10.10.2023 by Aileen Sammler
Jak kontrolować jakość tworzyw sztucznych pochodzących z recyklingu?
Recykling tworzyw sztucznych stanowi wiele wyzwań w całym procesie produkcyjnym. Jednym z największych wyzwań jest kontrolowanie niepewności co do jakości surowca. Różnice w jakości wynikają z mieszania różnych typów polimerów w procesie recyklingu. Jest to przewodnik krok po kroku dotyczący kontroli jakości tworzyw sztucznych pochodzących z recyklingu za pomocą naszej linii przyrządów do różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) NETZSCH, takich jak DSC 300 Caliris® Classic ,Select lub Supreme.
Recykling tworzyw sztucznych stanowi wiele wyzwań w całym procesie produkcyjnym. Jednym z największych wyzwań jest kontrolowanie niepewności co do jakości surowca. Różnice w jakości wynikają z mieszania różnych typów polimerów w procesie recyklingu. W związku z tym wielu producentów produktów waha się przed stosowaniem tworzyw sztucznych pochodzących z recyklingu, ponieważ różnice jakościowe między partiami mogą mieć znaczący wpływ na utrzymanie jakości produktów końcowych.
Firmy potrzebują szybkiego i opłacalnego rozwiązania
Kontrola jakości tworzyw sztucznych pochodzących z recyklingu jest zatem kluczowym etapem procesu produkcyjnego dla wielu firm. Muszą one być w stanie wykrywać i identyfikować zanieczyszczenia i mieszaniny materiałów pochodzących z recyklingu w szybki, niezawodny i opłacalny sposób.
Krok 1: Określenie rodzaju polimeru w granulacie
Dostarczony strumień odpadów polimerowych zawierał mieszaninę różnokolorowych granulek recyklatu. Pomiary różnicowej kalorymetrii skaningowej przeprowadzono przy szybkości ogrzewania 10 K/min w atmosferze N2. Wszystkie nasze przyrządy DSC mogą być używane, jak na przykład nasz nowy NETZSCH DSC 300 Caliris® Supreme .
Funkcja Identify oprogramowania NETZSCH Proteus® porównuje wyniki pomiarów z wpisami w bazie danych KIMW, która przechowuje indywidualne krzywe pomiarowe, dane literaturowe i klasy statystyczne polimerów i innych materiałów.
Rysunek 2 ilustruje pomiar na zielonej próbce polipropylenu (PP), a także wpis w bazie danych w kolorze różowym. Porównanie obu krzywych ujawnia 99,45% podobieństwo zielonego recyklatu do standardowej próbki polipropylenu. W tym przypadku oprogramowanieIdentify porównuje istotne punkty pomiarowe próbki, takie jak Temperatura zeszkleniaPrzejście szkliste jest jedną z najważniejszych właściwości materiałów amorficznych i półkrystalicznych, np. szkieł nieorganicznych, metali amorficznych, polimerów, farmaceutyków i składników żywności itp. i opisuje obszar temperatury, w którym właściwości mechaniczne materiałów zmieniają się z twardych i kruchych na bardziej miękkie, odkształcalne lub gumowate.temperatura zeszklenia, efekty topnienia i rekrystalizacji.
Krok 2: Wykrywanie zanieczyszczeń lub mieszanin tworzyw sztucznych pochodzących z recyklingu
Dodatkowo przeanalizowano granulki o różnych kolorach. Krzywe pomiarowe białych i czarnych granulek (patrz rysunek 3) wykazują dodatkowy pik, który jest efektem topnienia, np. innego rodzaju polimeru. Oznacza to, że PP z recyklingu jest zanieczyszczony co najmniej jednym innym składnikiem.
Krok 3: Identyfikacja mieszanin lub zanieczyszczeń w tworzywach sztucznych pochodzących z recyklingu
Jak pokazano poniżej na rysunku 4, baza danychIdentifyzintegrowana z oprogramowaniem NETZSCH Proteus® identyfikuje źródło zanieczyszczenia w recyklacie. Oceniając tylko część krzywej zdefiniowaną przez użytkownika, w tym przypadku pierwszy pik, Identify searcwaha się w bazie danych, aby znaleźć zapisaną krzywą pomiarową, która najlepiej pasuje do zmierzonego piku. Na rysunku 4 czarna próbka została poddana dalszej analizie w celu zidentyfikowania zanieczyszczenia. Oprogramowanie ujawniło, że próbka materiału pochodzącego z recyklingu zawiera small ilość liniowego polietylenu o niskiej gęstości (LLDPE).
Podsumowanie
Różnicowa kalorymetria skaningowa (DSC) to szybki, niezawodny i łatwy sposób kontroli jakości tworzyw sztucznych pochodzących z recyklingu w przemyśle wytwórczym. Unikalne funkcje oprogramowaniaProteus® dodatkowo wspierają ekonomiczny proces kontroli jakości poprzez automatyczne wykrywanie i identyfikację zanieczyszczeń.
