Genanvendt plast MILJØ n Der er et politisk ønske i Danmark om, at vi skal genanvende mere plast i fremtiden. Plast indgår som et af flere fokusområder i ressourcestrategien og målsætningen er at øge genanvendelsen af plast fra husholdninger til 50% i 2025. Det giver imidlertid en analysekemisk udfordring. Af Michael Pilgaard, Daniela Bach og Marianne Lund Madsen, FORCE Technology Genanvendelse af plast fra husholdningsaffald giver nogle udfordringer i forhold til dokumentationskrav, idet man arbejder med analyser af komplekse blandinger fra mange kilder og ikke har historik og indholdsstoffer for plasten. Der er analyse- og separationsmetoder til rådighed, men disse har nogle begrænsninger, som giver en række analysekemiske udfordringer. Den analysekemiske udfordring Forarbejdningen af plast og den senere oparbejdning af plast fra affald til ny råvare (regenerat) har som minimum én uhensigtsmæssig effekt: Nedbrydning af plasten. Det er en uundgåelig effekt af, at plasten varmes op. Hertil kommer den mekaniske nedbrydning pga. forskydningskræfterne, når den smeltede plast føres frem og/eller compounderes. Hvor meget plasten nedbrydes, afhænger af plasttypen, hvor kraftig en påvirkning der er fra varme og bearbejdning, og under hvilke forhold. Man har derfor allerede ved forarbejdning af plastaffaldet introduceret nogle kemiske ændringer i forhold til nyvaren, som kan detekteres analysekemisk. Produktudviklere elsker at kombinere plasttyper og med god grund, da det oftest giver bedre og mere funktionelle produkter (f.eks. forskellige friktions-, barriere- og resistensegenskaber). Adskillelsen i affaldsleddet, så plasten er genanvendelig, er sjældent indtænkt i produktet. I dag er separationsteknologierne ret effektive, men i meget post consumer regenerat vil der være urenheder i form af andre plasttyper. Hvis plasten skal kunne genanvendes, skal nedbrydningsgrad og urenheder kunne bestemmes, og man skal kende usikkerhederne på analysemetoderne. For at kunne gøre dette, skal man vide, hvorledes nedbrydning og urenheder ses, og navnligt ikke ses, i analyserne. FORCE Technology har, som en del af aktiviteterne i ResourceLAB, se faktaboks, fået fremstillet en række polymercompounds (blandinger), der skal simulere forskellige kombinationer af urenheder af polymerer, så der under kontrollerede forhold kan afdækkes styrker og svagheder i de tre mest anvendte analysemetoder inden for polymerer. Materialer Der er til undersøgelsen fremstillet forskellige blandinger af polymerer. Her medtages der kun to af disse blandinger af hensyn til artiklens oveskuelighed og omfang. Dertil repræsenterer de antageligt to af de mest udbredte polymerforureninger. Der er anvendt følgende materialer fra Ineos, Borealis og Invista til fremstilling af de to blandinger: • Polypropylen (PP) • Polyethylen terephthalat (PET) • H igh Density Polyethylen (HDPE) De to blandinger består af henholdsvis: • 95% PP og 5% PET (w/w) • 70% PP og 30% HDPE (w/w). Analysemetoder FTIR-ATR (Fourier Transform InfraRed-Attenuated Total Reflectance) spektroskopi er en hurtig analysemetode, der anvendes til identifikation af polymertype. Denne analysemetode anvendes sædvanligvis først og danner grundlag for de efterfølgende analyser. Analysen kan, foruden polymertype, give de første indikationer af urenheder og nedbrydningsprodukter i polymeren. Ved oxidative nedbrydningsprodukter kan nye absorptionstoppe omkring 3.400 cm-1 og 1.735 cm-1 observeres. Blandinger af plasttyper er en udfordring ved evaluering af resultaterne af en FTIR-ATR-analyse, idet nogle plasttyper absorberer ved samme bølgelængder. Figur 1, side 24, viser et FTIR-ATR-spektrum af en blanding af 70% PP og 30% HDPE (sort) sammenlignet med referencespektre af PP (rød) t n ResourceLAB er et udviklings- og prøvningslaboratorium inden for design og industriel anvendelse af plastaffald. Aktiviteterne i ResourceLAB omfatter F&U-aktiviteter, herunder analyser af affaldsbaserede plastmaterialer, demonstrationscases samt netværks- og formidlingsaktiviteter. Initiativet, der løber i perioden 2016-2018, er finansieret af Styrelsen for Forskning og Innovation. Du kan læse mere om ResourceLAB på FORCE Technology’s hjemmeside www.forcetechnology.com. dansk kemi, 98, nr. 3, 2017 23
Download PDF fil
Se arkivet med udgivelser af Dansk Kemi her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her