Problemstellung: Wiederverarbeitung von Rezyklat

Bei der Verwendung von Rezyklat ungewisser Herkunft ist der Reinheitsgehalt häufig unklar. Unter Verwendung einer gezielten Methode zur strukturaufklärenden Materialcharakterisierung kann diese Unsicherheit minimiert, jedoch nicht gänzlich eliminiert werden.

Bei der Aufbereitung von post-consumer Polypropylen (PP) kam es in kurzen Intervallen zu Produktionsstillständen. Ursache war die Verstopfung des Schmelzefilters. Die stichprobenartige Analyse des Ausgangsmaterials mittels Infrarotspektroskopie war unauffällig. 

Methodik: Kombination von morphologischen, spektroskopischen und thermischen Verfahren

  • Morphologische Charakterisierung des zugesetzten Siebes (Dünnschliff): Verunreinigungen in Form von nicht-plastifizierten Partikeln
  • Infrarotspektroskopische Analyse dieser Partikel: Polyethylen im Polypropylen
  • Erstaunliches Ergebnis: Die Schmelztemperatur eines PE liegt weit unterhalb der des PPs. Folglich sollten die PE-Partikel plastifizierbar sein.
  • Thermische Analyse der Partikel mittels DSC: resultierende Schmelztemperatur (Tm = 135 °C) bestätigte das Ergebnis der IR-Spektroskopie. Schmelzenthalpie war gering.

Ergebnis: PE vernetzt und nicht plastifizierbar

Anhand der sehr geringen Schmelzenthalpie liegt der Verdacht nahe, dass das PE vernetzt ist. Dadurch war es nicht plastifizierbar und setzt den Schmelzefilter zu. Auf Basis dieser Ergebnisse kann gezielt nach der Quelle der Verunreinigung in der Rezyklierkette gesucht und die Fehlerquelle beseitigt werden.

Wird die Materialcharakterisierung von Rezyklat zu einseitig oder nicht nachhaltig betrieben, kann es zu erheblichen Problemen bei der Verarbeitung kommen. Dieses Beispiel zeigt, warum eine Kombination von spektroskopischen und thermischen Analysen grundsätzlich sinnvoll ist.

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Dr. rer. nat. Sabine Standfuß-Holthausen

Spektroskopie Laborleiterin Spektroskopie +49 241 80-28346 sabine.standfuss-holthausen@ikv.rwth-aachen.de

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