4 minute read
Onderzoek naar gebruik recyclaat
Wasmiddelfl essen worden vaak gemaakt van gerecycleerde kunststof, maar voor toepassingen met een hogere toegevoegde waarde worden de recyclaten nog niet op grote schaal gebruikt. Maar gerecycled plastic kan weldegelijk vergelijkbare prestaties leveren als nieuw plastic blijkt uit recent Duits onderzoek.
Advertisement
Hoewel verpakkingen al verhoudingsgewijs vaak van gerecycleerd plastic zijn gemaakt, reageren deskundigen en bedrijven nog terughoudend wanneer het gaat om producten met een hogere waarde. Immers, eigenschappen zoals sterkte, geur of uiterlijk van het oude afval verschillen van 'virgin’ kunststof als gevolg van batchschommelingen. Indien de recyclaten echter op rendabele wijze worden ‘opgewerkt’, kunnen hun eigenschappen in overeenstemming worden gebracht met die van nieuwe kunststoffen. "Er is nog steeds een gebrek aan vertrouwen in gerecycleerde materialen," beweert Dominik Spancken, wetenschapper bij het Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt. De Fraunhofer-onderzoekers willen de status quo veranderen en aantonen dat gerecycleerde materialen te vertrouwen zijn. “We hebben daarom samengewerkt met Bosch GmbH en Bosch-SiemensHausgeräte GmbH (BSH) om te onderzoeken wat gerecycled plastic eigenlijk kan bereiken." Is gerecycled plastic bijvoorbeeld een geschikt materiaal voor de bodemconstructie van vaatwassers?
2500 ton ruwe olie besparen Daartoe optimaliseerde Bosch eerst het recyclaat uit de behuizing van startaccu's voor auto's, bijvoorbeeld met additieven gebruikt om de sterkte te verhogen en de visuele eigenschappen te verbeteren. Vervolgens moest worden vastgesteld of het geoptimaliseerde materiaal geschikt zou zijn voor de productie van vaatwasserbodems. Dit onderdeel, dat ongeveer 2 kg weegt, vormt de basisstructuur van een vaatwasmachine, houdt de zijwanden vast en herbergt hulpcomponenten zoals de pomp, statussensoren en het zoutreservoir. Als deze bodemelementen van gerecycleerd materiaal kunnen worden gemaakt, zou dat een belangrijke bijdrage leveren aan de verduurzaming van huishoudelijke apparaten: uitgaande van een productie van drie miljoen vaatwassers per jaar, zou het gebruik van het
Kunststofrecyclaat wordt nog maar sporadisch gebruik in toepassingen met een hoge toegevoegde waarde. Deze bodemconstructie voor een vaatwasser uit recyclaat heeft bewezen dat het wel kan. (Foto: Fraunhofer LBF/Ursula Raapke)
Als recyclaat efficiënt wordt verwerkt, kunnen de eigenschappen worden aangepast aan die van nieuw plastic. (Foto: Fraunhofer LBF/Ursula Raapke)
recyclaat (en dus minder grondstoffen) jaarlijks ongeveer 2500 ton ruwe olie besparen.
Proefstuk "Bij Fraunhofer LBF hebben we in eerste instantie onderzocht hoe het geoptimaliseerde recyclaat zich gedroeg onder invloed van mechanische belasting", legt Spancken uit. Hiervoor hebben de onderzoekers een proefstuk gemaakt en het in een geautomatiseerd proces ongeveer 100.000 keer aan een vastgestelde kracht onderworpen. Dit aantal is gebaseerd op de belasting van een vingerdikke pen op de bodem van de vaatwasser, gedurende de levensduur van 18 jaar bij 15 keer openen en sluiten per dag. De pen wordt hierbij mechanisch belast en is representatief voor het gebied op de vaatwasserbodem dat het zwaarst wordt belast.
Ontwerpparameters Op basis van deze specificaties hebben de experts van Fraunhofer LBF, Bosch en BSH parameters opgesteld voor het ontwerp. Is een pen van recyclaat vervolgens bestand tegen 100.000 keer openen en sluiten? "Hoewel het recyclaat minder sterk is – 15 procent zwakker – heeft het vergelijkbare stijfheidseigenschappen als nieuw plastic. Belangrijker is echter dat beide materialen zich qua vervormbaarheid van de kunststof op precies dezelfde manier gedragen. Samenvattend kan men stellen dat het recyclaat dezelfde belasting aankan als nieuw materiaal", bevestigt Spancken.
Echte pennen Om dit resultaat te bevestigen, voerden de onderzoekers naast de zuivere materiaaltests ook tests uit op het onderdeel zelf. "Uit de materiaaltesten hebben we materiaaleigenschappen berekend. Met behulp van deze karakteristieke waarden hebben we vervolgens een beoordelingsmethode ontwikkeld om na te gaan of de pen duurzaam is", legt de wetenschapper uit. Het onderzoeksteam klemde pennen van virgin materiaal in een testbank en om de belasting te simuleren die het gevolg is van het gebruik van de vaatwasser, met name wanneer de deur van de machine wordt geopend en gesloten. Aangezien vloerverwarming en stralingswarmte van de vaatwasser de pen tot 50 °C kunnen verwarmen, is de temperatuur op dit niveau gebracht voor de tests.
Haalbaarheidsstudie Met behulp van de experimentele gegevens, bijvoorbeeld de benodigde kracht tot bezwijken van de pen en het aantal openingscycli, is een gevalideerde berekenings- en ontwerpmethodologie ontwikkeld – en die vervolgens gevoed met de materiaaleigenschappen van het recyclaat. "We konden het gedrag van een pen gemaakt van recyclaat extrapoleren met behulp van de tests op het nieuwe materiaal en de berekeningsmethode", zegt Spancken. Het resultaat is bemoedigend: de waarden van de uit recyclaat vervaardigde pennen verschillen slechts in zeer geringe mate van die van het ‘maagdelijke’ materiaal. Uit de haalbaarheidsstudie kan worden geconcludeerd dat een vaatwasserbodem van recyclaat inderdaad mogelijk is en dat de overstap van nieuw kunststof naar recyclaat een belangrijke bijdrage zou leveren aan een duurzaam compleet apparaat.
www.lbf.fraunhofer.de
Benefi t from our experience to increase your success!
The valve technology by Schubert & Salzer Control Systems offers you the perfect solution for your individual control applications.
