Coloridas bolitas de plástico reciclado esparcidas sobre un fondo blanco, que muestran diversas formas y tamaños, ideales para el análisis de control de calidad.

10.10.2023 by Aileen Sammler

Cómo controlar la calidad de los materiales plásticos reciclados

El reciclado de plásticos representa muchos retos en todo el flujo de trabajo de fabricación. Uno de los mayores retos es controlar la incertidumbre de la calidad de la materia prima. Las variaciones de calidad surgen de las mezclas de distintos tipos de polímeros en el proceso de reciclado. Esta es una guía paso a paso para el control de calidad de los plásticos reciclados mediante nuestra línea de instrumentos de calorimetría diferencial de barrido (DSC) NETZSCH, como el DSC 300 Caliris® Classic ,Select o Supreme.

El reciclado de plásticos representa muchos retos en todo el flujo de trabajo de fabricación. Uno de los mayores retos es controlar la incertidumbre de la calidad de la materia prima. Las variaciones de calidad surgen de las mezclas de distintos tipos de polímeros en el proceso de reciclado. En consecuencia, muchos fabricantes de productos dudan en utilizar plásticos reciclados, ya que las variaciones de calidad entre lotes pueden tener un impacto significativo en el mantenimiento de la calidad de los productos finales.

Las empresas necesitan una solución rápida y rentable

El control de calidad de los plásticos reciclados es, por tanto, un paso crucial en el proceso de producción de muchas empresas. Necesitan poder detectar e identificar impurezas y mezclas de materiales reciclados de forma rápida, fiable y rentable.

Paso 1: Identificar el tipo de polímero del gránulo

El flujo de residuos poliméricos suministrado contenía una mezcla de gránulos reciclados de diferentes colores. Las mediciones de calorimetría diferencial de barrido se llevaron a cabo a una velocidad de calentamiento de 10 K/min en una atmósfera de N2. Pueden utilizarse todos nuestros instrumentos DSC como, por ejemplo, nuestro nuevo NETZSCH DSC 300 Caliris®Supreme .

Granulado de PP reciclado de varios colores en tonos negro, verde, amarillo, blanco, marrón y rojo para análisis de calidad.
Figura 1: Granulado de PP reciclado


La función Identify del software NETZSCH Proteus® compara los resultados de la medición con las entradas de la base de datos KIMW, que almacena curvas de medición individuales, datos bibliográficos y clases estadísticas de polímeros y otros materiales.

La figura 2 ilustra la medición en la muestra verde de polipropileno (PP), así como la entrada de la base de datos en rosa. La comparación de ambas curvas revela una similitud del 99,45 % del reciclado verde con una muestra de polipropileno estándar. En este caso, el softwareIdentify compara puntos de medición significativos de la muestra, como la temperatura de transición vítrea y los efectos de fusión y recristalización.

Unidad compacta Netzsch RMC 305, con interfaz fácil de usar y dosificadores dobles para una gestión eficaz de los fluidos.
Figura 2: Uso del software Proteus® para comparar curvas de medición

Paso 2: Detectar impurezas o mezclas de materiales plásticos reciclados

Además, se analizaron pellets de distintos colores. Las curvas de medición de los granulados blancos y negros (véase la figura 3) muestran cada una un pico adicional, que son efectos de la fusión, por ejemplo, de otro tipo de polímero. Esto significa que el PP reciclado está contaminado con al menos otro componente.

Presentación de análisis térmicos en la que se destacan las aplicaciones de los AGL en el Instituto Austriaco de Fundición para proyectos espaciales y de construcción sostenible.
Figura 3: Comparación de tres gránulos diferentes de PP reciclado

Paso 3: Identificar mezclas o impurezas en los materiales plásticos reciclados

Como se muestra a continuación en la figura 4, la base de datosIdentifyintegrada en el software NETZSCH Proteus® identifica la fuente de contaminación en el reciclado. Evaluando únicamente una sección de la curva definida por el usuario, en este caso el primer pico, Identify busca en la base de datos la curva de medición almacenada que mejor coincida con el pico medido. En la figura 4, la muestra negra se analizó más a fondo para identificar la contaminación. El software reveló que la muestra del material reciclado contiene una cantidad small de polietileno lineal de baja DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad (LLDPE).

Gráfico de comparación de curvas de calorimetría diferencial de barrido para plásticos reciclados, identificando la contaminación de LLDPE en una muestra.
Figura 4: Identificación del segundo tipo de polímero en la muestra

Resumen

La calorimetría diferencial de barrido (DSC ) es una forma rápida, fiable y sencilla de controlar la calidad de los materiales plásticos reciclados en la industria manufacturera. Las funciones exclusivas del softwareProteus® favorecen además un proceso de control de calidad rentable al detectar e identificar automáticamente las impurezas.

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