07.11.2024 by Aileen Sammler
Πώς τα όργανα θερμικής ανάλυσης NETZSCH βελτιώνουν την ποιότητα των ανακυκλωμένων υλικών
Καθώς η παγκόσμια ζήτηση για ανακυκλώσιμα πλαστικά υψηλής ποιότητας αυξάνεται, οι προηγμένες αναλυτικές μέθοδοι καθίστανται απαραίτητες. Η τάση αυτή επηρεάζεται από πρότυπα όπως το DIN SPEC 91446, το οποίο ορίζει κριτήρια ποιότητας για τα ανακυκλώσιμα που χρησιμοποιούνται σε τεχνικές εφαρμογές, και από κανονιστικές πιέσεις όπως η οδηγία της ΕΕ για τις συσκευασίες και τα απόβλητα συσκευασίας.
NETZSCH, σε συνεργασία με το Ινστιτούτο Τεχνολογιών Πολυμερών και Παραγωγής (IPT) στο Wismar της Γερμανίας, αποδεικνύει πώς η θερμική ανάλυση, συγκεκριμένα η διαφορική θερμιδομετρία σάρωσης (DSC) και η θερμοβαρυμετρική ανάλυση (TGA), παρέχει κρίσιμες πληροφορίες για πολύπλοκα μίγματα πολυμερών, βοηθώντας τη βιομηχανία ανακύκλωσης να ανταποκριθεί σε αυτά τα αυστηρά πρότυπα.
Μέθοδοι θερμικής ανάλυσης: Θερμοκρασιακές μέθοδοι: DSC και TGA
Οι παραδοσιακές μέθοδοι όπως η φασματοσκοπία εγγύς υπερύθρου (NIR) και η φασματοσκοπία υπερύθρου με μετασχηματισμό Fourier(FT-IR) είναι γρήγορες για την ταυτοποίηση απλών πολυμερών. Ωστόσο, δυσκολεύονται με πολύπλοκες, έγχρωμες ή έντονα χρωματισμένες ενώσεις. Η θερμική ανάλυση παρέχει βαθύτερη εικόνα. Για παράδειγμα, η DSC μετρά τις μεταβάσεις φάσης, επιτρέποντας την ταυτοποίηση και τον ποσοτικό προσδιορισμό των πολυμερών συστατικών σε ανακυκλώσιμα υλικά. Η TGA παρακολουθεί τις αλλαγές βάρους, αποκαλύπτοντας τη σύνθεση του υλικού και τη θερμική σταθερότητα. Μαζί, αυτές οι μέθοδοι παρέχουν μια ισχυρή εργαλειοθήκη για την ανάλυση ανακυκλωμένων υλικών, ιδίως μιγμάτων με άγνωστα ή επικαλυπτόμενα σήματα πολυμερών.
Παράδειγμα εφαρμογής: Ανακυκλώσιμα χαρτοκιβώτια ποτών
Σε μια πρόσφατη μελέτη, το NETZSCH και η IPT ανέλυσαν ανακυκλώσιμα υλικά από χαρτοκιβώτια ποτών. Χρησιμοποιώντας θερμιδομετρία διαφορικής σάρωσης (NETZSCH DSC 300 Caliris®), εντόπισαν επικαλυπτόμενες κορυφές για LDPE, HDPE, LLDPE και PP στο μείγμα και υπολόγισαν ακριβείς αναλογίες βάρους κάθε συστατικού. Η θερμοβαρυτομετρική ανάλυση (NETZSCH TG 309 Libra®) προσέθεσε περαιτέρω πληροφορίες προσδιορίζοντας τις θερμοκρασίες αποσύνθεσης, οι οποίες βοήθησαν στη διάκριση μεταξύ οργανικών υλικών όπως η κυτταρίνη και ανόργανων συστατικών όπως το αλουμίνιο.
Οφέλη για τη βιομηχανία ανακύκλωσης
Η συνδυασμένη χρήση των DSC και TGA αποδεικνύεται ανεκτίμητη για τον ακριβή προσδιορισμό της σύνθεσης των ανακυκλωμένων υλικών. Σε αντίθεση με τις οπτικές μεθόδους, το χρώμα των πολυμερών δεν παίζει ρόλο στις θερμοαναλυτικές μεθόδους. Παρέχουν κρίσιμα δεδομένα που δεν μπορούν να προσφέρουν το NIR και το FT-IR. Η προσέγγιση αυτή όχι μόνο βελτιώνει την ποιότητα των ανακυκλωμένων υλικών αλλά και μεγιστοποιεί την απόδοση, συμβάλλοντας σε μια βιώσιμη κυκλική οικονομία.
Προοπτικές
Η συνεχής βελτίωση των τεχνικών θερμικής ανάλυσης υπόσχεται ταχύτερες και ακριβέστερες μεθόδους για τον χαρακτηρισμό των ανακυκλωμένων υλικών, ικανοποιώντας τις εξελισσόμενες απαιτήσεις για ανακυκλωμένα υλικά υψηλής ποιότητας. NETZSCH στόχος της εταιρείας είναι να υποστηρίξει τη μετάβαση της βιομηχανίας σε μια κυκλική οικονομία.
