Sempre più spesso i prodotti in plastica di uso quotidiano contengono una percentuale consistente di plastica riciclata.
La fase di classificazione dei riciclabili è diventata molto efficiente e garantisce un elevato grado di purezza.
Una delle tecniche di classificazione automatiche più utilizzate è la spettroscopia NIR, in grado di identificare qualsiasi matrice polimerica.
Tuttavia, quando si sviluppano nuovi prodotti a base di polimeri riciclati, spesso si utilizzano additivi in grado di aumentare caratteristiche specifiche per il loro impiego.
Alcuni di questi additivi possono inibire lo spettro NIR (esempio il Nerofumo) rendendo il prodotto non identificabile ai sistemi di classificazione automatici e quindi accantonato come “non riciclabile”.
Nello studio che riportiamo di seguito, attraverso la spettroscopia MicroNIR analizzeremo un prodotto realizzato con plastica riciclata additivata con carica inorganica per osservare se il contenuto di carica inibisce lo spettro NIR e di conseguenza l’identificazione del tipo di resina.
Analisi sono state effettuate in spettroscopia NIR mediante l’utilizzo di uno spettrometro MicroNIR VIAVI modello On-site W.
Sono stati analizzati campioni, la cui resina base è polipropilene categorizzati in 18 famiglie diverse per pigmentazione e contenuto di carica inorganica.
L’acquisizione di ogni campione è stata effettuata in triplice, per garantire una miglior riproducibilità e robustezza della calibrazione.
Il modello predittivo sviluppato è in grado di riconoscere gran parte delle componenti di ciascuna famiglia di prodotti.
Il plot generato identifica due macro famiglie, dove la componente PC1 descriverebbe una differente formulazione, mentre la componente PC2 descriverebbe una differente concentrazione di un componente all’interno delle due famiglie.
Vengono riportati di seguito le schermate rappresentanti gli spettri NIR grezzi, ottenuti dall’acquisizione dei campioni, la schermata rappresentante la trasformazione in derivata prima degli spettri NIR, necessaria a rimuovere eventuali fluttuazioni della linea di base, il Plot della classificazione e la tabella che rappresenta la percentuale di somiglianza tra i vari componenti della 18 famiglie.
SPETTRI GREZZI
SPETTRI IN DERIVATA PRIMA
PLOT PCA
PERCENTUALE DI SOMIGLIANZA TRA I VARI COMPONENTI DELLE 18 FAMIGLIE
CONCLUSIONE:
Con lo studio effettuato si può asserire che tutti i campioni analizzati forniscono uno spettro NIR sufficientemente intenso per essere riconosciuto in una calibrazione identificativa della Resina. Ci sono spunti per effettuare ulteriori approfondimenti sulla quantità di carica (nerofumo) tollerabile per riuscire comunque ad identificare con la spettroscopia NIR la resina di base e discriminare differenze compositive e di concentrazione di componenti (cariche).