KunststofenRubber.nl

Fraunhofer zoekt partners om vooruitzichten te ontwikkelen voor het verhogen van het aandeel post-consumer recyclaten in veeleisende toepassingen

28 maart 2023 om 10:11 uur

Met het project 'Materiaal- en langetermijneigenschappen in gerecyclede materialen' wil het Fraunhofer Instituut voor structurele duurzaamheid en systeembetrouwbaarheid LBF de basis leggen voor het vergroten van het aandeel post-consumer recyclaten (PCR) voor hoogwaardige industriële toepassingen van technische kunststoffen . De onderzoekers zoeken aanvullende partners om gezamenlijk fundamentele inzichten te ontwikkelen in het effect van materiaalsamenstelling.


De nadruk ligt op de grondstoffen en de variabelen die van invloed zijn op de samenstelling (bijv. aandeel en toestand van nieuw materiaal, heradditering) op de resulterende toepassingseigenschappen. Dit wordt ondersteund door een toolbox met op maat gemaakte analysemethoden die fundamentele afhankelijkheden tussen moleculaire parameters en eigenschappen visualiseren. Zo verwerven de projectdeelnemers de nodige knowhow voor een optimale beheersing van hun materiaalstromen.

 

Hoewel post-industriële recyclaten (PIR) goed gedefinieerd zijn wat betreft hun samenstelling, neemt de diversiteit aan mogelijke samenstellingen (bv. polymere onzuiverheden, niet-plastic onzuiverheden, additieven, kleefstoffen) exponentieel toe bij de overgang naar post-consumer recyclaten. Er moet ook rekening worden gehouden met verschillende verouderingstoestanden, evenals schommelingen volgens seizoens- en geografische oorsprong. Een dergelijke variërende kwaliteit van de inkomende stromen zal de kwaliteit van de resulterende producten beïnvloeden. Zo verslechteren de eigenschappen van de verbindingen met betrekking tot het verwerkingsgedrag en de mechanica van de producten in het algemeen wanneer de fractie PCR wordt verhoogd. Ook wordt de duurzaamheid en daarmee de levensverwachting van de producten negatief beïnvloed. Zo spelen de toestand van de materiaalstroom en de toegepaste technologieën met betrekking tot sortering en opwerking een sleutelrol in de kwaliteit van de resulterende recyclaten. Compounders hebben de mogelijkheid om de kwaliteit en de resulterende producteigenschappen verder te optimaliseren door gebruik te maken van een scala aan tools. Dit omvat bijvoorbeeld gerichte heradditering, aanpassing van verwerkingsomstandigheden of verhoging van het aandeel nieuwe materialen.

 

Het identificeren en evalueren van secundaire materialen die geschikt zijn voor extrusie, d.w.z. gesorteerde en gereinigde vlokken of gemalen materialen, vergt veel inspanning. De daaropvolgende stappen, zoals karakterisering, homogenisering en kwaliteitscontrole, vergen een aanzienlijke technische inspanning en vereisen middelen, en vereisen dus de beschikbaarheid van grotere partijen. Verderop kijkend, verhogen de variabelen van de bereiding (formulering, proces) de complexiteit nog eens. Als gevolg hiervan wordt pas in de zeer late stadia van de ontwikkelingscyclus duidelijk of en hoe de beoogde eigenschappen (verouderingsweerstand, mechanica) kunnen worden bereikt en of deze consistent onder controle zijn, rekening houdend met andere variabelen (batch-to-batch variatie, inkomende stromen). Trial and error wordt dus nog steeds veel gebruikt in dit proces.

 

Vroegtijdige detectie van afhankelijkheden

In het kader van het project wordt diepgaande kennis van de relatie tussen enerzijds de confectie (bv. korrels, gemalen materiaal), anderzijds de chemische samenstelling van de inputstromen en de resulterende eigenschappen van de producten . Dit omvat bijvoorbeeld de mechanische eigenschappen en de duurzaamheid in verschillende omgevingen. In dit kader zal ook speciale aandacht worden besteed aan de variabele parameters tijdens het samenstellen. Aan de polymeerzijde zal de nadruk liggen op condensatiekunststoffen, zoals polyamiden (PA), polyethyleentereftalaat (PET) en polycarbonaat (PC). Rekening houdend met individuele toepassingsprofielen, zullen representatieve formuleringen worden geproduceerd uit geselecteerde recyclaten en gevestigde additieven bij LBF. Van de recyclaatstromen worden vingerafdrukken genomen op hun moleculaire parameters, die relevant zijn voor de verwerkings- en toepassingseigenschappen. Hierbij wordt aandacht besteed aan de chemische samenstelling met betrekking tot polymere en niet-polymere componenten, eventuele additieven en de molecuulgewichtsverdeling. Uitgaande van de verzamelde informatie zullen structuur-eigenschap relaties worden afgeleid. Het doel is om afhankelijkheden te identificeren tussen de mechanische en reologische eigenschappen en het langetermijngedrag (bijv. veroudering) bij het gebruik van post-consumer recyclaten van geselecteerde technische thermoplasten. Bovendien zullen deze inzichten worden overgedragen voor schatting en prognose voor vergelijkbare samenstellingen.

 

Gezocht: Partners uit de industrie

Het project staat open voor andere partners uit de industrie. Details over de aandachtsgebieden en de verdere procedure vindt u hier. 

 

Focus op ...

Agenda

4 juli 2024, Amsterdam

Symposium – Circulaire Bioplastics

Over de mogelijkheden van bioplastics voor verpakkingen en de uitdagingen die erbij komen kijken.

18 september 2024, 's-Hertogenbosch

Kunststoffen 2024

De Kunststoffenbeurs is dé centrale plek waar de Benelux kunststof- en rubberketen actuele kennis deelt,...

3 oktober 2024, Den Bosch

AM for Production

Tijdens AM for Production ontmoet je AM machinebouwers, componentleveranciers, grondstofleveranciers,...

Meer agendapunten »