再生プラスチックの品質を管理する方法

プラスチックのリサイクルは、製造のワークフロー全体で多くの課題を抱えている。最大の課題の一つは、原料品質の不確実性をコントロールすることです。品質のばらつきは、リサイクル工程における異なる種類のポリマーの混合によって生じます。本書は、DSC 300Caliris Classic ,Select またはSupreme など、弊社のNETZSCH 示差走査熱量計（DSC）製品ラインによる再生プラスチックの品質管理のためのステップバイステップガイドです。

プラスチックのリサイクルは、製造のワークフロー全体で多くの課題を抱えている。最大の課題の一つは、原料品質の不確実性をコントロールすることです。リサイクル工程では、異なる種類のポリマーが混在するため、品質にばらつきが生じます。その結果、多くの製品メーカーが再生プラスチックの使用をためらっています。ロット間の品質のばらつきは、最終製品の品質維持に大きな影響を与える可能性があるからです。

企業は迅速で費用対効果の高いソリューションを必要としている

再生プラスチックの品質管理は、多くの企業にとって生産工程における重要なステップである。再生材料の不純物や混合物を、迅速かつ信頼性が高く、費用対効果の高い方法で検出・識別する必要がある。

ステップ1：ペレットのポリマー・タイプを特定する

納入されたポリマー廃液には、異なる色のリサイクルペレットが混在していた。示差走査熱量測定は、N₂雰囲気中、10 K/分の加熱速度で行った。当社のDSC装置はすべて、例えば新しいNETZSCH DSC 300Caliris Supreme のように使用することができます。

NETZSCH Proteus^®^{ソフトウェアの}Identify機能は、測定結果をKIMWデータベースのエントリーと比較します。このデータベースには、個々の測定曲線、文献データ、ポリマーやその他の材料の統計クラスが保存されています。

図2は、緑色のポリプロピレン(PP)サンプルの測定と、ピンク色のデータベースエントリーを示しています。両者の曲線を比較すると、緑色の再生品と標準ポリプロピレンサンプルの類似性は99.45 %であることがわかります。この場合、Identify ソフトウェアは、ガラス転移温度、融解、再結晶効果など、サンプルの重要な測定ポイントを比較します。

ステップ2：再生プラスチックの不純物や混合物の検出

さらに、異なる色のペレットを分析した。白色ペレットと黒色ペレットの測定曲線（図3参照）にはそれぞれ追加のピークが見られ、これは融解効果、例えば別のポリマータイプの融解効果である。これは、再生PPが少なくとも1つの他の成分で汚染されていることを意味する。

ステップ3：再生プラスチック材料中の混合物や不純物の特定

以下の図4に示すように、NETZSCH Proteus^®^{ソフトウェアに}統合されたIdentifyデータベースは、リサイクル品の汚染源を特定します。Identifyは、曲線のユーザー定義部分（この場合は最初のピーク）のみを評価することで、データベースを検索し、測定されたピークに最もよく一致する保存された測定曲線を見つけます。図4では、黒色サンプルをさらに分析して汚染を特定しています。このソフトウェアにより、リサイクル材料のサンプルにはsmall 、直鎖状低密度ポリエチレン（LLDPE）が含まれていることが判明しました。