Test og karakterisering af genanvendt polyethylenterephthalat (rPET)

Alexander Leo Bardenstein

Jeg er din kontaktperson

Skriv til mig

Indtast venligst et validt navn
Eller dit telefonnummer
Sender besked
Tak for din besked
Vi beklager

På grund af en teknisk fejl kan din henvendelse desværre ikke modtages i øjeblikket. Du er velkommen til at skrive en mail til Send e-mail eller ringe til +45 72 20 22 38.

Test og karakterisering af genanvendt polyethylenterephthalat (rPET)

Polyethylenterephthalat (PET) er en af de vigtigste polymerer, der anvendes indenfor emballage. Det er en blød gennemsigtig termoplast med høj mekanisk styrke. Den er meget udbredt som emballagemateriale til både fødevare- og non-food applikationer samt som fibre til tekstilprodukter. Det er den mest genbrugte plast i mange lande. Genanvendt PET (rPET) fremstilles almindeligvis ved mekanisk eller kemisk genanvendelse. Genanvendelsesprocessen medfører dog en forringelse af de fysiske og kemiske egenskaber af PET. Derfor anbefales det, at fremstillet rPET udsættes for specifikke prøvninger og karakterisering før brug. Dette vil også være med til at sikre den praktiske implementering af de krav, der for nylig er reguleret af EU-kommissionens forordning 2022/1616 fra den 15. september 2022 om genanvendte plastmaterialer og genstande beregnet til at komme i kontakt med fødevarer.

Fysiske egenskaber af polymerer er mekaniske, termiske, optiske og overfladeegenskaber samt forekomsten af barriere overfor gennemtrængning af gasarter. Test af mekaniske egen-skaber giver grundlæggende information om kvaliteten af rPET. Figur 1 viser testresultater af mekaniske prøvninger for jomfruelig PET (vPET) og rPET, hvor brudstyrken findes. 

Billedet viser resultater af mekaniske test for vPETBilledet viser resultater af mekaniske test for rPET
Figur 1. Resultater af mekaniske test for vPET (venstre) og rPET (højre)

Resultaterne giver udtryk for, at brudstyrken varierer betydeligt for både vPET og rPET, og i dette tilfælde er de mekaniske egenskaber af rPET ringere end vPETs. Yderligere mekaniske test i maskinretningen vil kunne give mere information om produktionsprocessen samt de mekaniske egenskaber for PET.

Termiske egenskaber påvirker direkte og/eller indirekte PETs ydeevne. Differential Scanning Calorimetry (DSC) kan bruges til strukturel evaluering og bestemmelse af glasovergangstemperaturen. Dimensionsanalyse giver oplysninger om krympningen ved temperaturvariation.

PET kræverBilledet viser udstyr til måling af OTR og WVTR_Mocon udstyr ofte gasbarriereegenskaber. Ilt- og vanddamptransmissionshastigheder (OTR og WVTR) kan måles ved hjælp af maskiner som vist i figur 2. rPET har generelt højere OTR og WVTR end vPET.


Figur 2. Plast og Emballage har udstyr til måling af OTR (venstre) og WVTR (højre)

Billedet  viser apparat til måling af UV/VIs/NIR-spektroskopi

 

 

 

 


Da PET ofte kræver gennemsigtighed, kan optiske egenskaber såsom transmittans og haze evalueres ved hjælp af UV/Vis/NIR-spektroskopi (figur 3).


Figur 3: UV/Vis/NIR-spektroskopi



vPET og rPET kan både bruges alene, og sammen med andre materialer. Det kan for eksempel coates, lamineres eller klæbes til andre materialer. Til dette formål bør PET-overfladen have optimal overfladespænding. Polære og dispersionskomponenter af ubehandlet PET er typisk på hhv. ca. 3 og 37 mJ/m². Den polære komponent skal være højere, når PETen bruges sammen med andre materialer. Komponenterne kan måles præcist ved at bruge en opstilling til at måle kontaktvinklen som vist i figur 4.

Billedet viser opstilling til måling af kontaktvikel på plastFigur 4. Opstilling til måling af konaktvinkel

Målinger af kontaktvinklen kan indgå i en målrettet karakterisering af rPET. Når de målte værdier afviger fra det forventede, kan materialekarakterisering af kemisk sammensætning, samt molekylærstrukturelle og morfologiske analyser afklare årsagerne til forskellene. Detaljerede eksempler er beskrevet i Medlemsinformation nr. 4/2022.

Teknologisk Institut, Plast og Emballage kan tilbyde standardiserede og skræddersyede test og karakteriseringer af PET, så emballageproducenter der anvende rPET i deres produkter, kan sikre, at de ønskede egenskaber ved materialet bibeholdes i genanvendelsesprocessen.