DK157710B - Fremgangsmaade til konstatering og frasortering af aeldede, ikke laengere brugbare plastgenstande - Google Patents

Description

DK 157710B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til konstatering og frasortering af ældede, ikke længere brugbare plastgenstande fra den yderligere brug.

5 Opfindelsen tager sigte på at undgå kostbare følgeskader, der kan forårsages af ældede, ikke længere brugbare plastgenstande .

Som bekendt forløber der i {termoplastiske) plastgenstande 10 en - kemisk og fysisk - ældningsproces ved indvirkning af lysstråling (i det synlige eller ikke synlige område) i nærværelse af luft (oxygen) og varme, nemlig på genstandenes overflade. Denne ældningsproces er som følge af det forskellige omfang af indvirkningen af lys, oxygen og var-15 me på plastgenstanden uafhængig af alderen og kun i ringe grad afhængig af plastgenstandenes brugshyppighed. Derfor kan man alene ud fra genstandenes alder ikke slutte sig til noget om genstandenes ældningstilstand. Denne ældning fører - udgående fra genstandenes overflade - til at plas-20 ten bliver sprød og dermed til formindskelse af genstandens brugbarhed, I kunststoffe 60 (1970), side 391-397, beskrives en tidsforkortet afprøvning og vurdering af lys- og ældningsbestandighe-25 den af plast efter bestråling med xenon-bestrålingsapparatet. Lysægtheden af pigmenterede PVC-profiler over for naturlig og kunstig forvitring undersøges, og de to metoder sammenlignes med hinanden. Ændringen af farven vurderes visuelt med den blå skala og kolorimetrisk ved hjælp af trefiIterfotometeret. For-30 vitringen i zenotestapparatet muliggør en brugbar forudsigelse vedrørende opførselen ved forvitring i det fri.

Endvidere beskrives lysægthed og mekaniske egenskaber af lav-tryksethylen efter påvirkning i xenotestapparatet. Strækspæn-35 ding og forlængelse ved strækspænding giver værdifulde oplysninger for vurderingen af ældningsforholdene efter påvirkningen i xenotestapparatet, også når prøverne ikke giver mulighed

DK 157710 B

2 for at erkende nogen mærkbar farveændring ved den visuelle vurdering. Ved hjælp af denne nedbrydende afprøvning kan der allerede påvises en materialeforandring før en ændring af farven kan erkendes. Plastgenstendens ældningsgrad er altså 5 ikke direkte forbundet med dens her bestemte reflektionsevne.

Såfremt den visuelle vurdering af farven suppleres med en måling på fotometeret, har det vist sig hensigtsmæssigt at kon-stantere farveværdiandelene X og Y og at tage farveværdien Y med i betragtning som mål for lysheden. Disse størrelser er de sædvanlige kolorimetriske kendetegnsstørrelser til vurdering af farver og farveforskelle.

I DIN 5035, blad 2 (marts 1972) defineres begreber på området 15 vedrørende ældning af højpolymere materialer. Som ældningsfænomen angives blandt andet farveændringen - især gulningen. Ifølge nævnte tyske industrinorm er farveændring og gulning et af flere mulige ældningsfænomener. Industrinormen angiver ingen tvungen sammenhæng mellem på den ene side ældning og på 20 den anden side farveændring og gulning. Som vist i Kunststoffe 60 (1970) (se ovenfor), kan plasten allerede være ældet, før en farveændring kan erkendes.

I tilfælde af plastgenstande til gentagen anvendelse, f.eks.

25 flervej sflasketransportkas s er af masseindfarvede polyolefi- ner, forårsages følgeskader som følge af en tilstrækkelig stor ældning. Disse kan ytre sig som væsentlige forstyrrelser ved den automatiske påfyldning inden for drikkevareindustrien eller som sammenbrud af kassestabler eller palet-30 stabler på lager eller under transport.

Ældningstilstanden og dermed brugbarheden efter en vis brugstid kan konstateres ved hjælp af forskellige kemiske eller mekaniske metoder. Disse er altid tidsrøvende og for det 35 meste ikke uden ødelæggende virkning og dermed kun anvendelige på enkelte plastgenstande. De kendte metoder uden ødelæggende virkning kan i tilfælde af meget store stykantal af plastgenstande heller ikke anvendes rutinemæssigt. Der- 3

DK 157710B

ved har der hidtil manglet en metode uden nedbrydende virkning, hvormed man kan fastslå ældningstilstanden af plastgenstande på simpel måde, og hvormed man ud fra et meget stort antal ensartede genstande kan konstatere og fraskille 5 de pågældende genstande, der som følge af fremskreden ældning ikke længere er brugbare.

Til grund for opfindelsen ligger den opgave at konstatere ældningstilstanden af plastgenstande - uafhængigt af deres alder - ved hjælp af en nedbrydningsfri målemetode uden 10 berøring med henblik på frasortering af ikke længere brugbare genstande ud fra flere ens genstande.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved hjælp af - belysning af plastgenstandene med en lyskilde, der udsender lyset i det samlede synlige spektralområde (hvidt 15 lys), - måling af reflektionen på mindst ét kritisk sted på plastgenstandenes overflade i et til plastgenstandenes farve afstemt område af spektret, der ligger udenfor plastgenstandens farveområde, og - frasortering af alle plastgenstande, hvis reflektion lig- 20 ger uden for et forud fastlagt beregnet område.

Som lyskilder egner sig hvide lysstoflamper, halogenlamper eller Xenon-højtrykslamper. Intet farvefilter indskydes i belysningsstrålegangen. Bølgelængdeområdet af det fra overfladen af plastgenstanden tilbagekastede lys skal for 25 en stor dels vedkommende være indeholdt i det fra lyskil den udstrålede lys.

Rsflektionen bliver ved en af de kendte metoder målt under anvendelse af et i handelen gående farvemåleapparat og under iagttagelse af den til optiske undersøgelser nødvendige om-30 hyggelighed« Fra det tilbagekastede lys, hvis spektralområde 4

DK 157710B

og intensitet afhænger af plastgenstandens farve og overfladens tilstand, frafiltreres et passende spektralområde ved hjælp af et farvefilter i reflektionsstrålegangen, hvorved metoden bliver tilstrækkelig følsom.

5

Det beregnede område, hvori reflektionen fra de endnu brugbare genstande skal ligge, retter sig efter de til den foreliggende plastgenstand specifikke krav til brugbarheden.

10 Fremgangsmåden ifølge opfindelsen beror på sammenhængen mellem plastgenstandens ældningstilstand og overfladens reflektion. Målet for ældningstilstanden er forskellen mellem reflektionstallene for overfladen af en helt ubenyttet plastgenstand og af den ældede plastgenstand af samme art 15 og farve i et udvalgt bølgelængdeområde, der ligger uden for det bølgelængdeområde, hvori plastgenstanden udviser den største reflektion, idet målebetingelserne for de to genstande er ens. I betragtning af angivelserne i Kunststoffe £0 (1970) er denne sammenhæng overraskende.

20

Som kritiske steder på plastgenstandenes overflade betegnes sådanne steder, som ved sædvanlig brug er udsat for indvirkningen af lys, oxygen og varme samt mekaniske træk-,' tryk- og bøjningspåvirkninger og ikke udviser nogen meka-25 niske beskadigelser eller forandringer (såsom skrammer, slibe- eller skurespor, påklæbninger, klæbestoffer, fremmedlegemer, påtryk, prægninger).

Det har vist sig hensigtsmæssigt at måle reflektionen på 30 to kritiske steder af plastgenstandes overflade, der lig ger på to ca. vinkelret i forhold til hinanden stående ydersider af en genstand, som ved anvendelsen af genstanden ifølge sin bestemmelse er udsat for lyspåvirkning. Såfremt det er nødvendigt, kan reflektionen måles på flere end 35 to eller på alle sider af genstanden, I disse tilfælde er flere lyskilder og en modtager for hver af de til måling bestemte sider af genstanden nødvendige.

5

DK 157710B

En plastgenstand frasorteres og udelukkes fra yderligere brug, såfremt reflektionen fra et eller mere end et kritisk 5 sted ligger uden for det af plastgenstanden afhængige bereg nede område.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen frembyder følgende fordele: 10 - Den er praktisk taget uafhængig af svingningerne i plastgenstandenes pigmentindhold.

- Den er uden ødelæggende virkninger og berøringsløs samt 15 forbundet med acceptabelt opbud.

- Den kan let tages i brug i allerede forhåndenværende indretninger til håndtering af plastgenstandene.

20 - Den muliggør konstatering af genstandenes ældningstilstand, selvom flere genstande af samme art visuelt praktisk taget ikke kan skelnes indbyrdes, og således også, når farvemålingen ifølge DIN 5033, blad 6, ikke viser nogen ændring af farven.

25 - Den fungerer automatisk og kan især i tilfælde af store stykantal af plastgenstande benyttes kontinuerligt.

- Den er fri for subjektive påvirkninger.

30

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan anvendes til i massen pigmenterede plastgenstande. Genstandene kan have forskellig form og farve og benyttes til forskellige formål.

35 Ældede flervejsflasketransportkasser af eksempelvis poly= definer, der frembyder en for stor sikkerhedsrisko til yderligere anvendelse, er karakteriseret ved følgende reflektion (målt i forhold til MgO-hvidtstandard i et spektralfotometer med efterindskudt Ulbricht-kugle) i 6

DK 157710B

nærheden af den øvre omløbende rand ca. i midten af en lodret kasseyderside: r)

H

id tf d id -p cn tu i Ό +i ω

t) dP dP dP dP dP

•h rH cm o m CO CO

> ffi Q) H CM rH H CM

,c; cn i i i i i I C in oo r- o o in

o O) Id Η Η H CM

tn Q M

S

1-1 •ri

P (U

>i 0) dP dP

C 01 dP O dP o\° H tri CO H H ¢3¾ cn

O C Id I I I I

co tn co tn H Q .

O· IH -; ——-:--

•H

c η ; I I c I 3 o <d

HH O O O O O

-P -P -P o o o in o iiiiøin m tn co in

(D ¢)¾ I I I I I

H ftoid o o o o o IH 01 H O o o in o Φ g ·*ρ ^ -^r in ^

Pi H O

cn d (1) in cn <d o) ,¾ > c

O) H t H TØi »td H

X id ·& P Η Η P

cn m Pi O O Λ O

id

rH

p4 -p d

<D

g

& 1 I II I

•ri g T) g r-,10 É5 Οι 3 ·η 3¾ Il nHHC Dri Φ -Η C <D -Η -H — g O O) (ti -ri ·Η ·Η ·—· > s o) to g ή co oncMnrid s p cn Η Ό Η Ό Ό Η Ό H-HH Λ-Pid

(ti (titDU Id SO ΛΧΟ Ord>i (ddU

lx, 001-- o tn- uo— «ΟιΟ o tn- ^ i (U C 01 >1

Οι Q) Ή CU

>ι +» ti p

P H M H

-p «±! q id a cn tu tu fa -P >i id d o h c H rid- cn O 0)

fa h! 8, η ftH

DK 157710B

τ

Til flasketransportkasser, der er farvet med andre pigmenter, eller til sådanne kasser af andre kunststoffer eller til plastgenstande med andre anvendelsesformål kan der ligeledes for udvalgte spektralområder angives beregnede eller 5 ønskede områder, hvori reflektionen for en ældet plastgenstand skal ligge, før genstanden skal frasorteres.

Eksempel

Til konstateringen og frasorteringen af ældede og ikke længere brugbare flervejsflasketransportkasser af poly= 10 ethylen, der i massen er farvet mørkerøde med cadmium-selenid, går man eksempelvis frem som følger.

Efter vaskeprocessen gennemløber de rensede, tørre flasketransportkasser målezonen på transportbåndet til kassefyldes tationen. Denne målezone består af en over transport-15 båndet inden for en afskærmning placeret belysningsindretning med hvide lysstofrør som lyskilde. Afskærmningen holder uønskede lysindvirkninger borte. Strømforsyningen til lysstofrørene er stabiliseret. Lysstofrørene belyser fortrinsvis den øvre omløbende rand af flaskekasserne i en 20 retning, der skråner noget i forhold til fladenormalerne .

Som farvemåleapparat anvendes et i handelen gående apparat med farvevideokamera. Reflektionsstrålegangens akse står vinkelret på målefladen på flaskekassen. Målefladen ligger 25 på en lodret yderside af flaskekasserne ca, i midten af den øvre, omløbende U-rand. Foran farvemåleindretningens videokamera indskydes et blåfilter.

Hver af de over transportbåndet på sædvanlig måde løbende flaskekasser gennemløber målezonen, hvorved målefladens 30 reflektion måles. Hvis reflektionsværdien for en flaske- kasse ligger uden for det beregnede område/bliver den på-

DK 157710 B

8 gældende kasse automatisk skubbet bort fra transportbåndet.

Eftersom en relativ måling er tilstrækkelig til denne fremgangsmåde, indstilles farvemåleindretningen på følgende måde: 5 Farvemåleindretningens viserapparat bliver ved hjælp af en ubenyttet flaskekasse i målezonen indstillet på nul ved hjælp af apparativ indstilling. Derefter bliver en flaskekasse af samme art, der ikke længere er brugbar, skudt ind i målezonen. Herved viser farvemåleindretningens viserappa-10 rat eksempelvis 2,3 mV. Apparatet til bortskydning af flaskekasserne med en udenfor det beregnede område liggende reflektion fra målefladen udløses automatisk ved hjælp af farvemåleindretningen, så snart viserapparatet viser mere end 2,3 mV.

15 Nuljusteringen af viserapparatet og indstillingen af den automatiske udløsning af bortskydningsapparatet kan gentages vilkårligt efter behov ved hjælp af den ubenyttede og den ikke længere brugbare flaskekasse,

Reflektionen fra den til indstilling af farvemåleindret-20 ningen benyttede ikke længere brugbare flasketransport- kasse blev forinden målt på et spektralfotometer med efter-indskudt Ulbricht-kugle i forhold til MgO-hvidt-standard. Målefladen på denne flaskekasses kritiske sted viste herved en middelreflektion på 10% i spektralområdet 400-500 25 nm. Dermed ligger denne kasses reflektion på grænsen af det beregnede område for ældede, endnu brugbare flaske-kasser.

Claims (4)

1. Fremgangsmåde til konstatering af ældningstilstanden 5 af i massen indfarvede plastgenstande ved hjælp af en nedbrydningsfri og berøringsfri målemetode til frasortering af ikke længere brugbare genstande fra flere lignende genstande, kendetegnet ved, 10. belysning af plastgenstandene med en lyskilde, der ud sender lys i det totale synlige spektralområde, - måling af reflektionen fra mindst ét kritisk sted på plastgenstandenes overflade i et område af spektret, der 15 ligger udenfor plastgenstandens farveområde, og - frasortering af alle plastgenstande, hvis reflektion ligger uden for et forudbestemt Ønsket område.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved måling af reflektionen på to kritiske steder af plastgenstandenes overflade, som ligger på to ca. vinkelret i forhold til hinanden stående sider af en genstand, hvilke steder ved genstandens anvendelse efter sin bestemmelse 25 er udsat for lyspåvirkning.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2 anvendt på flervej sflasketransportkasser af plast, kendetegnet ved måling af reflektionen fra et eller flere målefelter 30. den øvre del af en eller to af flaskekassens lodrette ydersider.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1 anvendt til flervejsflaske-transportkasser af polyethylen, der er farvet mørkerøde 35 med CdSe, kendetegnet ved DK 157710 B :·ι t - måling af reflektionen på mindst én lodret side af flaskekassen i den øvre del i spektralområdet fra 400-500 nm, og - frasortering af alle flaskekasser, hvis reflektion (målt 5. forhold til MgO) andrager mere end 10%. 15 20 25 30 35