Η σημασία της ρεολογίας στην ανακύκλωση πλαστικών

Η ανακύκλωση πλαστικών διαδραματίζει ολοένα και πιο σημαντικό ρόλο στη βιομηχανία πλαστικών και στην παγκόσμια οικονομία, όχι μόνο συμβάλλοντας στη μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων και στη διατήρηση των φυσικών πόρων, αλλά και προωθώντας νέες επιχειρηματικές ευκαιρίες και καινοτομίες. Σε έναν κόσμο που επικεντρώνεται όλο και περισσότερο στη βιωσιμότητα και την κυκλική οικονομία, η αποτελεσματική ανακύκλωση των πλαστικών είναι ένας τρόπος αντιμετώπισης τόσο των περιβαλλοντικών όσο και των οικονομικών προκλήσεων.

Στην ανακύκλωση πλαστικών, η κατανόηση των επιπτώσεων της υποβάθμισης στις ιδιότητες των υλικών είναι ζωτικής σημασίας. Οι σχετικές αλλαγές, οι οποίες συμβαίνουν μέσω μηχανισμών όπως η διάσπαση αλυσίδας, ο πολυμερισμός ή η διασύνδεση, μπορούν να επηρεάσουν τις ιδιότητες των πλαστικών, συμπεριλαμβανομένου του ιξώδους τους [2]. Οι αλλαγές αυτές αποτελούν πρόκληση για τη βιομηχανία όσον αφορά τη διατήρηση της ποιότητας των ανακυκλωμένων υλικών και την αποτροπή της υποβαθμισμένης ανακύκλωσης [1]. Αυτές οι μεταβολές των υλικών δεν είναι πάντα ορατές με τη χρήση θερμοαναλυτικών ή φασματοσκοπικών μεθόδων IR. Αυτό υπογραμμίζει την ανάγκη συνδυασμού διαφορετικών μεθόδων για τον χαρακτηρισμό των υλικών.

Ηρεολογία διαδραματίζει βασικό ρόλο στην αντιμετώπιση αυτών των προκλήσεων. Οι ρεολογικές μετρήσεις επιτρέπουν την κατανόηση των επιδράσεων των επαναλαμβανόμενων βημάτων επεξεργασίας στα πολυμερή και την ανάπτυξη στρατηγικών για τη μείωση των επιδράσεων υποβάθμισης. Για παράδειγμα, η ρεολογική μελέτη του παρθένου υλικού σε σύγκριση με μια επανειλημμένα επεξεργασμένη πρώτη ύλη PEEK - βλ. σχήμα 1 - δείχνει σημαντική αύξηση του ιξώδους, αναδεικνύοντας δομικές αλλαγές στο υλικό.

Μετρήσεις με τη βοήθεια του NETZSCH Kinexus Prime Rheometer

Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν με τη βοήθεια ενός NETZSCH Kinexus Prime ultra+ με τις ακόλουθες παραμέτρους:

Ηρεολογία είναι διαθέσιμη ως μέθοδος για τον χαρακτηρισμό επανειλημμένα επεξεργασμένων υλικών (ανακυκλώσιμα), για τον εντοπισμό πιθανών ελαττωμάτων επεξεργασίας και για την προσαρμογή των απαιτούμενων ιδιοτήτων επεξεργασίας μέσω στοχευμένης βελτιστοποίησης της επεξεργασίας, καθώς και μέσω της προσθήκης πρόσθετων ή ανάμειξης. Με τον τρόπο αυτό υποστηρίζεται ο στόχος της βιομηχανίας πλαστικών για την προετοιμασία των υλικών με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, ενώ ταυτόχρονα προωθούνται οι στόχοι βιωσιμότητας.

Πηγές

[1] Κατιούσα ανακύκλωση ή καταιγιστική ανακύκλωση είναι η ανακύκλωση αποβλήτων όπου το ανακυκλωμένο υλικό είναι χαμηλότερης ποιότητας και λειτουργικότητας από το αρχικό υλικό.(Wikipedia)

[2] Natalie Rudolph, Raphael Kiesel, Chuanchom Aumnate, Understanding Plastics Recycling (Second Edition), Carl Hanser Verlag, 2020, σελίδες 15-46, ISBN 9781569908464