Teknologi for et bedre samfunn Polymerdagene 2010 1 Huaitian Bu, Kjell Olafsen SINTEF Materialer og kjemi Fra komposittmaterialer til produksjon av jomfruelig.

Presentasjon om: "Teknologi for et bedre samfunn Polymerdagene 2010 1 Huaitian Bu, Kjell Olafsen SINTEF Materialer og kjemi Fra komposittmaterialer til produksjon av jomfruelig."— Utskrift av presentasjonen:

1 Teknologi for et bedre samfunn Polymerdagene 2010 1 Huaitian Bu, Kjell Olafsen SINTEF Materialer og kjemi Fra komposittmaterialer til produksjon av jomfruelig resin

2 Teknologi for et bedre samfunn Mål: Å utvikle et bærekraftig system for å materialgjenvinne komposittmaterial fra fritidsbåter og andre kompositt baserte produkter NFR støttet prosjekt Varighet 3 år Budsjett: 11 MNOK Deltagere Veolia Miljø AS, Reichhold AS, Norsk Komposittforbund, NORBOAT SINTEF Materialer og kjemi 2 Gjenkomp prosjektet

3 Teknologi for et bedre samfunn Komposittmateriale fra fritidsbåter 3 Verdikjeden oppstrøms nedstrøms Solvolyse InnsamlingKnusingSortering Oppmaling Grov oppmaling Råstoff til bruk i nye produkter

4 Teknologi for et bedre samfunn Glykolyse Glykolyseprodukter som kan brukes i syntese av jomfruelig umettet polyester Mål Virkningsgrad >70% Lav temperatur <220°C Kort tid < 6 timer 4 Nedstrøms: Kjemisk gjenvinning (solvolyse)

5 Teknologi for et bedre samfunn 5 Prinsipp for glykolyse + katalysator

6 Teknologi for et bedre samfunn Reaktor 2l/3l reaksjonskolbe, mekanisk røring, Nitrogen Fremgangsmåte X g av UPR + Y g av glykol + Z g katalysator Forskjellige UPR resin/oppmalt kompositt med ulike størrelsesfraksjoner Forskjellig temperatur: 245- 200  C Reaksjonstid: 2-6 timer 6 Eksperimentelt

7 Teknologi for et bedre samfunn Etter endt reaksjon Filtrerer glassfibre fra resin Vasker glassfiber med vann ved romtemperatur Tørking av glassfiber ved 70  C over natten Utbytte Gjenvinning av både resin og glassfiber 7 Eksperimentelt forts.

8 Teknologi for et bedre samfunn Laminat med Polylite 440-M850 Malt opp og siktet i tre størrelsesfraksjoner (>4,75 mm, mellom 4,75-2,38 mm og <2,38 mm) Kompositt med ukjent polyester resin (vrak fra produksjon) Malt opp og siktet i tre størrelsesfraksjoner (som over) Kompositt fra båter (Innsamlet avVeolia) Malt opp uten videre sikting 8 Glykolyse av ulike komposittmaterialer

9 Teknologi for et bedre samfunn Polylite 440-M850GF innholdUtbytte Fin26.1%91% medium33.4%100% grov40.1%81% 9 Resultater av glykolyse Temperatur 245  C, 6 timer, Nitrogen Ukjent komposittGF innholdUtbytte Fin31.1%88% medium44.6%67% grov60.7%70%

10 Teknologi for et bedre samfunn Glykolyse med ulike komposittmaterialer Utbytte ~ 70% eller over for alle forsøk Kan også gjenvinne glassfiber, funger godt med komposittmaterialer med ukjent sammensetning 10 Båtdeler (fra tre forskjellige båter fra Veolia) GF innholdUtbytte No.427.3%75% No.1025.8%94% No.3130.8%77% Resultater av glykolyse forts.

11 Teknologi for et bedre samfunn VariabelReaksjonsbetingelserUtbytte Kortere tid4 timer97% 2 timer97% Lavere temperatur 200  C, 6 timer 89% Lavere temperatur/ Lavere mengde katalysator 200  C/ Halv mengde, 6 timer 83% (ufullstendig glykolyse) 200  C/ Ingen katalysator, 6 timer 82% (ufullstendig glykolyse) 11 Forsøk med glykolyse av Polylite 440-M850 med forskjellige reaksjonsbetingelser, grov fraksjon

12 Teknologi for et bedre samfunn Kortere reaksjonstid gir ikke lavere utbytte Lavere temperatur gir noe lavere utbytte men likevel over 70% Lavere mengde katalysator og kortere tid gir lavere utbytte og ufullstendig glykolyse 12 Oppsummering av resultater

13 Teknologi for et bedre samfunn Prøver uten glassfiber med Polylite 440-000 (typisk resin brukt i eldre båter), oppmalt Forskjellige katalysatorer/glykoler Ulike mengde katalysator Forhold Polylite 440-000/glykol Varierende reaksjonstid Glykolyseprodukt er brukt for å syntetisere ny polyester resin Lagd plater som er testet mekanisk 13 Resultater fra forsøk hos Reichhold

14 Teknologi for et bedre samfunn 14 Resultater fra strekkprøving

15 Teknologi for et bedre samfunn 15 Bøyestivhet/bøyemodul

16 Teknologi for et bedre samfunn 16 Heat distortion temperature (HDT)

17 Teknologi for et bedre samfunn Oppnådd målsetning for utbytte også for glykolyse av komposittmateriale med ukjent sammensetning For kompositt med kjent sammensetning oppnådd målsetningene: Virkningsgrad >70% Lav temperatur <220°C Kort tid < 6 timer Forsøk hos Reichhold med glykolyse av kjent resin har vist mekaniske egenskaper som er like gode eller bedre enn jomfruelige materialer 17 Konklusjon

18 Teknologi for et bedre samfunn Optimalisere glykolysemetoden for: Forkorte reaksjonstid ytterligere Lavere reaksjonstemperatur Finne optimalt forhold temperatur /tid for å optimalisere utbytte Utprøve andre katalysatorer/kombinasjoner av ulike katalysatorer 18 Videre arbeid