02.04.2024 by Dr. Natalie Rudolph

A reológia jelentősége a műanyag újrahasznosításban

Útmutató az anyagromlás elleni stratégiák kidolgozásához

A műanyagok újrahasznosítása egyre fontosabb szerepet játszik a műanyagiparban és a globális gazdaságban, nemcsak a környezeti hatások csökkentésében és a természeti erőforrások megőrzésében segít, hanem új üzleti lehetőségeket és innovációt is teremt. Egy olyan világban, amely egyre inkább a fenntarthatóságra és a körforgásos gazdaságra összpontosít, a műanyagok hatékony újrahasznosítása a környezeti és gazdasági kihívások kezelésének egyik módja.

A műanyagok újrahasznosítása során kritikus fontosságú a lebomlásnak az anyagtulajdonságokra gyakorolt hatásának megértése. A kapcsolódó változások, amelyek olyan mechanizmusok révén következnek be, mint a lánchasadás, a polimerizáció vagy a térhálósodás, befolyásolhatják a műanyagok tulajdonságait, beleértve a viszkozitást is [2]. Ezek a változások kihívást jelentenek az ipar számára az újrahasznosított anyagok minőségének megőrzése és a downcycling megelőzése terén [1]. Ezek az anyagváltozások termoanalitikai vagy IR-spektroszkópiai módszerekkel nem mindig láthatók. Ez rávilágít arra, hogy az anyagjellemzéshez különböző módszerek kombinálására van szükség.

A reológia kulcsszerepet játszik e kihívások kezelésében. A reológiai mérések lehetővé teszik az ismételt feldolgozási lépések polimerekre gyakorolt hatásainak megértését és a degradációs hatások csökkentésére irányuló stratégiák kidolgozását. Például a szűz anyag reológiai vizsgálata egy ismételten feldolgozott PEEK alapanyaggal összehasonlítva - lásd az 1. ábrát - a viszkozitás jelentős növekedését mutatja, ami rávilágít az anyag szerkezeti változásaira.

1. ábra: A szűz PEEK anyag nyírási viszkozitásának összehasonlítása a 380°C-on ismételten feldolgozott PEEK anyaggal azt mutatja, hogy a viszkozitás jelentős növekedése a láncnyúlás vagy a térhálósodás miatt következik be

Mérések a NETZSCH Kinexus Prime reométer segítségével

A méréseket aNETZSCH Kinexus Prime ultra+ készülékkel végeztük a következő paraméterekkel:

VizsgálatNyírási viszkozitás
GeometriaLemez-lemez, átmérő: 25 mm
Mérési rés1 mm
Nyírási sebesség-tartomány10-2 s_1 bis 10 s-1
Hőmérséklet program380°C (IzotermikusAz ellenőrzött és állandó hőmérsékleten végzett vizsgálatokat izotermikusnak nevezzük.izotermikus)

A reológia rendelkezésre áll, mint módszer az ismételten feldolgozott anyagok (újrahasznosított anyagok) jellemzésére, az esetleges feldolgozási hibák azonosítására, valamint a szükséges feldolgozási tulajdonságok beállítására célzott feldolgozási optimalizálással, valamint adalékanyagok hozzáadásával vagy keveréssel. Ez támogatja a műanyagipar azon célkitűzését, hogy az anyagokat úgy készítsék elő, hogy azok a legkülönbözőbb alkalmazásokban újra felhasználhatók legyenek, miközben a fenntarthatósági célokat is előmozdítják.

Források

[1] A downcycling vagy kaszkádosítás a hulladék újrahasznosítása, ahol az újrahasznosított anyag alacsonyabb minőségű és funkcionalitású, mint az eredeti anyag.(Wikipedia)

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

Kérjük, tekintse meg termékkínálatunkat:

  • Kinexus Prime lab+

    Rotációs reométer a minőségellenőrzéshez SOP-val

    • Nyomatéktartomány - viszkozimetria: 10 nNm és 200 mNm között
    • Nyomatéktartomány - oszcilláció: 5.0 nNm és 200 mNm között
  • Kinexus Prime pro+

    Kutatás és fejlesztés

    • Nyomatéktartomány - viszkozimetria: 5.225 mNm-ig: 0 nNm - 225 mNm
    • Nyomatéktartomány - oszcilláció: 1.0 nNm és 225 mNm között
  • Kinexus Prime ultra+

    High-end reométer a legmagasabb igényekhez

    • Nyomatéktartomány - viszkozimetria: 1,0 nNm és 250 mNm között
    • Nyomatéktartomány - oszcilláció: 0.5 nNm-től 250 mNm-ig

Iratkozzon fel hírlevelünkre

Exkluzív betekintést nyerhet a termikus analízis vadonatúj alkalmazásaiba és trendjeibe.

Iratkozzon fel most