Bestimmung des Polyethylen-Gehalts in Polypropylen-Granulat mittels NIRS

Neben Polyethylen (PE) ist Polypropylen (PP) der weltweit am häufigsten verwendete Kunststoff. Das Recycling dieser Polyolefine ist problematisch, da es schwierig ist, Polyethylen von Polypropylen durch Sinkflotation zu trennen. Ein steigender PE-Gehalt in PP führt zu einer schlechten Grenzflächenhaftung, was sich negativ auf die mechanischen Eigenschaften des fertigen Formteils auswirken kann.

In dieser Application Note wird eine effiziente Methode zur Bestimmung der Polyolefin-Zusammensetzung auf der Grundlage der Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) vorgestellt. Der Hauptvorteil ist die kurze Zeit bis zum Ergebnis. Verglichen mit der zeitaufwändigen Standardmethode (z.B. Differential Scanning Calorimetry oder DSC) ist die Analyse des Polyethylenanteils in Polypropylen mittels Nahinfrarotspektroskopie in nur wenigen Sekunden durchgeführt.

Die erhaltenen NIR-Spektren (Abbildung 2) wurden verwendet, um Vorhersagemodelle für zwei verschiedene Polyethylen-Gehaltsbereiche zu erstellen. Das erste Korrelationsdiagramm (Abbildung 3) zeigt die Beziehung zwischen der NIR-Vorhersage und den Referenzwerten im Bereich von 0,5-35,0 % PE-Gehalt. Abbildung 4 zeigt die Korrelation im Bereich des Polyethylengehalts von 0,5-9,0 %. Die jeweiligen Leistungszahlen (FOM) zeigen, dass durch die Auswahl eines kleineren Bereichs der absolute Fehler im Vergleich zur Verwendung des gesamten PE-Bereichs geringer sein kann.