白い背景に散らばるカラフルな再生プラスチックペレットは、さまざまな形や大きさがあり、品質管理分析に最適。

10.10.2023 by Aileen Sammler

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。これは、DSC 300Caliris Classic ,Select またはSupreme など、弊社のNETZSCH 示差走査熱量測定(DSC)装置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。バッチ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し、Identify 。

ステップ1:Identify ペレットのポリマーの種類

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。

黒、緑、黄、白、茶、赤の様々な色の再生PP造粒ペレットは、品質分析用。
図1:再生PP造粒物


ソフトウェア機能 IdentifyNETZSCH Proteus®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)試料での測定と、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、緑色の再生品は標準ポリプロピレン試料と99.45 %類似してい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、試料の重要な測定ポイントを比較します。

コンパクトなNetzsch RMC 305 ユニットは、ユーザーフレンドリーなインターフェイスと、効率的な液剤管理のためのデュアルディスペンサーを特徴としています。
図2:Proteus® ソフトウェアを使った測定曲線の比較

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。

オーストリアの鋳造研究所で、宇宙および持続可能な建築プロジェクトにおけるLFAの応用に焦点を当てた熱分析プレゼンテーション。
図3:再生PPの3種類の顆粒の比較

ステップ 3:Identify 再生プラスチック材料中の混合物または不純物

下図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。ユーザー定義の曲線部分(この場合は最初のピーク)のみを評価することで、測定されたピークに最も一致する保存された測定曲線をデータベースから検索します、 Identify 図4では、黒色試料をさらに分析し、Identify 。ソフトウェアの結果、再生材の試料には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た。

再生プラスチックの示差走査熱量曲線を比較したグラフ。試料中のLLDPEの混入が確認できる。
図4:試料中の第二のポリマーの同定

概要

示差走査熱量測定(DSC) は、製造業における再生プラスチック材料の品質管理を迅速、確実、簡単に行う方法です。さらに、Proteus® ソフトウェアのユニークな機能は、不純物の自動検出と識別により、コスト効率の高い品質管理プロセスをサポートします。

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