SKZ en ColVisTec hebben een project afgerond voor de inline kwantificering van vreemde polymeren in de kunststofrecycling op basis van modellering van de fotometrische gegevens van de kunststofsmelt.

Een grote uitdaging bij het gebruik van recyclaten in het extrudeerproces zijn de schommelingen in kwaliteit. Naast algemene onzuiverheden bevatten met name post-consumer recyclaten vreemde polymeren. Te hoge niveaus van vreemde polymeren in het basispolymeer leiden echter tot een inferieure productkwaliteit.

In een gezamenlijk project gingen het SKZ Plastics Center en ColVisTec AG de uitdaging aan om het gehalte aan vreemde polymeren tijdens het lopende proces in 2022 te meten en automatisch te corrigeren. Bij een afwijking van gedefinieerde tolerantiebereiken moesten de processequenties automatisch worden aangepast door koppeling met de systeemtechnologie van de extruder. Het doel van het tweejarige onderzoeksproject was om een ​​nieuwe toepassing van CVT-technologie te realiseren, die op de markt moet worden gebracht als een systeem dat hardware en software combineert.

• Eerst werd een chemometrisch model gecreëerd voor het voorspellen van het gehalte aan vreemde polymeren (polyethyleengehalte tussen 0 en 10% van het gewicht) in het basispolymeer (polypropyleen) voor nieuw en gerecycled materiaal.
• Een gereduceerd golflengtebereik in het nabije infrarood kon worden bepaald voor een hoge voorspellingsnauwkeurigheid.
• De geschiktheid van de fotometrische benadering werd aangetoond met behulp van een spectrometer en modellering.
• Daarnaast werden zowel een kosteneffectieve breedbandsonde voor het UV-VIS-NIR-spectraalbereik als een flexibel softwarepakket voor de besturing ontwikkeld. Dit laatste maakt het mogelijk om de doseerschaal te regelen wanneer de drempelwaarde van de hoeveelheid vreemd polymeer wordt overschreden.
 

De ontwikkelde oplossing maakt een aanzienlijk verbeterde kwaliteitscontrole mogelijk bij gebruik van gerecycled materiaal. "Doorslaggevend is dat het uitvoeren van tests met demonstratoren op realistisch gekleurd gerecycled materiaal kon bewijzen dat het meetsysteem voldoende gevoelig is, zelfs voor zwak reflecterend materiaal", zegt Cosima Güttler, Wetenschapper Spectroscopie bij SKZ.