07.11.2024 by Aileen Sammler
Miten NETZSCH lämpöanalyysilaitteet parantavat kierrätysmateriaalien laatua?
Laadukkaiden muovikierrätysmateriaalien maailmanlaajuisen kysynnän kasvaessa kehittyneistä analyysimenetelmistä on tulossa välttämättömiä. Tähän suuntaukseen vaikuttavat standardit, kuten DIN SPEC 91446, jossa määritellään teknisissä sovelluksissa käytettävien kierrätysmateriaalien laatuvaatimukset, sekä sääntelypaineet, kuten EU:n pakkaus- ja pakkausjätedirektiivi.
NETZSCHosoittaa yhteistyössä Saksan Wismarissa sijaitsevan Institute for Polymer and Production Technologies (IPT) -instituutin kanssa, miten lämpöanalyysi, erityisesti differentiaalinen pyyhkäisykalorimetria (DSC) ja termogravimetrinen analyysi (TGA), antaa ratkaisevan tärkeää tietoa monimutkaisista polymeeriseoksista ja auttaa kierrätysteollisuutta täyttämään nämä tiukat vaatimukset.
Lämpöanalyysimenetelmät: DSC ja TGA
Perinteiset menetelmät, kuten lähi-infrapunaspektroskopia (NIR) ja Fourier-muunnosinfrapunaspektroskopia(FT-IR), ovat nopeita yksinkertaisten polymeerien tunnistamiseen. Niillä on kuitenkin vaikeuksia monimutkaisten, värillisten tai voimakkaasti pigmentoituneiden yhdisteiden kanssa. Lämpöanalyysi tarjoaa syvällisemmän näkemyksen. Esimerkiksi DSC mittaa faasisiirtymiä, mikä mahdollistaa polymeerikomponenttien tunnistamisen ja kvantifioinnin kierrätysmateriaaleissa. TGA:lla seurataan painonmuutoksia, mikä paljastaa materiaalin koostumuksen ja lämpöstabiilisuuden. Yhdessä nämä menetelmät tarjoavat tehokkaan työkalupakin kierrätysmateriaalien analysointiin, erityisesti seosten, joissa on tuntemattomia tai päällekkäisiä polymeerisignaaleja.
Sovellusesimerkki: Juomapakkausten kierrätysmateriaalit
Tuoreessa tutkimuksessa NETZSCH ja IPT analysoivat juomakartonkien kierrätysmateriaalia. Differentiaalipyyhkäisykalorimetriaa (NETZSCH DSC 300 Caliris®) käyttäen he tunnistivat LDPE:n, HDPE:n, LLDPE:n ja PP:n päällekkäiset piikit sekoituksessa ja laskivat kunkin komponentin tarkat painosuhteet. Termogravimetrinen analyysi (NETZSCH TG 309 Libra®) lisäsi näkemystä tunnistamalla hajoamislämpötilat, mikä auttoi erottamaan toisistaan selluloosan kaltaiset orgaaniset materiaalit ja alumiinin kaltaiset epäorgaaniset komponentit.
Kierrätysteollisuuden edut
DSC:n ja TGA:n yhdistetty käyttö osoittautuu korvaamattomaksi kierrätysmateriaalien koostumuksen tarkassa määrittämisessä. Toisin kuin optisissa menetelmissä, polymeerien värillä ei ole merkitystä termoanalyyttisissä menetelmissä. Ne tarjoavat kriittisiä tietoja, joita NIR ja FT-IR eivät voi tarjota. Tämä lähestymistapa parantaa kierrätysmateriaalien laatua ja maksimoi niiden tuoton, mikä edistää kestävää kiertotaloutta.
.
Näkymät
Lämpöanalyysitekniikoiden jatkuva parantaminen lupaa nopeampia ja tarkempia menetelmiä kierrätysmateriaalien karakterisointiin, mikä vastaa korkealaatuisten kierrätysmateriaalien kehittyviin vaatimuksiin. NETZSCH'n tavoitteena on tukea teollisuuden siirtymistä kiertotalouteen.
