Materialer og kjemi 1 GjenKomp Gjenvinning av komposittmaterial fra fritidsbåter og andre kompositt baserte produkter Fabrice Lapique, SINTEF Polymerdagene.

Presentasjon om: "Materialer og kjemi 1 GjenKomp Gjenvinning av komposittmaterial fra fritidsbåter og andre kompositt baserte produkter Fabrice Lapique, SINTEF Polymerdagene."— Utskrift av presentasjonen:

1 Materialer og kjemi 1 GjenKomp Gjenvinning av komposittmaterial fra fritidsbåter og andre kompositt baserte produkter Fabrice Lapique, SINTEF Polymerdagene 2009

2 Materialer og kjemi 2 Målet for prosjektet Hovedmålet for prosjektet er Å utvikle et bærekraftig system for å materialgjenvinne komposittmaterial fra fritidsbåter og andre kompositt baserte produkter Delmålene er: Å definere miljømessige og effektive logistikkløsninger for innsamling og gjenvinning av komposittmaterial Å karakterisere egenskapene av avsetningsmateriale for gjenvinning av komposittmaterial Mekanisk gjenvinning Kjemisk gjenvinning Å definere anvendelsesområder og produkter hvor avsetningsmaterialet kan inngå og demonstrere det på utvalgte caser.

3 Materialer og kjemi 3 GjenKomp NFR støttede prosjekt Varighet 3 år Budsjett: 11 MNok Deltagere Veolia Miljø AS, Reichhold AS, Norsk Komposittforbund, NORBOAT SINTEF Materialer og Kjemi

4 Materialer og kjemi 4 Verdikjeden Komposittmaterial fra fritidsbåter Komposittmaterial fra andre kompositt baserte produkter Solvolyse nedstrøms Innsamling Knusing Sortering Oppmaling Råstoff til bruk i produksjon av nye produkter Grov- oppmaling g Håndtering av produksjonsavfall

5 Materialer og kjemi 5 Nedstrøms Mekanisk gjenvinning Kjemisk gjenvinning

6 Materialer og kjemi 6 Kjemisk gjenvinning Kjemiske gjenvinning av termoplast polyester (PET) er veletablert Reichhold samler inn PET flasker som nedbrytes til lav molekylær komponenter som brukes videre i produksjon av jomfruelig umetet polyester (herdeplast). Når det gjelder kjemiske gjenvinning av herdeplaster er situasjonen helt annerledes…

7 Materialer og kjemi 7 Kjemisk gjenvinning For å oppnå løslige eller bearbeidbare polymerenheter må Polyesterkjedene spaltes      

8 Materialer og kjemi 8 Kjemisk gjenvinning Glykolyse Glykolyse produkter brukelig i syntese av jomfruelig umettet polyester Aminolyse Aminolyse produkter brukelig i syntese av jomfruelig epoksy Mål Virkningsgrad >70% Lav temperatur <220°C Kort tid < 6 timer

9 Materialer og kjemi 9 Eksperimentelt arbeid Reaktor Reaksjonskammer: 250 ml, mekanisk røring, Nitrogen Mikrobølger reaktor: 2.45GHz mikrobølger, 20 ml prøver, lavt trykk (3 til 5 bar) Fremgangsmåte X g of UPR + Y g of glykol/amin + Z g katalysator Ukjente X, Y og Z Glykol, amin og katalysator Temperature og reaskjonstid

10 Materialer og kjemi 10 Aminolyse Stor forsøksmatrise ble gjennomført Vi identifiserte en prosess X g of UPR + Y g amin Virkningsgrad på 100%  6 timer uten katalysator  2 timer med katalysator

11 Materialer og kjemi 11 Bestemmelse av aminolyse produkter     H 2 N - amin – NH 2 NH 2

12 Materialer og kjemi 12 Bruk av aminolyse produkter i fremstilling av jomfruelig epoksy Araldite AY 105-1 Ref - 40g A + 20g B Prøve I - 40g A + 20g (B + aminolyse produkter) Prøve II - 40g A + 20g B + noen g av aminolyse produkter Araldite Maximum kraft (N) Bruddforlengelse (mm) Slagfasthet (KJ/m²) ref 2081.723.02 Prøve I 1821.252.25 Prøve II 2191.532.7

13 Materialer og kjemi 13 Glykolyse Stor forsøksmatrise ble gjennomført Vi identifiserte en prosess X g of UPR + Y g glykol Virkningsgrad på 95 % 6 timer med katalysator (uten katalysator er virkningsgrad halvert)

14 Materialer og kjemi 14 Bestemmelse av glykolyse produkter   OH

15 Materialer og kjemi 15 Bruk av glykolyse produkter Med katalysator er glykolyse produktet kortere (lavere molekulær vekt) enn uten katalysator Reichhold ser det arbeidet som lovende og har nå ansatt en person for videre utvikling av glykolyse prosessen Bruk av glykolyse produkter i fremstilling av jomfruelig umettet polyester

16 Materialer og kjemi 16 Konklusjon 2 lovende prosesser for kjemiske gjenvinning av umettet polyester er utviklet Virkningsgrads > 70  C Behandlingstid < 6 t De fremstilte produktene kan brukes for fremstilling av jomfruelige materialer Eposky (aminolyse produkter) Umettet polyester (glykolyse produkter)

17 Materialer og kjemi 17 Videre arbeid Vi har sett at glassfiber reduserer betydelig virkningsgraden Behov for videre utvikling av prosessene… Vi har jobbet så langt med DCPD polyester POLYLITE® 440-M850 POLYLITE® 44383-00 Behov for testing av andre type polyester…