02.04.2024 by Dr. Natalie Rudolph
Значението на реологията при рециклирането на пластмаси
Ръководство за разработване на стратегии срещу деградацията на материалите
Рециклирането на пластмаси играе все по-важна роля в пластмасовата индустрия и в световната икономика, като не само спомага за намаляване на въздействието върху околната среда и опазване на природните ресурси, но и за създаване на нови бизнес възможности и иновации. В свят, който все повече се фокусира върху устойчивостта и кръговата икономика, ефективното рециклиране на пластмаси е начин да се отговори както на екологичните, така и на икономическите предизвикателства.
При рециклирането на пластмаси разбирането на ефектите от деградацията върху свойствата на материалите е от решаващо значение. Свързаните с това промени, които настъпват чрез механизми като разкъсване на веригата, полимеризация или омрежване, могат да повлияят на свойствата на пластмасите, включително на техния вискозитет [2]. Тези промени представляват предизвикателство за промишлеността при поддържането на качеството на рециклираните материали и предотвратяването на рециклирането [1]. Тези промени в материалите невинаги са видими при използване на термоаналитични или инфрачервени спектроскопски методи. Това подчертава необходимостта от комбиниране на различни методи за характеризиране на материалите.
Реологията играе ключова роля за справяне с тези предизвикателства. Реологичните измервания позволяват да се разбере влиянието на повтарящите се етапи на обработка върху полимерите и да се разработят стратегии за намаляване на ефектите от деградацията. Например реологичното изследване на девствен материал в сравнение с многократно преработвана PEEK суровина - вж. фигура 1 - показва значително увеличение на вискозитета, което подчертава структурните промени в материала.
Измервания с помощта на реометър NETZSCH Kinexus Prime
Измерванията бяха извършени с помощта на NETZSCH Kinexus Prime ultra+ със следните параметри:
| Тест | Вискозитет при срязване |
| Геометрия | Плоча-плоча, диаметър: 25 mm |
| Разстояние за измерване | 1 mm |
| Обхват на скоростта на срязване | 10-2 s_1 bis 10 s-1 |
| Температурна програма | 380°C (изотермична) |
Реологията е достъпна като метод за характеризиране на многократно преработвани материали (рециклирани материали), за идентифициране на възможни дефекти при преработката и за регулиране на необходимите свойства чрез целенасочена оптимизация на преработката, както и чрез добавяне на добавки или смесване. Това подкрепя целта на пластмасовата индустрия да подготвя материалите по такъв начин, че да могат да се използват повторно за широк спектър от приложения, като същевременно се постигат целите за устойчивост.
Източници
[1] Даунсайклинг или каскадно рециклиране е рециклиране на отпадъци, при което рециклираният материал е с по-ниско качество и функционалност от оригиналния материал.(Уикипедия)
[2] Natalie Rudolph, Raphael Kiesel, Chuanchom Aumnate, Understanding Plastics Recycling (Second Edition) (Разбиране на рециклирането на пластмаси (второ издание)), Carl Hanser Verlag, 2020 г., стр. 15-46, ISBN 9781569908464
Моля, разгледайте нашата продуктова гама:
