi vị trí cắt và mã lô trên từng túi mẫu.

Nguồn tham khảo

1. ISO 1183-1:2025, Plastics - Density of non-cellular plastics - Part 1
2. ISO 3451-1:2026, Plastics - Determination of ash - Part 1
3. Cozzarini L. và cộng sự (2023), Polymer Engineering & Science, DOI 10.1002/pen.26269
4. Waste360 (2021), Stabilizing the Performance and Quality of Recycled HDPE
5. Commission Regulation (EU) 2022/1616 on recycled plastic food contact materials
6. Johannes Kepler University Linz, multiple reprocessing of polypropylenes