24.05.2023 von Aileen Sammler
Identifizierung und Quantifizierung verschiedener Kunststoff-Zusammensetzungen im Recyclingkreislauf
Verbundfolien in der Verpackungsindustrie nicht wegzudenken. Doch diese Produkte sollten nicht nur sauerstoffundurchlässig, transparent und bedruckbar sein oder eine bestimmte Flexibilität besitzen. Da Kunststoffe biologisch schwer abbaubar sind, sie jedoch auch nach ihrer Nutzungsdauer eine wertvolle Ressource darstellen sollen, ist auch der Fokus auf mögliche Recyclingwege von größter Bedeutung.
In der vergangenen Woche erfuhren Sie, wie sich Mehrschicht-Verpackungsfolien mittels dynamischer Differenzkalorimetrie (DSC) und dem NETZSCH Advanced Software-Paket PeakSeparation auf ihre Zusammensetzung hin untersuchen lassen.
Doch diese Produkte sollten nicht nur sauerstoffundurchlässig, transparent und bedruckbar sein oder eine bestimmte Flexibilität besitzen. Da Kunststoffe biologisch schwer abbaubar sind, sie jedoch auch nach ihrer Nutzungsdauer eine wertvolle Ressource darstellen sollen, ist auch der Fokus auf mögliche Recyclingwege von größter Bedeutung.
Die Mehrzahl der in Verpackungen verwendeten Kunststoffe sind Polyolefine, beispielsweise PP sowie PE in den unterschiedlichen Dichten HDPE, LDPE und LLDPE. Daher ist in unseren Recyclingkreisläufen eine Kombination dieser Materialien zu finden. Dies stellt eine Herausforderung dar, da PE und PP sowohl im geschmolzenen als auch im festen Zustand weder mischbar noch kompatibel sind.
Die dynamische Differenz-Kalorimetrie (engl. Differential Scanning Calorimetry, DSC) ist bekanntermaßen gut geeignet für die Analyse von gemischten Kunststoffabfällen und recycelten Polyolefinmischungen. Sie nutzt den thermischen Fingerabdruck eines Materials, der unter anderem durch die Struktur des Polymergrundgerüsts, das Molekulargewicht, die Seitengruppen und die Verzweigungen bestimmt wird. Aufgrund der deutlich unterschiedlichen charakteristischen Schmelztemperaturen und SchmelzenthalpienDie Schmelzenthalpie einer Substanz, auch bekannt als latente Wärme, stellt ein Maß der Energiezufuhr dar, typischerweise Wärme, welche notwendig ist, um eine Substanz vom festen in den flüssigen Zustand zu überführen. Der Schmelzpunkt einer Substanz ist die Temperatur, bei der die Substanz von einem festen (kristallinen) in den flüssigen Zustand (isotrope Schmelze) übergeht.Schmelztemperaturen der Materialien lassen sich die verschiedenen Komponenten eines Gemischs identifizieren.
In vielen Fällen überschneiden sich in den DSC-Kurven die Peakflächen von PP und PE in diesen Mischungen, sodass die Peaks für eine sichere Bestimmung der Einzelkomponenten aufgetrennt werden müssen. Hier kommt das Software Feature PeakSeparation in der Proteus®-Software zum Einsatz.
Lesen Sie unsere aktuelle Application Note, um mehr zu erfahren:
Mehr zu PeakSeparation
Eine der fortschrittlichen Funktionen der Proteus®-Software ist die PeakSeparation-Funktion: Ist die DSC-Kurve sehr komplex und sind mehrere sich überlagernde Peaks enthalten, erweist sich PeakSeparation als das passende Tool, um diese Peaks zu trennen und jeden einzelnen Peak analysieren zu können.
PeakSeparation kann auf thermoanalytische Messungen wie DSC/DTA-Kurven, TG- und DIL-Kurven, IR-Spuren und MS-Kurven angewandt werden. Mit PeakSeparation wird jeder Peak einzeln analysiert und Peakparameter wie Formtyp (Frazer-Suzuki, Gauß, Cauchy, Laplace usw.), Position des Peaks (Temperatur), Höhe, Breite und Fläche (z. B. Enthalpie des DSC-Peaks) ausgegeben.
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