Side 22

n KEMITEKNIK Malingerne blev sprøjtepåført og hærdetiden var mindst en uge. Den tørre filmtykkelse for malingerne var i alle tilfælde omkring 100 µm, og alle malingerne indeholdt pigmenter. Yderligere detaljer kan findes i [3]. Figur 4. Laboratorie setup til måling af friktionsmodstand på en (begroet) malingscylinder. Sidstnævnte er neddyppet i havvand i den hvide tank og kan ikke ses på billedet. Efter [3]. bemalede tromler over to vækstsæsoner (henholdsvis 25 og 28 uger). Om vinteren blev flåden løftet på land, og malingstromlerne blev forsigtigt rengjort og opbevaret inden døre, så de var klar til den efterfølgende sæson. En kraftig efterårsstorm gav anledning til en del bekymring, da flåden stadig var i vandet, men den lå i ly for vestenvinden og overlevede det hårde vejr. Resultater af forsøgene De vigtigste resultater fra måleperioden over to sæsoner er vist i figur 5. Det ses, at friktionen typisk var højere efter de statiske perioder sammenlignet med perioderne med rotation. Desuden blev det fundet, at overfladefriktionen af de undersøgte bundmalinger mindskedes i følgende rækkefølge: Fluor-baseret slip-let maling (højeste overfladefriktion), silicone-baseret slip-let maling uden biocid, silyleret akrylat selvpolerende maling (tradionel antifouling maling) og silicone-baseret slip-let maling med biocid (laveste overfladefriktion). Bortset fra den fluor-baserede slip-let maling var forskellen i overfladefriktion mellem bundmalingerne lille. Efter 25 ugers eksponering og mekanisk rensning var forskellen i overfladefriktion mindre end 1%, hvilket var under den eksperimentelle usikkerhed ved de undersøgte hastigheder, der er relevante for større kommercielle skibe. I figur 2, side 21, er vist, hvordan to af malingerne så ud, efter den anden forsøgsserie var afsluttet. Konklusion Det viste sig muligt at måle overfladefriktionen af fire bundmalinger over to vækstsæsoner i Roskilde Fjord. Dermed er der etableret en realistisk reference til, hvordan bundmalinger kan undersøges eksperimentelt for deres effekt på brændstofforbruget over en langt større del af malingernes levetid. Det er tidskrævende (dyre) målinger, men i kommerciel sammenhæng giver det en meget overbevisende sammenligning af forskellige malinger. Fremtidigt arbejde vil fokusere på tropiske forhold, hvor begroningen er mere voldsom end i Roskilde Fjord. For en uddybende beskrivelse af emnet henvises til nedenstående referencer. Tak til Hempel Fonden for støtte til forskningsarbejdet og tak til Asger Lindholdt, der i sit ph.d.-projekt udførte det krævende arbejde med opbygning af forskningsstationen i Roskilde Fjord og gennemførte de mange målinger i felten. E-mail: Søren Kiil, sk@kt.dtu.dk Figur 5. Målte friktionskoefficienter, Cf, fra to sæsoner (2013 og 2014) i Roskilde Fjord. Data repræsenterer et gennemsnit af friktionsmålinger foretaget ved 9,5 og 15,8 knob og målt med den højeste hastighed først. ”N” angiver den ”friske” maling, ”S” statiske betingelser, ”D” dynamiske og ”C” repræsenterer mekanisk rensning af malingsoverfladen. FRC henviser til slip-let malinger (”fouling-release coatings”) og SPC til en maling, der frigiver aktivt stof (”self-polishing coating”). Efter [3]. Referencer 1. A. Lindholdt, K. Dam-Johansen, S. M. Olsen, D. M. Yebra, S. Kiil (2015) Effects of biofouling development on drag forces of hull coatings for ocean-going ships: a review, J. Coat. Technol. Res., 12 (3) 415-444. 2. A . Lindholdt, Fuel efficiency and fouling control coatings in maritime transport, Ph.D. Thesis, DTU Chemical Engineering, 2015. Valg af bundmalinger Til forsøgene blev der anvendt fire forskellige bundmalinger, hvoraf tre var af de glatte typer, såkaldt ”fouling release coatings” eller ”slip-let malinger”. Den ene var baseret på fluorkemi og to andre på silikonekemi, en af dem med en lille 3. A . Lindholdt, K. Dam-Johansen, S. M. Olsen, D. M. Yebra, S. Kiil (2015) Estimation of long term drag performance of fouling control coatings using an ocean-placed raft with multiple rotors, J. Coat. Technol. Res., 12 (6) 975-995. 4. W ebpage: phys.org/news/2016-10-barnacle-ship-biofouling.html. Office of Naval Research. Tilgået december 2016. smule aktivt stof (biocid) tilsat. Den sidste bundmaling var en traditionel type med biocidfrigivelse (silyleret akrylatkemi). 22 dansk kemi, 98, nr. 3, 2017

Side 23

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

    ...