Material properties of recycled PET in beverage containers

Autor: Lund, Anna
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Druh dokumentu: Text
Popis: PET har under lång tid använts för flasktillverkning eftersom den är lätt, har goda barriäregenskaper och kan enkelt bearbetas industriellt. På senare tid har miljömedvetenheten ökat i samhället och därmed efterfrågan på återvunnet material, däribland PET-flaskor. Redan idag tillverkas flaskor med helt återvunnen PET. Återvunnen PET har dock kvalitetsproblem. Därför uppstår frågan hur materialegenskaperna hos 100% återvunna PET-flaskor påverkas av upprepade återvinningscykler. I den här rapporten undersöks hur den kemiska strukturen och egenskaperna förändras hos materialen allt eftersom fler återvinningscykler genomförs. Tre olika återvunna PET-material används för att ge ett bredare undersökningsunderlag och dessa tre material jämförs sedan sinsemellan samt med jungfrulig PET (icke-återvunnen PET) som referens. Egenskaperna analyseras med DSC för att ge information om termiska egenskaper, ATR-FTIR utförs för att detektera nedbrytning och förändring i den kemiska strukturen, dragprovning görs för att se hur återvinningen påverkar de mekaniska egenskaperna hos materialen och slutligen analyseras även den inneboende viskositeten hos de återvunna materialen. Examensarbetet visar på en markant minskning av inneboende viskositet med antalet återvinningscykler. Dessutom kan viss nedbrytning hos den kemiska strukturen ses via ATR-FTIR fastän inte så tydligt. Även en tendens till minskad kristallinitet med återvinning kan ses med DSC. En minskning i kristallinitet möjliggör produktion av mer transparenta flaskor, vilket ofta är eftertraktat. Emellertid får materialet försämrade barriäregenskaper. Dock krävs mer forskning för att kunna dra några slutsatser gällande materialegenskaper i industriell skala.
PET has been used in bottle production for a long time since it is lightweight, easily processable and has good barrier properties. In recent years, the awareness of environmental issues has increased and thereby the demand for recycled materials, including PET bottles. Already today PET bottles with 100% recycled PET are produced. However, recycled PET bottles have quality problems. Thereby, the question arises how the material properties of 100% recycled PET bottles are affected when subjected to multiple recycling loops. In this report the changes in chemical structure and material properties of the materials are investigated as more recycling loops are performed. Three different recycled PET materials are used to give a broader base of information. These materials are compared to each other and to virgin PET (not recycled PET) as a reference. The materials are analysed with DSC to give information about the thermal properties, ATR-FTIR to detect changes in the chemical structure, tensile testing to see how the recycling affects the mechanical properties of the material and finally the intrinsic viscosity is analysed for the recycled materials. In this master thesis a clear decrease in intrinsic viscosity with increasing number of recycling loops can be observed. In addition, some degradation of the chemical structure can be seen through ATR-FTIR, although not very clearly. Also, a decrease in crystallinity with the number of recycling loops can be seen from DSC. A decrease in crystallinity enables production of more transparent bottles, which is often desired, although the material will have reduced barrier properties. However, more research is required to draw any conclusions regarding the material properties on an industrial scale.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
Externí odkaz: