Het is het consortium van Philips, Morssinkhof en Omrin gelukt op grote schaal zeer zuiver en kleurgescheiden PP-granulaat te produceren. Ook NHL/Stenden Hogeschool leverde een bijdrage

"Het is een primeur dat post-consumer kunststof verpakkingen zoals die na gescheiden inzameling of nascheiding uit restafval worden verkregen, op een industriële schaal tot deze hoge kwaliteit zijn opgewerkt",  meldt lector Rudy Folkersma van NHL/Stenden Hogeschool. Zijn lectoraat werkte mee aan de noodzakelijke onderzoeken.  

KSI 

Het consortium verrichtte in het project ‘Closing the Loops' ruim drie jaar lang onderzoek naar het verkrijgen van deze kwaliteit polypropeen uit nagescheiden kunststof verpakkingen. Na compoundering kan dit granulaat voldoen aan de eisen voor high-end toepassingen in diverse consumentenproducten. Morssinkhof startte in het najaar van 2018 in Heerenveen de bouw van een fabriek voor verwerking van verpakkingen uit post-consumer polypropeen voor toepassing in consumentenproducten. Deze fabriek verschijnt tegenover de kunststofsorteerinstallatie (KSI) waarover een artikel verscheen in K&R 2018-10.

Alleen maar grijs en zwart

"Het vertrekpunt van het onderzoek was de mix van vormvast kunststof verpakkingsafval die uit de nascheidinginstallatie van huishoudelijk restafval bij Omrin in Heerenveen kwam. Deze mix wordt volgens de afspraken in Nederland in een sorteerinstallatie op materiaalsoort gesorteerd tot de DKR*-normen. Voor het vervolg van het onderzoek zijn de uitgesorteerde post-consumer polypropeenverpakkingen van de norm DKR 324 gebruikt",  aldus Auke Bergsma van Omrin. De tot dusver meest toegepaste recyclingtechnieken van deze kunststoffen bestaan hoofdzakelijk uit verkleinen, koud wassen en granuleren. Maar de proeven met het granulaat uit deze voorbehandeling bleken op belangrijke esthetische en mechanische eigenschappen niet te voldoen. "Bovendien was het recyclaat alleen maar te kleuren tot een grijs/zwarte tint, vanwege de bonte samenstelling van de PP-verpakkingen."

Sorteeranalyses

Op basis van sorteeranalyses is vastgesteld dat er in de PP-verpakking van huishoudafval een wezenlijk deel naturelle en witte verpakkingen aanwezig is. Naturel kunststof is in beginsel kleurbaar tot alle andere kleuren, van het witte PP kunnen weer nieuwe artikelen of verpakkingen van witte PP worden gemaakt en het bonte PP kan worden gekleurd in pasteltinten en donkere tinten.

Labschaal

Tijdens het project zijn eerst op labschaal verschillende processtappen getest met als doel het verkrijgen van een kleurgescheiden recyclaat met een zo hoog mogelijke zuiverheid. Deze zuiverheid heeft betrekking op zowel de kleur als op de verontreinigingen én op de minimalisering van de geur. Vervolgens zijn deze testen door Morssinkhof uitgevoerd met normaal op de markt verkrijgbare installaties om een goed beeld te krijgen van de haalbaarheid van productie op industriële schaal. "Toen is gebleken dat het mogelijk is met intensief sorteren en wassen van deze post-consumerfractie een kleurconsistent en geurloos regranulaat te produceren dat geschikt is voor de productie van high-end consumentenproducten",  aldus Mark Olof Dirksen van Philips. Door compoundering is het bovendien gelukt de mechanische en esthetische eigenschappen van virgin-grade polypropeen te evenaren. "Hiermee is een omslagpunt bereikt op het gebied van post-consumer kunststofrecycling: kunststof verpakkingsafval wordt opgewerkt tot een regranulaat dat geschikt is voor toepassing in de zichtbare delen van high-end consumentenproducten."

Transparant en wit

Voor de toepassing in huishoudelijk apparaten zijn eisen zoals veiligheid, mechanische eigenschappen, thermische eigenschappen, spuitgietkwaliteit en esthetische eisen van groot belang. Het door Morssinkhof gerecyclede kunststof is op deze aspecten door NHL/Stenden Hogeschool en Philips uitgebreid getest. Rudy Folkertsma van NHL/Stenden: "De transparante en witte PP-grades die zijn ontwikkeld binnen het Closing The Loops-project zijn getest op spuitgietbaarheid ten opzichte van virgin plastics. De visuele kwaliteit van een aantal kleuren is beoordeeld op basis van oppervlakte verontreinigingen, kleur en glans. Het resultaat was dat de kwaliteit vergelijkbaar is met virgin-PP dat direct uit aardolie was gemaakt."
Mechanische eisen zoals impact, zijn ook in een lab getest en ook met een positief resultaat. "Door middel van compounderingproeven zijn materiaaleigenschappen zoals stijfheid en HDT gemodificeerd tot het niveau van de virgin PP-grades die Philips momenteel op grote schaal gebruikt", meldt Mark-Olof Dirksen van Philips.  

IEC-eis

Nieuw in het project was de IEC-eis, de ball-pressure test. Met de meetwaarden op verschillende temperaturen worden de ijklijnen samengesteld. Op basis van deze informatie kunnen productdesigners behuizingen construeren die altijd veilig zijn en voldoen aan Europese veiligheidseisen van de NEN-EN-IEC 60335.

*DKR = Deutsche Gesellschaft für Kunststoffrecycling