02.04.2024 by Dr. Natalie Rudolph
أهمية علم الريولوجيا في إعادة تدوير البلاستيك
دليل لتطوير استراتيجيات لمكافحة التدهور المادي
تلعب عملية إعادة تدوير البلاستيك دورًا متزايد الأهمية في صناعة البلاستيك والاقتصاد العالمي، ليس فقط للمساعدة في الحد من الأثر البيئي والحفاظ على الموارد الطبيعية، ولكن أيضًا في توفير فرص عمل وابتكار جديدة. وفي عالم يركز بشكل متزايد على الاستدامة والاقتصاد الدائري، فإن إعادة التدوير الفعال للمواد البلاستيكية هو وسيلة لمواجهة التحديات البيئية والاقتصادية على حد سواء.
في إعادة تدوير البلاستيك، يعد فهم آثار التدهور على خصائص المواد أمرًا بالغ الأهمية. يمكن أن تؤثر التغييرات المرتبطة بذلك، والتي تحدث من خلال آليات مثل انقسام السلسلة أو البلمرة أو التشابك المتبادل، على خصائص المواد البلاستيكية بما في ذلك لزوجتها [2]. وتشكل هذه التغييرات تحديًا للصناعة في الحفاظ على جودة المواد المعاد تدويرها ومنع التدوير الناقص [1]. لا تكون هذه التغييرات في المواد مرئية دائمًا باستخدام طرق التحليل الحراري أو التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء. وهذا يسلط الضوء على الحاجة إلى الجمع بين طرق مختلفة لتوصيف المواد.
يؤديعلم الريولوجيا دورًا رئيسيًا في معالجة هذه التحديات. تتيح القياسات الريولوجية فهم آثار خطوات المعالجة المتكررة على البوليمرات وتطوير استراتيجيات للحد من آثار التحلل. على سبيل المثال، تُظهر الدراسة الانسيابية للمادة البكر مقارنةً بمادة خام PEEK المعالجة بشكل متكرر - انظر الشكل 1 - زيادة كبيرة في اللزوجة، مما يسلط الضوء على التغيرات الهيكلية في المادة.
القياسات بواسطة NETZSCH Kinexus مقياس الريومتر الرئيسي
أُجريت القياسات بواسطة جهاز NETZSCH Kinexus Prime ultra+ بالمعايير التالية:
الاختبار | لزوجة القص |
الهندسة | صفيحة لوحة، القطر: 25 مم |
فجوة القياس | 1 مم |
نطاق معدل القص | 10-2 ث/ثانية مكرر 10 ث-1 |
برنامج درجة الحرارة | 380 درجة مئوية (متساوية الحرارة) |
يتوفرعلم الريولوجيا كطريقة لتوصيف المواد المعالجة بشكل متكرر (المواد المعاد تدويرها)، لتحديد عيوب المعالجة المحتملة، ولتعديل خصائص المعالجة المطلوبة من خلال تحسين المعالجة المستهدفة، وكذلك من خلال إضافة المواد المضافة أو المزج. ويدعم ذلك هدف صناعة البلاستيك المتمثل في إعداد المواد بطريقة يمكن من خلالها إعادة استخدامها في مجموعة واسعة من التطبيقات، وفي الوقت نفسه تعزيز أهداف الاستدامة.
المصادر
[1] إعادة التدوير السفلي، أو التدوير التعاقبي، هو إعادة تدوير النفايات حيث تكون المواد المعاد تدويرها أقل جودة ووظيفة من المواد الأصلية.(ويكيبيديا)
[2] ناتالي رودولف، رافاييل كيسيل، تشوانشوم أومناتي، فهم إعادة تدوير البلاستيك (الطبعة الثانية)، كارل هانسر فيرلاغ، 2020، الصفحات 15-46، ISBN 9781569908464