Rensning af tredimensionel plast med superkritisk CO2

Som en del af POPART-projektet har vi testet om man kan rense tredimensionelle plastmaterialer med superkritisk CO₂.

Normalt kender man CO₂ som en gasart eller i frossen tilstand som tøris. Men hvis tryk og temperatur overskrider de kritiske værdier for CO₂ (31,1^oC/7,39MPa), opnås en tilstand hvor CO₂ er en gas, men opfører sig som en væske. Superkritisk CO₂ er et industrielt opløsningsmiddel, som bl.a. kan bruges til rensning af tekstiler og imprægnering af træ. En af fordelene ved superkritisk CO₂ er, at forbindelsen ikke er nær så giftig som andre opløsningsmidler, og dermed ikke nær så skadelig for miljøet. Det er desuden ved hjælp af superkritisk CO₂, at man fjerner koffein i kaffebønner.

Forberedelserne til dette forsøg startede for et par måneder tid siden. Sammen med en række forskellige plastgenstande, pakkede vi vores seks plastprøver ind i nylonstrømper. Nylonstrømperne skulle sikre, at de mange små prøver ikke blev væk i den maskine, hvor rensningen foregår. Herefter blev strømper med indhold sendt til Kymi Rens, som ligger i Ålborg. Kymi Rens deltager i øjeblikket i ACCEPT – et projekt under EU 7th Framework. Formålet med projektet er at udvikle og styrke brugen af miljøvenlig, hygiejnisk og arbejdsmiljømæssig CO₂-baseret rensning som substitution af kulbrinte- og klorbaserede opløsningsmidler. Da POPART også er et projekt under EU 7th Framework, tilbød Kymi Rens at hjælpe os med at undersøge rensning af plast med superkritisk CO₂ gratis.

Der findes ingen anbefalinger for at superkritisk CO₂ er velegnet til rensning af tredimensionel plast. Alligevel var vi interesseret i at undersøge resultatet af en sådan rensning, bl.a. fordi der har været gode erfaringer med at anvende superkritisk CO₂ på andre materialegrupper.

Vi har nu fået genstandene tilbage fra Kymi Rens. Det stod hurtigt klart, at superkritisk CO₂ IKKE er velegnet til rensning af tredimensionelle plastgenstan-de. Hovedparten af prøvemateri-alet var deformeret eller ødelagt, andre var misfarvet.

Fotografiet her ovenover viser vores seks plastprøver efter rensning. Fra venstre er det plexiglas, PVC, polyester, polyetylen, polystyren og polystyrenskum. Som det fremgår af billedet er to af prøverne knækket (nr. 1 og 3 fra venstre), og to andre er kraftigt deformeret (nr. 2 og nr. 6). Polystyrenprøven (nr. 5) er svagt deformeret, og er desuden blevet smidig som følge af rensningen.  Udover at være knækket er polyesterprøven (nr. 3) misfarvet og overfladen virker næsten sandblæst. På plexiglasset (nr. 1) kunne man efter rensning se fænomenet crazing, som er et netværk af krakeleringer. Fotografiet til højre viser overfladen set i mikroskop. Her ses et tydeligt netværk af krakeleringer.

En række andre plastgenstande blev ligeledes forsøgt renset med superkritisk CO₂.

Fotografiet til højre viser en kunstig agn lavet af PVC før og efter rensning. Den kunstige agn var blød og klæbrig før rensning. Efter rensning var den derimod hård og overfladen var ikke længere klæbrig, fordi phtha-laterne er forsvundet.