NO164504B - Fremgangsmaate og anordning for aa bestemme plastlegemers, spesielt flaskekassers, egenskaper, og anvendelse av fremgangsmaaten. - Google Patents

Description

Flaskekasser, men også andre store sprøytestøpte deler eller øvrige undersøkelseslegemer av plast, blir ikke bare fremstilt som ny vare, dvs. av så å si "jomfruelig" eller "førstegangssprøytet", fabrikkfersk plast, men til dels også av regenerat. I motsetning til plast av regenerat blir plast av ny vare også betegnet som uregenerert plast. Flaskekasser blir i Forbundsrepublikken Tyskland nesten utelukkende fremstilt av polyethylen (PE), og nærmere bestemt for det meste av lavtrykkspolyethylen (HDPE). Det viste seg da at flaskekasser av regenerat kan være praktisk talt likeverdige med dem som er laget av ny vare, forutsatt at bestemte betingelser, som hva gjelder oxydasjonsgraden, overholdes. Gamle kasser som var blitt fullstendig for-sprødet viser seg uegnede for utvinning av regenerat. Regenerat blir for det meste fremstilt fra fremdeles egnede brukte kasser under tilsetning av en viss andel av ny vare og eventuelt utskillelse av visse andeler av den brukte kasses plastmasse.

Flaskekasser av regenerat er derfor i deres masse forskjellig fra hverandre ved deres innvendige oxydasjon. Nærmere enkeltheter angående flaskekasser fremgår av publika-sjonen "Flaschenkasten aus Neuware und Flaschenkasten aus Regenerat" av Dr. Kremkow, Verpackungspriifstelle Vertrags-laboratorium des Deutschen Brauerbundes e.V. ved der Versuchs- und Lehranstalt der Brauerrei i Berlin, i "Das Erfrischungsgetrånk - Mineralwasser-Zeitung", s. 262 til

367, ifølge vedlagte kopi.

Oppfinnelsen befatter seg spesielt med slike flaske-transportkasser, men mer generelt også andre store sprøyte-støpte deler av plast. f.eks. plastpaller, og generelt også andre undersøkelseslegemer av plast forsåvidt som en sammen-lignbar problematikk foreligger.

Fra sirkulæret T 22/E 2 - 1980 fra "DEUTSCHER BRAUER-BUND E.V." fra 8. april 1980, spesielt side 2,

annet hele avsnitt, fremgår det at i mellomtiden er allerede laboratoriemessige undersøkelsesmetoder for feilfri differensiering mellom brukbart og mangelfullt regenerat blitt utviklet av ejnballasjeprøvningsavdelingen i "DEUTSCHER

BRAUER-BUND E.V.",. mens derimot en differensiering mellom

ny vare og brukbart regenerat er betydelig vanskeligere og for tiden ennu ikke blitt utført. Det samme bilde fremsto i tillegg på en konferanse holdt av Gutegemeinschaft Transport- und Lagerbehålter im Qualitatsverband Kunst-stoff erzeugnisse e.V., Gutegruppe Flaschenkasten, 2.3.1984. Ved denne konferanse har sågar produsenten av anordninger

i henhold til EP-Al 0 070 610 som er beregnet for eldningsmåling av flaskekasser og utsortering av flaskekasser som ikke lenger er egnede, måttet innrømme at det ikke var mulig å skille mellom flaskekasser av ny vare og flaskekasser av regenerat.

I den ovennevnte publikasjon av Kremkow, side 262, tredje spalte, midtre avsnitt, kan den erkjennelse utledes som allerede i flere år har vært kjent for bryggerifagfolk at ved en flaskekasse er spesielt gripelisten utsatt som er utformet ved den øvre kant av flaskekassen og sideåpninger i flaskekasseveggen og som på grunn av forbindelsen via bare noen vertikale steg kan spesielt lett brytes av. Man har derfor også ved mekaniske målinger av eldningstilstanden for flaskekasser valgt flaskekassens gripelist for undersøkelsen av eldningstilstanden (vest-tysk patentskrift 2922535). I overensstemmelse hermed blir ifølge EP-A1 0 070 610 gripelisten likeledes lagt til grunn for eldningsundersøkelser, men ved hjelp av en infrarød-spektrometisk transmisjons-måleprosess. I den forbindelse legges den hypotese til grunn at for eldning av flaskekasser kan overflateforekomster neglisjeres fordi frie radikaler (estere) bare vil kunne oppstå i plastoverflaten ved en forholdsvis hurtig prosess, mens i flaskekasseveggens dybde CO-grupper (carbonylgrupper) stadig tiltagende vil oppstå over vesentlig lengre tids-perioder enn på overflaten og er den utslagsgivende prosess for eldningen (EP-Al 0 070 610, side 3, linjene 11-24). Denne hypotese støtter seg til at mekaniske fasthetsegen-skaper for plasten i første rekke vil måtte være avhengig av plastens innvendige egenskaper, og den forekommer derfor absolutt å være rimelig. I overensstemmelse hermed blir ifølge EP-Al 0 070 610 flaskekassens gripelist gjennomlyst infrarødt-spektrometisk og absorpsjonen på carbonylgruppebåndet målt som tilnærmet ligger ved bølgetall mellom 1690 og 1740 cm med et maksimum ved ca. 1720 cm<->"'". De samme carbonylgrupper foreligger imidlertid for flaskekasser av regenerat allerede på forhånd i flaskekasseveggens dybde og nærmere bestemt i en mer eller mindre sterk konsentrasjon alt efter arten av regeneratet. Målemetoden ifølge EP-Al 0 070 610 er derfor allerede som følge av dens teoret-iske grunnlag ikke istand til å skille mellom eldnede flaskekasser av ny vare og nye flaskekasser av regenerat. Dessuten var gjennomføringen av infrarødt-spektrometriske transmisjons-målemetoder for folier eller også plater av plast allerede kjent fra monografien av R. Nitsche og K. Wolf: "Kunststoffe", Springerverlag, Berlin/Gottingen/Heidelberg,19 61, bind 2 ("Praktische Kunststoffpriifung") , s. 266-269 , spesielt s.268.

På den annen side er det allerede fra tiden for den annen verdenskrig kjent at egenskapene til polyethylen og sammenlignbare andre plaster kunne fastslås ved hjelp av infrarødt-spektrometriske målemetoder (se fotnoten på side 1 av artikkelen "The Infra-Red Spectrum of Ethylene Polymers"

av L.H. Cross og andre i "Discussion Faraday Society", 19 50, s. 235-245). I denne publikasjon omhandles på side 243 oxydasjonen ved varmeinnvirkning og i midten av side 244 fotooxydasjonen med det resultat at konsentrasjonen av carbonylgrupper kvantitativt kunne måles infrarødt-spektro-metrisk innen området for carbonylgruppebåndet under hensyn-tagen til det angjeldende undersøkelseslegemes tykkelse.

Senest er det allerede fra tiden for artikkelen av Rugg og andre med tittelen "Infrared Spectrophotometric Studies on Polyethylene, II. Oxidation" i "Journal of

Polymer Science" Vol- XIII, s. 535-547 (1954), spesielt s.

541, nedre halvdel, kjent at såvel oxydasjon under varmeinnvirkning som fotooxydasjon fører til en carbonylgruppe-dannelse i plasten som hver gang kan måles infrarødt-spektrometrisk som transmisjonsabsorpsjon innen området for carbonylgruppebåndet. De tilsvarende absorpsjoner er da bare kvantitativt forskjellige. Spesielt hva gjelder fotooxydasjonen fremheves det at den fører til en forsprødning

av undersøkelseslegemet. Som undersøkelseslegemer ble folier med en tykkelse av 0,8 mm anvendt. Tilsvarende resultater kom da også allerede senest ved begynnelsen av syttiårene inn i lærebokkunnskapene, se monografien "Stabilisierung und Alterung von Plastwerkstoffen", bind II, "Alterung der Plastwerkstoffe" av Prof. Thinjus, Verlag Chemie GmbH 19 71, s. 116-131, spesielt s. 126 og 127.- Også i normutkastet for den tyske DIN-Norm 53 383, del 2, mars 1979 (innsigelser inntil 31. juli 1979), som angår prøvning av oxydasjons-stabiliteten til plaster, spesielt HDPE, ved ovnseldning er allerede målingen av den mengde av oxygen som er kjemisk bundet av HDPE-plasteri og som er utslagsgivende for oxydasjons-stabilitetstiden, ved opptak av transmisjons-absorpsjons-verdiene innen området for carbonylgruppebåndet ved et bølge-tall av 1720 cm-''" foreskrevet, hvorved prøvelegemet som skal legges til grunn, skal ha en tykkelse av 0,3 mm.

Av de nevnte litteratursteder kan det videre utledes at eldningen av plaster primært er avhengig av fotooxydasjonen ved innfallende sollys og bare sekundært av oxydasjon som oppstår ved varmeinnvirkning. Innvirkningen av fotooxydasjonen har imidlertid bare forholdsvis liten inn-trengning sdybde . Dette fremgår av artikkelen "Polymers under the Weather" av Winslow og andre i SPE Journal,

juli 1972 - vol. 28. s. 19-24, spesielt s. 21, høyre spalte. Ifølge denne tiltar oxydasjonshastigheten fremdeles lineært innenfor 20 0 timer i forbindelse med polyethylenfolier med en tykkelse av 0,05 mm, men ved tykkelser av 0,13-1,3 mm tiltar den imidlertid stadig mer utflatet, med den konklusjon at det ved fotooxydasjonen primært dreier seg om en over-flatevirkning. Tilsvarende resultater ble oppnådd for polypropylen. Som følge derav ble i henhold til hiils-publika-sjonen av Dr. Hahnmann og andre "18 Jahre Einsatzerfahrungen mit Flaschenkasten aus Polyåthylen" i "Brauwelt" 7/1979,

s. 183-188, særtrykk: 5163 fra huls Chemische Werke Huls Aktiengesellschaft, D-4370 Mari 1, s. 1-7, spesielt s.4, høyre spalte, for måling av eldningstilstanden til flaskekasser overflateprøver tatt av disse av et overflateskikt av 0,02 mm og undersøkt infrarødt-spektrometrisk for carbonylgrupper. EP-Al 0 070 610 går på beslektet måte ut fra en

slik teknikkens stand, men forkaster denne som uegnet for måling av den virkelige eldningstilstand (side 2, linjene 3-15, og side 3, linjene 7-24) .

Under overvinnelse av denne fordom går oppfinnelsen ut fra følgende alternative hypotese: Hva gjelder plaster i form av ny vare antas det at ingen eller iallfall en tilnærmet neglisjerbar konsentrasjon av carbonylgrupper i plast foreligger. Hva gjelder plast som regenerat antas det at en viss stedsuavhengig konsentrasjon av carbonylgrupper er fordelt over plastens samlede dybde. I begge tilfeller, uaktet om det er ny vare eller regenerat, antas det dessuten at de eldningsspesifikke forløp bare finner sted i et overflateskikt hvis tykkelse er liten sammenlignet med prøvens tykkelse og for eksempel ytrer seg ved en tiltagende forsprødning og derved også innsnittstilbøyelighet under fotooxydasjonsinnvirkning av sollyset. Denne hypotese overensstemmer godt med patent-søkerens egne erfaringer med flaskekasser.

Dersom denne hypotese er strengt gyldig, er infrarødt-spektrometrisk målte verdier for transmisjons-absorpsjonen innen området for carbonylgruppebåndet for undersøkelses-legemer av ny vare uavhengige av det gjennornstrå1te under-søkelseslegemes tykkelse. Graden av den målte absorpsjon er da utelukkende betinget av overflateoxydasjonen og dermed anvendbar som kriterium for undersøkelseslegemets eldningstilstand. I motsetning til ifølge EP-Al 0 070 610 blir da følgelig eldningseffekten tilbakeført til en overflate-effekt og ikke til en integrert dybdeeffekt.

Også for undersøkelseslegemer av regenerat finner på overflaten en transmisjon-absorpsjon innen området for carbonylgruppebåndet sted i forskjellig dybde alt efter undersøkelseslegemets eldningstilstand. I tillegg er imidlertid på grunn av carbonylgruppene som over regeneratets dybde er jevnt innleiret, de der i tillegg forekommende transmisjons-absorpsjonsverdier lineært tiltagende propor-sjonalt med tykkelsesforandringen, i overensstemmelse med Beer-Lambert-loven.

I praksis kan det være at forholdene i henhold til den beskrevne hypotese som ligger til grunn for oppfinnelsen, ikke foreligger så entydig som nylig omtalt.

Likevel synes det berettiget å løse den hittil uløste oppgave å bestemme egenskapene til likeartede plastlegemer, spesielt av polyethylen eller polypropylen,

- hvorvidt de består av uregenerert eller regenerert plast,

- hvor høy ved regenerert plast graden av den i dybden for-delte oxydasjon er og/eller

- hvor høy graden av overflateoxydasjonen er,

uavhengig av om plastlegemet består av uregenerert eller regenerert plast. Denne oppgave løses ifølge oppfinnelsen ved at IR-transmisjon innen området for carbonylgruppebåndet måles ved minst to forskjellige tykkelser av plasten.

Derved skal som ekvivalenter også målinger av slike sidebånd være innbefattet som gir sammenlignbare måleresultater. Noen slike mulige sidebånd er angitt i den nevnte publiserte litteratur. Av spesiell interesse er i den forbindelse slike plaster av lavtrykkspolyethylen eller lavtrykkspolypropylen som regelmessig finner anvendelse for flaskekasser.

Ved fullstendig utnyttelse av målingen ifølge oppfinnelsen kan alle tre ønskede egenskaper bestemmes. Således er IR-transmisjonen tykkelsesuavhengig for plastlegemer av ny vare henholdsvis av uregenerert plast, men ved plastlegemer av regenerat er den tykkelsesavhengig, nemlig proporsjonal med tykkelsesforandringen. For plastlegemer av regenerat er da proporsjonalitetsfaktoren som IR-transmisjonen forandrer seg med i overensstemmelse med tykkelsesforandringen, henholdsvis steilheten for IR-trans-mis jonskurven i avhengighet av tykkelsesforandringen, målet på graden for oxydasjonen som er fordelt i plastlegemets dybde, og dermed et mål på plastens regenereringsgrad. Uavhengig av om plastlegemene består av uregenerert eller regenerert plast, fås dessuten graden av overflateoxydasjonen fra ekstrapoleringsverdien av de målte IR-transmisjoner for tykkelsen null henholdsvis nesten null. Det vil forstås at man ved praktiske målinger kan begrense seg til å bestemme bare to eller også bare én av de nevnte egenskaper. Målingene av IR-transmisjonen for forskjellige tyk-keiser kan prinsipielt utføres, efter hverandre. Det foretrekkes imidlertid å foreta en samtidig måling i henhold til krav 2. Som regel vil man da greie seg med gjennomstråling én gang for hver av *de forskjellig tykke steder av plastlegemet. I spesielle tilfeller, spesielt ved måling på forholdsvis tynne steder, vil man imidlertid også ta i betraktning å utføre gjennomstråling av det samme sted for plastlegemet flere ganger.

Ifølge en videre mulig utførelsesform av oppfinnelsen

i henhold til krav 6 kan man til og med samtidig gjennom-stråle minst to vegger av undersøkelseslegemet og således ytterligere spre tykkelsesmåleområdet for å kunne skille enda bedre mellom overflateeffekter og dybdeeffekter.

De i henhold til oppfinnelsen oppnådde måleverdier for transmisjons-absorpsjonen innen området for carbonylgruppebåndet og eventuelt for PE-båndet eller et sammenlignbart bånd for forskjellige tykkelser kan følgelig utnyttes ikke bare for å skille mellom ny vare og regenerert vare eller forskjellige typer av regenerert vare, men først og fremst også for å fastlegge et eldningskriterium for undersøkelses-legemet uavhengig av om dette består av ny vare eller regenerert vare. For dette formål tjener bestemmelsen av graden av overflateoxydasjonen. I tilfellet av et under-søkelseslegeme av ny vare og dersom det antas at hypotesen som ligger til grunn for oppfinnelsen stemmer nøyaktig, får man da på grunn av målingens tykkelsesuavhengighet de samme transmisjons-absorpsjonsverdier for carbonylgruppebåndet som ved den integrerende måling av carbonylgruppebåndet ved hjelp av gjennomstråling med en eneste målestråle. For under-søkelseslegemer av regenerert plast kan m.an overhodet for første gang angi et kvantitativt kriterium for overflatemessig eldning. Det er da til og med ikke lenger nødvendig å ta den fastslåtte egenskap direkte til underretning uaktet om det dreier seg om et undersøkelseslegeme av ny vare eller av regenerert vare som er oxydert i forskjellig grad. Man kan sågar umiddelbart viderebearbeide de angjeldende måleverdier og angi graden av overflatemessig eldning uten å måtte avlegge regnskap for hvorvidt og i hvilken grad plasten i undersøkelseslegemet er regenerert eller ikke. Dette mulig-gjør også overhodet for første gang en ekte eldningsmåling av likeartede plastlegemer for alle de tilfeller hvor det må regnes med at plastlegemer av regenerat dukker opp. Dette er for eksempel i Forbundsrepublikken Tyskland regelmessig tilfellet i forbindelse med flaskekasser.

På grunn av den foreliggende målings ømfintlighet kan man i flere tilfeller gi avkall på å kjenne til de nøyaktige verdier for den forskjellige tykkelse til det undersøkelses-legeme som ligger til grunn, fordi ifølge den nevnte hypotese som ligger til grunn for oppfinnelsen, er jo måleresultatet i forbindelse med ny vare tykkelsesuavhengig og i forbindelse med regenerert vare proporsjonal med tykkelsesforandringen, og dette er en forskjell som også ved ikke eller ikke nøyaktig kjente størrelser for de forskjellige tykkelsesverdier uten videre er erkjennbar allerede ved to målinger dersom tykkelsesforskjellen er tilstrekkelig signifikant stor. Tilsvarende kan man også ved bare unøyaktig kjente tykkelsesverdier ofte fremdeles tilstrekkelig nøyaktig anslå steilheten for. IR-transmisjonen i avhengighet av tykkelsesforandringen henholdsvis ekstrapoleringsverdien for IR-transmisjonen til null tykkelse. Lignende skulle også videre gjelde i flere praktiske tilfeller selv når det må gås ut fra en ikke ideelt foreliggende hypotese som ligger til grunn for oppfinnelsen. En større sikkerhet får man imidlertid i ethvert tilfelle ved mer nøyaktige verdier for de tykkelser som ligger til grunn for hvert gjennomstrålt undersøkelseslegeme. Disse tykkelser kan man måle på hvilken som helst vanlig måte. Det foretrekkes imidlertid i henhold til krav 3 eller 4 å måle selve den angjeldende tykkelse også infrarødt-spektrometrisk og nærmere bestemt enten på det samme eller på et nærliggende sted på hvilket trans-mis jons-absorpsjorismålingen av carbonylgruppebåndet hver gang utføres, eller på et annet sted hvor den samme eller sammenlignbare tykke Ise kan forutsettes. Denne tykkelses-.måling kan utføres sammen med målingen av carbonylgruppebåndet eller også suksessivt før eller efter denne. For

den infrarødt-spektrometriske transmisjons-absorpsjons-

måling er da ethvert bånd egnet som fullstendig eller vidt-gående er uavhengig av forekomsten av carbonylgrupper, men som i henhold til Beer-Lambert-loven er proporsjonal med konsentrasjonen av typiske grupper for den angjeldende plast såvel som ytterligere proporsjonal med den gjennomstrålte tykkelse (altså proporsjonal med den gjennomstrålte plastmasse). I tifellet av polyethylen er da det såkalte PE-bånd med de karakteristiske bølgetall 1820-1900-2000 cm<-1 >spesielt egnet og for polypropylen det tilsvarende PP-bånd. Imidlertid kommer igjen også ethvert annet sammenlignbart sidebånd på tale.

Det er prinsipielt mulig å utføre de foreliggende målinger, eventuelt sågar bare med én målestråle, på forskjellige likeartede plastlegemer på steder med forskjellig tykkelse. Det foretrekkes imidlertid ifølge krav 5 å foreta målingene som forekommer for forskjellige tykkelser, på steder av det samme plastlegeme med forskjellig tykkelse.

Det er i og for seg kjent (EP-Al 0 070 610) å måle ved forskjellige spektrallinjer eller -bånd. Derved blir imidlertid bare én kalibrering av målingen tatt i betraktning idet grunnivået for den spektrale absorpsjonsfordeling bestemmes i naboskapet til carbonylgruppebåndet for å kunne måle den kvantitative overstående del av det målte carbonylgruppebånd over spektrumets grunnlinje ved hjelp av forskjellsdannelse. En måling av carbonylgruppebånd på flere enn ett sted av flaskekassen eller også anvendelsen av dens PE-bånd som sågar er tegnet inn i spektrumet, for tykkelsesmålingen er ikke blitt tatt i betraktning.

Som undersøkelseslegemer kommer ifølge krav 7 foruten flaskekasser spesielt også andre store sprøytestøpte deler av lavtrykkspolyethylen og andre sammenlignbare plaster, for eksempel også lavtrykkspolypropylen, på tale. Dette fremgår spesielt av side 11, høyre spalte, avsnittene 3 og 4 nedenfra, i et tolv siders særtrykk av "kuNSTSTOFF-BERATER", hefte 8 til 10/1968, Frankfurt/Main, med tittelen "Probleme bei Spritsgussgrossteilen aus Niederdruck-Polyathylen, demonstriert am Flaschentransportkasten" av Dr. Hahmann og andre, Chemische Werke Hiils AG. Ifølge dette finner en fysikalsk eldning sted ved tiltagende forsprødning på grunn av kjemisk avbygning som imidlertid bare finner sted på overflaten og ytrer seg i en fin rissdannelse på overflaten som på grunn av dens usedvanlig høye innsnitts-virkning fører til brudd i de ferdige deler ved påkjenning. Som kriterium for dette blir innen infrarødt-spektrumet et carbonylgruppeinnhold av mer enn 0,3% angitt.

Oppfinnelsen kan også utføres på alle øvrige under-søkelseslegemer av plast som kan måles tykkelsesavhengig for å skille mellom ny vare og regenerert eller i forskjellig grad regeneret plast henholdsvis for hvilke det for fast-slåelse av eldningstilstanden på den tykkelsesavhengige måle-kurve for carbonylgruppebåndet fremdeles kan skilles mellom overflateeffekter og integrerte dybdeeffekter.

Allerede innen den mest generelle ramme gjør oppfinnelsen det mulig å klassifisere de forskjellige under-søkelseslegemer i overensstemmelse med deres materiale (ny vare og regenerat) og eventuelt å sortere disse, dvs. å klassifisere disse. Av spesiell betydning er imidlertid en klassifisering og eventuelt sortering i henhold til eldningstilstanden med henblikk på anvendelse ifølge krav 8 av den foreliggende fremgangsmåte, hvorved eldningstilstanden i henhold til krav 1, det tredje alternativ, kan måles. Et mulig forbilde for en slik berøringsfri klassifisering og eventuelt sortering viser for eksempel artikkelen av Harris i "Automation", januar 1970, sidene 53-57, hvor det

i det siste avsnitt på side 57 og i Sammendraget på side 53 berettes om den tiltagende innføring også i den plastbe-arbeidende industri av berøringsløst arbeidende spektro-metriske sorteringsmetoder av undersøkelseslegemer som kommer på en transportstrekning, ved hjelp av polyethylenpellets

(se også GB-A-2 060 166, US patent 3448268 og fransk patent 1501766). De metoder som i de nevnte tilfeller arbeider med refleksjonsspektrometri, kan da i overensstemmelse hermed utføres under anvendelse av målekammere for transmisjons-spektrometri , hvilket den tidligere nevnte teknikkens stand forutsetter å være kjent og av hvilke en mulig utførelse er beskrevet i "Revue Générale de 1'Electricité", vol. 88,

nr. 9, september 1979, Paris (FR), P. Laurenson et al: "Photovieillissement et environnement. Nouveau dispositif de photovieillissement accéléré et élaboration d'isolants de couleurs photostables", s. 685-689.

Anvendelsen ifølge krav 9 gir sagar for første gang mulighet for ved hjelp av de samme berøringsløse klassifiserings- og eventuelt sorteringsmetoder å skille mellom og eventuelt velge ut eldnede plastkasser eller andre likeartede plastlegemer for å fastslå om de fremdeles kan brukes for videre anvendelse som regenerat eller endelig må vrakes. Derved fås for første gang en bekvem mulighet for ved hjelp av en ganske enkel berøringsløs og tilsvarende også ødeleggelsesfri prøvningsmetode på pålitelig måte å gjenvinne egnet regenerat og derved å begrense forbruket av ny plastvare i ganske betydelig grad.

Derved oppstår for første gang muligheter for å opp-nå et homogent utgangsmateriale for regenerering og også å erkjenne og å la et plastlegeme fremstilt av et slikt regenerat passere. Denne oppfinnelse gjør dermed for første gang også en kvalitetssikker resirkulering mulig med de mål-rettede prosesstrinn bestående av (1) sortering, (2) homogenisering og restabilisering for regeneratgjenvinning, (3) ny optimalisert design og (4) produksjon av plastartikler fra regenerat, dvs. fra materialmessig tilpasset, f.eks.

i henhold til bestemte oppskrifter av regenerat og ny vare blandet plast, hvorved oppfinnelsen samtidig stiller verdier for fastleggelse av den forventede restlevealder for de av regenerat fremstilte plastartikler til forføyning. Dette muliggjør spesielt de mest moderne fremstillingsmetoder for plastartikler fra regenerat via en CAE-optimalisering av formningsverktøyet og en CAD-optimalisering av produktet (CAE="C.omputer Aided Engineering", CAD="Computer Aided Design").

I det foretrukne anvendelsestilfelle for flaskekassen kan man, som allerede nevnt, for eksempel som et målested velge et mot solbestråling ikke avskjermet sted av gripe-randen som for eksempel har en tykkelse av 2,8-4,0 mm, og som det annet målested et ikke avskjermet nedre område av flaskekasseveggen som for eksempel har en tykkelse mellom 1,8 og 2,4 mm. Man kan imidlertid også for et undersøkelses-legeme velge alle andre målesteder som ikke er avskjermet mot solbestråling eller som er sammenlignbart avskjermet og har forskjellig tykkelse. Beskadigelsen (eldningen) på overflaten kan da anses å være lik eller i det minste sammen-lignbar. For flaskekasser kan man som tykke steder for eksempel også ta i betraktning en øvre randkant eller hjørnene av flaskekassene (se krav 7).

Oppfinnelsen angår også en anordning i henhold til krav 10 for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, og nærmere bestemt innen rammen av den foretrukne anvendelse i henhold til krav 7, og anordningen er særpreget ved de i krav 10's karakteriserende del angitte trekk.

Oppfinnelsen vil i det følgende ved hjelp av skjematiske tegninger bli ennu nærmere beskrevet i forbindelse med en prinsipiell begrunnelse av idéen som ligger til grunn for oppfinnelsen og i forbindelse med et utførelses-eksempel. Av tegningene viser: Fig. la og lb to veggutsnitt med forskjellig tykkelse av et undersøkelseslegeme av ny vare, Fig. 2a og 2b to utsnitt som svarer til Fig. la og lb, av et undersøkelseslegeme av regenerat, Fig. 3 et diagram for å vise avhengigheten av målte trans-mis jons-absorps jonsverdier innen området for carbonylgruppebåndet i avhengighet av undersøkelseslegemets tykkelse, Fig. 3a og 3b visse varianter av diagrammet i henhold til

Fig. 3 og

Fig. 4 et sideoppriss av en anordning for å utføre fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Den hypotese som ligger til grunn for oppfinnelsen, vil først bli forklart i forbindelse med Fig. 1-3.

Tykkelsen hhv. veggtykkelsen for undersøkelses-legemet som skal gjennomstråles ved den infrarødt-spektro-metriske måling er betegnet med s, og s-^ og S2 betegner tykkelsen på to forskjellig tykke målesteder av et under-søkelseslegeme. Derved er S2 signifikant større enn s-^. Undersøkelseslegemene ifølge Fig.la og 2a kan da ha veggtykkelsen s^ og undersøkelseslegemene ifølge Fig. lb og 2b veggtykkelsen s.,. Det dreier seg da i det tilfelle som er vist på Fig. la og lb fortrinnsvis, men ikke nødvendigvis, om forskjellig tykke steder av det samme undersøkelses-legeme. Tilsvarende gjelder for Fig. 2a og 2b.

De målesteder som er vist på Fig. la og lb tilsvarer undersøkelseslegemer av ny vare, mens målestedene som er vist på Fig. 2a og 2b tilsvarer undersøkelseslegemer av regenerat. I regeneratet er carbonyl- hhv. CO-grupper fordelt i dybden med jevn konsentrasjon, hvilket er antydet ved tilsvarende punkter på Fig. 2a og 2b. Denne punktan-givelse er sløyfet på Fig. la og lb fordi det for ny vare forutsettes frihet for carbonylgrupper i dybden.

På den venstre tegningsside av Fig. la og lb såvel som 2a og 2b er dessuten en stipling inntegnet. Denne skal symbolisere en overflatesone av prøvelegemet og hvis dybde er neglisjerbar i forhold til tykkelsen eller veggtykkelsen s^ eller S2 for det angjeldende undersøkelseslegeme.

Uten å begrense det rent generelle gås det da bare for illustrasjon ut fra at en slik overflatesone bare forekommer på én side av undersøkelseslegemet. I virkeligheten vil imidlertid en slik overflatesone kunne forekomme på begge sider av undersøkelseslegemet selv om som oftest en overflateside i sterkere grad vil være utsatt for fotooxydasjonen på grunn av solbestråling enn den annen.

Andelen av den målte transmisjons-absorpsjon innen området for carbonylgruppebåndet som stammer fra overflate-sonen, er angitt med (CO)ob . Denne verdi er for formferske undersøkelseslegemer lik eller nesten null. Den kan like-gyldig om det dreier seg om ny vare eller om vare av regenerat, stige til en bestemt terskelverdi som ved en høyere differensiering også kan være avhengig av materialets art (om det er ny vare eller regenerat eller regeneratets oxygen-innhold). Over terskelverdien som skal fastlegges, må en slik overflatesprøhet forutsettes at de angjeldende under-søkelseslegemer må utsorteres som ømfintlige mot ødeleggelse.

Videre er den samlet målte (kalibrerte) transmisjons-absorps jon for de bestemte tykkelser eller S2 innen området for carbonylgruppebåndet betegnet med (CO)^ hhv. (CO)2 eller, som generell variabel, med CO. Da fås under hensyn-tagen til den kjensgjerning at i henhold til Beer-Lambert-loven er økningen av carbonylgruppene med tykkelsen proporsjonal med deres konsentrasjon såvel som med tykkelsen, den relasjon som fremgår av Fig. 3.

Denne lar seg efter strålegangen uttrykke ved hjelp av den efterfølgende ligning:

Når det ifølge Fig. la og lb dreier seg om et under-søkelseslegeme av ny vare, gjelder følgende spesialtilfelle i henhold til Fig. 3b:

For et ikke eldnet undersøkelseslegeme av ny vare med (C0^Qb = 0 •Li9(?er På Fi9- 3b altså også måleverdiene ved s^ og & 2 på abscissen.

Ellers tiltar CO lineært med tykkelsen s fra terskelverdien (CO)Qk . I dette tilfelle dreier det seg om et undersøkelseslegeme av regenerat ifølge Fig. 2b og 2b, hvorved den samme carbonylgruppekonsentrasjon forutsettes på steder med forskjellig tykkelse.

Fig. 3a tilsvarer måleresultatet for et undersøkelses-legeme av ennu ikke eldnet regenerat med (CO)^ =0.1 alle tilfeller kan verdien (ekstrapolert) av (CO)Qb betraktes som kritisk verdi for eldningen.

Konsentrasjonen av disse carbonylgrupper, altså et karakteristisk mål på arten av regeneratet, kan oppnås fra steilheten, altså differensialkvotienten, for målekurven ifølge Fig. 3 hhv. 3a.

Oppfinnelsen går ut fra og beror på den antagelse at tilsvarende også gjelder når forholdene for denne hypotese ikke foreligger i ren form i praksis. Også da vil man av formen for absorpsjonsavhengigheten av tykkelsen i henhold til Fig. 3 mellom ny vare og regenerat fra differensialkvotienten kunne trekke slutning angående regeneratets oxydasjonsgrad og fra den ekstrapolerte verdi (c°)0b an<?ående den overflatemessige oxydasjon som kritisk mål på undersøk-elseslegemets eldning, i det sistnevnte tilfelle sågar helt uavhengig av om det dreier seg om et undersøkelseslegeme av ny vare eller av mer eller mindre carbonylgruppeholdig regenerat.

De nevnte målestørrelser kan derfor på kjent måte anvendes for klassifisering og eventuelt sortering i overensstemmelse med ny vare eller regenerat, regeneratets art, eldningstilstand og en brukt kasses egnethet for regeneratgjenvinning.

I henhold til Fig. 4 skal nå bare en foretrukken

blant flere mulige anordninger for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen beskrives.

På et underlag 2 er et lagerstativ 4 for en rullebane

6 oppstilt over hvilken flaskekasser 8 kan føres efter hverandre inn i den viste måleanordning. Rullebanen 6 er derved bare et eksempel blant en rekke mulige overføringsstrekninger. Likeledes kommer for eksempel bandtransportører, rundtrans-portører osv. på tale. Også flaskekassene 8 representerer bare et foretrukket eksempel blant en rekke undersøkelses-legemer, spesielt store sprøytestøpte deler, som kommer på tale.

Flaskekassen 8 er vist med forsterkede hjørnestøtter 10, og mellom disse strekker sidevegger seg som er satt sammen av et forholdsvis tynt, folielignende nedre sideveggavsnitt 12, en gripeåpning 14 som befinner seg over dette, og en gripelist 16. Hjørnestøttenes 10 såvel som gripe-listens 16 veggtykkelse er tilnærmet med en faktor av to eller høyere større enn veggtykkelsen for det nedre sideveggavsnitt 12 hvis veggtykkelse typisk ligger ved ca... 1,5 cm.

Flaskekassen 8 kan bestå av lavtrykkspolyethylen hhv. HDPE 0'high density polyethylene") .

En infrarød' lyskilde 18 blir forsynt med to filtere hvorav det ene bare slipper igjennom infrarødt lys med bølgetall svarende til carbonylgru<p>pebåndet og det annet bare infrarødt lys svarende til PE-båndet. Den tilsvarende filterinnretning er symbolsk betegnet med 20.

De to infrarøde lysstråler med forskjellig bølge-lengde blir begge delt i (minst) to delstråler som ledes gjennom steder av flaskekassen 8 med forskjellig tykkelse. En slik stråleoppdeling kan for eksempel utføres ved hjelp av e:t halvgjennomslippelig speil.

Uten å begrense det rent generelle,kommer ifølge det viste utførelseseksempel den ene delstråle hver gang rett-linjet ut fra den infrarøde lyskilde og inn i flaskekassen 8, mens den annen delstråle hver gana ved hielp av en speilinnretning 22 blir avbøyd til det annet målested på flaskekassen 8. Via kjente optiske midler kan man imidlertid også avbøye delstrålene anderledes. Den her viste anordning for hvilken alle delstråler forløper parallelt med hverandre har imidlertid anordningsmessige fordeler. Således kan man, som vist, anordne den infrarøde lyskilde 18 sammen med filterne 20 såvel som speilinnretningen 22 ved siden av den ene side av flaskekassen 8 og fire mottagere 24 for hver delstråle ved siden av den annen side av flaskekassen 8, her gunstig noe høyere, slik at anordningen holdes tilgjengelig ovenfra, til tross for forekomsten av fire målestråler. De infrarøde stråler IR får derved den øvre indeks CO når deres bølgetall svarer til carbonylgruppebåndet, og den øvre indeks PE når de svarer til poly-ethylenbåndet.

Med den nedre indeks 1 hhv. 2 blir dessuten i overensstemmelse med den ovenstående diskusjon i forbindelse med

Fig. 1-3 målestråler betegnet som ledes gjennom det tynnere målested 1 eller det tykkere målested 2. Som tynnere målested 1 er her det nedre sideveggavsnitt 12 valgt som normalt også oppviser reklameoverflaten, mens gripelisten 16 (i et nedre område som er uavskjermet av en tilnærmet omløpende rand) eller, et ikke avskjermet øvre endeområde av en hjørnestøtte 10 eller en ikke vist, f. eks. f leins lignende, •øvre flaskerand er valgt som tykkere målested. Den tegnings-messige fremstilling ifølge Fig. 4 passer for alle tre nevnte muligheter. De virkelige gjennomstrålingssteder på målestedene 1 og 2 er da ikke identiske, men ligger så nær hverandre at like veggtykkelser kan forutsettes. Det er imidlertid også mulig med en gjennomstråling på i det vesentlige de samme målesteder så lenge man fremdeles ad-skilt kan bearbeide målestrålene som på den ene side er inn-stilt på carbonylgruppebåndet og på den annen side på PE-båndet.

I henhold til utførelseseksemplet kommer målestrålene til målestedet 1 gjennom det ene nedre sideveggavsnitt 12 og forlater derefter flaskekassen aiennom den overforliggende gripeåpning 14, slik at bare en engangsveggjennom-gjennomstråling finner sted. Målestrålene på målestedet 2 kommer efter gjennomstråling gjennom den første vegg direkte ut oppad over flaskekassen 8 slik at de ikke lenger vil nå den overforliggende flaskekassevegg. Denne gjennomstråling hver gang bare gjennom én vegg av flaskekassen 8

er grunnen for helningen av målestrålene IR skrått nedenfra og oppad. Man kan imidlertid hensiktsmessig også forandre strålegangen slik at to overfor hverandre liggende vegger hver gang samtidig blir gjennornstrålt av den samme målestråle, IR. Dette kan for eksempel føre til en horison-tal, parallell strålegang. Strålenes parallellitet er imidlertid ingen funksjonell nødvendighet, men ofte hensiktsmessig for en enkel apparatoppbygning.

For mange anvendelsestilfeller kan det være tilstrekkelig å tilveiebringe bare målestrålene IR COog å gjøre målestrålene IR PEutkoplingsbare eller på forhånd ikke å ta sikte på disse. Dette gjelder spesielt når det skal differensieres bare mellom flaskekasser av ny vare og av

•regenerat.' Ved eldningsmålinger og som oftest også ved målinger av den innvendige oxydasjonsgrad for regenerat anbe-fales det imidlertid å øke målingens nøyaktighet ved i til-PE

legg å anvende målestrålene IR . En spesielt foretrukken anordning forutsetter derfor alle fire målestråler eller ennu ytterligere målestrålepar, hvorav noen efter valg kan settes ut av funksjon.

Når alle fire målestråler IR anvendes, blir de transmisjons-absorpsjonsverdier som utvinnes på de fire mottagere 24, overført videre via en multiplekser (spørsmåls-stiller) til en analog omvandler som overfører verdiene videre til en tilkoblet datamaskin for bedømmelse og av-gjørelse hvorvidt den undersøkte flaskekasse 8 kan passere som brukbar, om den på grunn av at den har nådd en viss CO-gruppekonsentrasjon på overflaten må utskilles for regenerering eller om den til og med på grunn av overskridelse av en maksimal CO-gruppekonsentrasjon på overflaten, spesielt for en flaskekasse av regenerat, skal utskilles som ubrukbar og som ikke lenger regenererbar.

En fler- eller sågar mange gangers gjennomgang gjennom undersøkelseslegemets vegger, her flaskekassen 8, kan for-øvrig også finne sted ved at den samme vegg blir gjennom-krysset flere ganger ved hjelp av tilsvarende speilinn-retninger (innbefattende andre optiske avbøyningselementer). Herved kan man for eksempel anordne sender og mottager på den samme side av flaskekassen og en speilinnretning alternativt over flaskekassen, bak gripeåpninger eller, hvilket vil innebære en øket konstruksjonsmessig innsats, med taktvis innføring inne i flaskekassen.

Generelt vil en veqgjennomstråling én gang være tilstrekkelig, især da den viser minimale refleksjons-tap. Det er hensiktsmessig å lede alle målestråler slik at en flaskekasses rominndeling ikke blir truffet. '

Claims (13)

1. Fremgangsmåte for å bestemme egenskapene til likeartede plastlegemer, spesielt av polyethylen eller polypropylen, - hvorvidt de består av uregenerert eller regenerert plast, - hvor høy ved regenerert plast graden av den i dybden for-delte oxydas jon er og/eller - hvor høy graden av overflateoxydasjonen er uavhengig av om plastlegemene består av uregenerert eller regenerert plast, karakterisert ved at IR-transmisjon innen området for carbonylgruppebåndet måles ved minst to forskjellige tykkelser av plasten.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at minst to målestråler (IR CO) med bølgetall innen området for plastens carbonylgruppebånd ledes én eller flere ganger gjennom steder med ulik tykkelse av plastlegemer.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at i tillegg bestemmes tykkelsene ved måling av IR-transmisjonen innen området for et bånd som er avhengig av den gjennomstrålte plastkonsentrasjon,men uavhengig av carbonylgrupper i henhold til Beer-Lambert-ioven.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at minst to målestråler (IR Pi?) med bølgetall til et bånd som er avhengig av den gjennomstrålte plastkonsentrasjon for plastlegemet, men uavhengig av carbonylgrupper, ledes gjennom de samme steder av plastlegemene på hvilke IR-transmisjonen innen området for carbonylgruppebåndet bestemmes, eller steder med tilsvarende tykkelser av plastlegemene.

5. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-4, karakterisert ved at målingene som foretas ved forskjellige tykkelser, foretas på steder med forskjellig tykkelse av det samme plastlegeme.

6. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-5, karakterisert ved at flere vegger av plastlegemet samtidig gjennomstråles.

7. Anvendelse av fremgangsmåten ifølge ett av kravene 1-6 for å undersøke store sprøytestøpte deler, fortrinnsvis flaske-transportkasser, der målestrålene (IR CO og eventuelt IR PE) på den ene side ledes gjennom et normalt for sollyset fritt eksponert område av en gripelist, av en hjørnestøtte eller av en øvre randkant og på den annen side gjennom et normalt for sollyset fritt eksponert avsnitt av flaskekassens nedre sidevegg.

8. Anvendelse av fremgangsmåten ifølge ett av kravene 1 til 6 for utsortering av plastlegemer som ikke lenger er videre anvendbare.

9. Anvendelse av fremgangsmåten ifølge ett av kravene 1 til 6 for utsortering av plastlegemer som er egnede som regeneratmateriale.

10. Anordning for utførelse av fremgangsmåten ifølge ett av kravene 1-6 i henhold til anvendelsen ifølge krav 7, karakterisert ved en sender (18) for utsendelse av IR-strålene (IR CO og eventuelt IR PE) og en tilhørende mottagerinnretning (24), som er anordnet på begge sider av den store sprøytestøpte del (8), og ved en optisk innretning (20,2 2) som oppdeler strålingen fra senderen i minst to måo lestråler (IR, CO og IR„ CO og eventuelt IR^ PE og IR,, PE) som blir ledet gjennom forskjellig tykke områder av den store sprøytestøpte del og for hvilke adskilte mottagere av mottagerinnretningen (24) er tilordnet.

11. Anordning ifølge krav 10, karakterisert ved at den store sprøyte-støpte del (8) er tilgjengelig ovenfra.

12. Anordning ifølge krav 10 eller 11, karakterisert ved at alle målestråler (IR) forløper parallelt i forhold til hverandre.

13. Anordning ifølge ett av kravene 10 til 12, karakterisert ved at målestrålene (IR) forløper skrått nedenfra og oppad.