TY - BOOK
T1 - Verkenning maximaal haalbarekwaliteiten gerecyclede PET uit schalen
T2 - Praktische studie naar de maximaal haalbare kwaliteit van mechanisch gerecyclede PET uit schalen
AU - Thoden van Velzen, E.U.
AU - Smeding, I.W.
AU - Molenveld, K.
N1 - Project number 6229108700
PY - 2020/7
Y1 - 2020/7
N2 - Dit rapport beschrijft een technische verkenning naar de maximaal haalbare kwaliteit gerecycled poly(ethyleen tereftalaat) (rPET) die verkregen kan worden uit PET-schalen met een mechanisch recyclingproces. PET is een veel gebruikt verpakkingsmateriaal voor verschillende verse levensmiddelen als vlees, vis, kaas, maaltijdsalades, noten, etc. Voor flessen zijn goed functionerende mechanische recyclingprocessen ontwikkeld waarmee food-grade rPET wordt verkregen. Voor de grotere markt van PET-schalen is dit tot nu toe nog niet op industriële schaal gelukt, ondanks meerdere pogingen door verschillende bedrijven. Deze pogingen om uit het sorteerproduct PET-schalen PET te recyclen zijn tot nu toe gestrand op te lage massa-opbrengsten PET-product, teveel afvalstromen en een te lage kwaliteit van het eindproduct. PET-schalen zijn een ingewikkelde grondstof: ze zijn divers in grootte, kleur en samenstelling. Bovendien bestaan PET-schalen uit meerdere componenten en materialen. Mede hierdoor zijn er ook problemen met de kwaliteit van het gerecyclede PET materiaal, die de toepasbaarheid van het gerecyclede PET-materiaal aanzienlijk beperken. Om te bepalen wat de maximaal haalbare kwaliteit gerecycled PET uit schalen is, werden vier soorten schone PET-schalen getest in dit onderzoek. Het ging hier om mono-PET-schalen, maar ook om schalen met een sealmedium, een PE-laag of een rest top-folie. Al deze soorten schalen werden apart van elkaar gemalen, gedroogd, geëxtrudeerd en spuit-gegoten tot testsamples. De materiaaleigenschappen van deze mechanisch gerecyclede schalen-PET-soorten werden bestudeerd in relatie tot de samenstelling van de ingaande PET-schalen. Hieruit bleek dat gerecycled PET gemaakt van zuivere PET-schalen, waaraan dus geen sealmedium is toegevoegd, transparant en nauwelijks gekleurd is. Helaas was de intrinsieke viscositeitswaarde van dit soort gerecycled PET veel te laag, waardoor het materiaal te bros wordt. Dit materiaal zal eerst een nacondensatie-proces moeten ondergaan. Hierna zal dit materiaal sterker zijn, eenvoudiger te verwerken en breder toe te passen. Een andere en aanvullende optie om de intrinsieke viscositeit te verhogen is bijmengen met nieuw PET. In het geval de grondstof voor recycling nog een sealmedium of een restant top-folie bevat, wordt het gerecyclede PET grijs en ondoorzichtig. De intrinsieke viscositeitwaarden voor deze typen gerecycled PET waren wel iets beter, maar eigenlijk nog steeds te laag om goed te kunnen verwerken. Ook deze soorten gerecycled PET zullen dus een nacondensatie moeten ondergaan. Voor deze soorten gerecycled PET bestaat momenteel geen markt van betekenis. Deze resultaten laten zien dat de gewenste kwaliteit van transparante gerecyclede PET alleen kan worden verkregen uit PET-schalen die ook echt alleen uit PET bestaan en waaraan dus geen andere materialen zijn toegevoegd. Dit betekent dat PET-schalen die ontworpen worden voor mechanische recycling alleen uit PET mogen bestaan en uit andere verpakkingscomponenten (zoals labels) die met zeer hoge efficiëntie kunnen worden afgescheiden tijdens het wasproces. Overigens is de afwasbaarheid van verpakkingscomponenten niet onderzocht in deze studie, aangezien dit buiten de opdrachtbeschrijving valt. Deze studie opent – op basis van de eigenschappen van het gerecyclede materiaal - mogelijkheden voor de mechanische recycling van een deel van de PET-schalen. Het gaat om het deel waarvoor een gegarandeerde luchtdichte afsluiting niet noodzakelijk is, en waarvoor dus geen sealmedium nodig is, zoals bij klemdeksels voor druiven, tomaten, zacht-fruit, noten, etc. Voor PET-schalen die wel gegarandeerd luchtdicht afgesloten moeten worden (vlees, vis, kaas, vleeswaar, vleesvervangers, etc.) is een seal-systeem nodig dat of verenigbaar is met PET of volledig afgescheiden kan worden in het mechanische recyclingproces. Om verder te komen met de mechanische recycling van PET-schalen is meer onderzoek naar een dergelijk sealsysteem en de afwasbaarheid daarvan in een mechanisch recyclingproces noodzakelijk. In de tussentijd kan alleen een beperkte hoeveelheid PET-schalen mechanisch worden gerecycled mits er een sorteertechnologie wordt ontwikkeld om de zuivere PET-schalen uit het mengsel van PET-schalen te halen. Los hiervan, blijven er nog uitdagingen met het beperkte massa-rendement van het mechanische recycling proces.
AB - Dit rapport beschrijft een technische verkenning naar de maximaal haalbare kwaliteit gerecycled poly(ethyleen tereftalaat) (rPET) die verkregen kan worden uit PET-schalen met een mechanisch recyclingproces. PET is een veel gebruikt verpakkingsmateriaal voor verschillende verse levensmiddelen als vlees, vis, kaas, maaltijdsalades, noten, etc. Voor flessen zijn goed functionerende mechanische recyclingprocessen ontwikkeld waarmee food-grade rPET wordt verkregen. Voor de grotere markt van PET-schalen is dit tot nu toe nog niet op industriële schaal gelukt, ondanks meerdere pogingen door verschillende bedrijven. Deze pogingen om uit het sorteerproduct PET-schalen PET te recyclen zijn tot nu toe gestrand op te lage massa-opbrengsten PET-product, teveel afvalstromen en een te lage kwaliteit van het eindproduct. PET-schalen zijn een ingewikkelde grondstof: ze zijn divers in grootte, kleur en samenstelling. Bovendien bestaan PET-schalen uit meerdere componenten en materialen. Mede hierdoor zijn er ook problemen met de kwaliteit van het gerecyclede PET materiaal, die de toepasbaarheid van het gerecyclede PET-materiaal aanzienlijk beperken. Om te bepalen wat de maximaal haalbare kwaliteit gerecycled PET uit schalen is, werden vier soorten schone PET-schalen getest in dit onderzoek. Het ging hier om mono-PET-schalen, maar ook om schalen met een sealmedium, een PE-laag of een rest top-folie. Al deze soorten schalen werden apart van elkaar gemalen, gedroogd, geëxtrudeerd en spuit-gegoten tot testsamples. De materiaaleigenschappen van deze mechanisch gerecyclede schalen-PET-soorten werden bestudeerd in relatie tot de samenstelling van de ingaande PET-schalen. Hieruit bleek dat gerecycled PET gemaakt van zuivere PET-schalen, waaraan dus geen sealmedium is toegevoegd, transparant en nauwelijks gekleurd is. Helaas was de intrinsieke viscositeitswaarde van dit soort gerecycled PET veel te laag, waardoor het materiaal te bros wordt. Dit materiaal zal eerst een nacondensatie-proces moeten ondergaan. Hierna zal dit materiaal sterker zijn, eenvoudiger te verwerken en breder toe te passen. Een andere en aanvullende optie om de intrinsieke viscositeit te verhogen is bijmengen met nieuw PET. In het geval de grondstof voor recycling nog een sealmedium of een restant top-folie bevat, wordt het gerecyclede PET grijs en ondoorzichtig. De intrinsieke viscositeitwaarden voor deze typen gerecycled PET waren wel iets beter, maar eigenlijk nog steeds te laag om goed te kunnen verwerken. Ook deze soorten gerecycled PET zullen dus een nacondensatie moeten ondergaan. Voor deze soorten gerecycled PET bestaat momenteel geen markt van betekenis. Deze resultaten laten zien dat de gewenste kwaliteit van transparante gerecyclede PET alleen kan worden verkregen uit PET-schalen die ook echt alleen uit PET bestaan en waaraan dus geen andere materialen zijn toegevoegd. Dit betekent dat PET-schalen die ontworpen worden voor mechanische recycling alleen uit PET mogen bestaan en uit andere verpakkingscomponenten (zoals labels) die met zeer hoge efficiëntie kunnen worden afgescheiden tijdens het wasproces. Overigens is de afwasbaarheid van verpakkingscomponenten niet onderzocht in deze studie, aangezien dit buiten de opdrachtbeschrijving valt. Deze studie opent – op basis van de eigenschappen van het gerecyclede materiaal - mogelijkheden voor de mechanische recycling van een deel van de PET-schalen. Het gaat om het deel waarvoor een gegarandeerde luchtdichte afsluiting niet noodzakelijk is, en waarvoor dus geen sealmedium nodig is, zoals bij klemdeksels voor druiven, tomaten, zacht-fruit, noten, etc. Voor PET-schalen die wel gegarandeerd luchtdicht afgesloten moeten worden (vlees, vis, kaas, vleeswaar, vleesvervangers, etc.) is een seal-systeem nodig dat of verenigbaar is met PET of volledig afgescheiden kan worden in het mechanische recyclingproces. Om verder te komen met de mechanische recycling van PET-schalen is meer onderzoek naar een dergelijk sealsysteem en de afwasbaarheid daarvan in een mechanisch recyclingproces noodzakelijk. In de tussentijd kan alleen een beperkte hoeveelheid PET-schalen mechanisch worden gerecycled mits er een sorteertechnologie wordt ontwikkeld om de zuivere PET-schalen uit het mengsel van PET-schalen te halen. Los hiervan, blijven er nog uitdagingen met het beperkte massa-rendement van het mechanische recycling proces.
UR - https://edepot.wur.nl/526914
U2 - 10.18174/526914
DO - 10.18174/526914
M3 - Report
T3 - Rapport / Wageningen Food & Biobased Research
BT - Verkenning maximaal haalbarekwaliteiten gerecyclede PET uit schalen
PB - Wageningen Food & Biobased Research
CY - Wageningen
ER -