Genvinding af afvaskningsmidler i den grafiske branche

3. Udvælgelse af vaskemidler

3.1 Sammendrag
3.2 Fremgangsmåde
3.3 Datablade, litteratur og leverandøroplysninger
3.3.1 Kulbrintedestillater
3.3.2 Estre
3.3.3 Additiver
3.3.4 Vaskemidler anvendt ved de deltagende virksomheder
3.4 Laboratorieundersøgelser
3.5 Konklusion på de indledende undersøgelser

3.1 Sammendrag

Det var målet med denne fase at udvælge nogle få repræsentative vaskemidler til det videre arbejde. På denne måde kan det videre projektarbejde målrettes og optimeres og alligevel dække bredt.

Kravet til de udvalgte vaskemidler er, at de så vidt muligt kan betegnes som repræsentative for størstedelen af forbruget i den danske branche og dermed dække størstedelen af markedet.

Som repræsentative vaskemidler er udvalgt to produkter: Clean & Wash 2000 og Solren.

Valget af disse to produkter begrundes i deres meget forskellige sammensætning - vegetabilsk og mineralsk baseret. Såfremt der kan udvikles en metode, der kan håndtere affaldsemulsioner fra begge disse produkter, vurderes det sandsynligt, at metoden også kan håndtere størstedelen af de øvrige affaldsemulsioner, der forekommer i Danmark.

3.2.Fremgangsmåde

Ud fra en teoretisk gennemgang af datablade og litteratur m.v. samt ud fra drøftelser med de deltagende virksomheder er der udvalgt produkter til det videre arbejde.

Herefter blev der indhentet affaldsemulsioner genereret ved afvaskning med de udvalgte vaskemidler. Disse emulsioners sammensætning blev analyseret og vurderet. Disse analyser gav et klart billede af blandingsforholdene mellem vaskemiddel og vand samt hvilke forureninger, der skal fjernes fra de enkelte faser, før de kan genbruges.

Analyserne gav endvidere et indtryk af fordelingen af de vaskeaktive stoffer i de enkelte faser efter afvaskningen. Dette er af væsentlig betydning for at få afklaret, om der ved genbrug skal suppleres med overfladeaktive stoffer og i givet fald i hvilken grad.

Der blev således tilvejebragt dokumentation af fysiske og kemiske forhold før og efter afvaskningen. Disse forhold danner grundlaget for, hvilket oprensningskoncept, der blev valgt i det videre forløb.

De enkelte dele af forløbet af udvælgelse og dokumentation fremgår af de efterfølgende afsnit.

3.3 Datablade, litteratur og leverandøroplysninger

Der er gennemgået og vurderet en række datablade, indsamlet af Grafisk Arbejdsgiverforening. Databladene gav meget begrænset specifik kemisk information. Det var således ikke muligt ud fra databladene at klarlægge den nøjagtige sammensætning af vaskemidlerne.

Studiet viste dog, at vaskemidlerne principielt kan opdeles i tre forskellige kategorier: mineralske kulbrintedestillater, estre (baseret på vegetabilske olier eller syntetiske) og blandingsprodukter af begge typer.

Endvidere tilsættes flere produkter overfladeaktive stoffer (tensider) for at forbedre vaskemidlernes evne til at emulgere med vand og derved lette afskylningen med vand.

Spektret af vaskemidler må betegnes som meget bredt, såvel fysisk som kemisk.

3.3.1 Kulbrintedestillater

De mineralske kulbrintedestillater fremstilles ved at opdele og behandle råolie. Langt den overvejende del af de destillater, der anvendes som afvaskere, er aromatfri. En typisk blanding til en offsetafvasker består af en letflygtig fraktion samt ikke-flygtige kulbrinter.

Sammensætningen varierer fra produkt til produkt. De mineralsk baserede produkter kan opdeles i to hovedgrupper - letflygtige og ikke-flygtige kulbrinteblandinger - afhængig af deres kogepunkt.

3.3.2 Estre

Estre kan være baseret på det naturlige indhold i vegetabilske olier, som modificeres ved hydrolyse. Dette resulterer i en blanding af forskellige estre og alkoholer. Sammensætningen af denne blanding er bestemmende for vaskeevne, viskositet og vandblandbarhed. Tilsvarende eller næsten identiske esterblandinger fremstilles syntetisk udfra carboxylsyrer, som ofte er mineralsk baserede. I dette projekt betegnes alle esterblandinger som vegetabilske.

3.3.3 Additiver

Afvaskningsmidlerne indeholder typisk forskellige additiver, men som regel i mængder under 5%. Det drejer sig især om overfladeaktive stoffer, der forbedrer både vaskeevne og emulgerbarheden med skyllevandet.

3.3.4 Vaskemidler anvendt ved de deltagende virksomheder

Hos de to deltagende trykkerier anvendes henholdsvis vegetabilsk og mineralsk baserede vaskemidler.

Hos LJJ anvendes Solren - et let flygtigt afvaskningsmiddel baseret på en mineralsk kulbrinteblanding.

Hos Phønix anvendes Clean & Wash 2000, som er en 3.-4. generations vegetabilsk afvasker. Generationen refererer til produktets udviklingsmæssige stade. Første generation består af "rene" vegetabilske estre, i anden generation er der sket mindre ændringer, og der kan spores "tilsætningsstoffer", mens 3.-4. generation er næste trin i udviklingen med tilsætning af stadig flere tilsætningsstoffer. Clean & Wash 2000 er et af de mest sammensatte vegetabilske vaskemidler, der findes på markedet. En succesfuld udvikling af en metode til behandling af affaldsfraktionen fra dette produkt vil derfor sikre en metode, der er i stand til at håndtere endog meget kompleks sammensatte produkter.

"Solren", som sælges af Akzo Nobel, vurderes at have en stor markedsandel. Markedets reelle størrelse og markedsandel er dog ikke bestemt. Der er tale om et produkt, som har været på markedet i mange år. Endvidere forhandles Solren af en af de største kemikalie- og trykfarveleverandører til den grafiske industri.

"Wash & Clean 2000", som forhandles af Coates & Lorilleux, minder meget om "Vegeol" og "Tryk A". Disse tre produkter har - ifølge deres respektive leverandører - hver især en pæn markedsandel. "Wash & Clean" er et forholdsvis nyudviklet vaskemiddel og et nyere produkt end både "Vegeol" og "Tryk A". Den store forskel mellem "Wash & Clean" og de to ældre vaskemidler "Vegeol" og "Tryk A" er, at "Wash & Clean" har et relativt større indhold af overfladeaktive stoffer, som bevirker, at dette vaskemiddel har en bedre emulgeringsevne.

3.4 Laboratorieundersøgelser

Formålet med laboratorieundersøgelserne var at få et klart billede af den fysiske og kemiske sammensætning af afvaskningsmidlet før afvaskning og af emulsionen efter afvaskning. Der er udarbejdet dokumentation for de fysiske og kemiske forhold, der hersker i de faser, der opstår ved afvaskningen. Denne dokumentation har dannet grundlag for at vurdere, hvad der kunne forventes ved oparbejdning af affaldsemulsionen.

Til undersøgelserne er anvendt affaldsemulsioner hentet hos henholdsvis Phønix-trykkeriet samt Levison & Johnsen & Johnsen.

Affaldsemulsionens faser blev separeret og undersøgt.

Sammensætning af affaldsemulsioner:

Fasefordelingen viser, at affaldsmængden kan reduceres kraftigt, hvis vandfasen kan fjernes og ikke indgår i affaldet til Kommunekemi.

Hvis oliefasen kan genbruges, er der mulighed for at reducere affaldsmængden yderligere. En potentiel samlet reduktion på mere end 90% af affaldsmængden er derfor mulig.

De to hovedfaser (olie og vand) blev undersøgt for deres kemiske sammensætning, hvorved fordelingen af de aktive stoffer i vaskemidlerne mellem faserne kunne vurderes. Ved at sammenholde dette med sammensætningen af det rene afvaskemiddel fås en indikation af, hvilke - og hvor stor en del - af de aktive stoffer der kan genvindes:

Mineralsk afvaskningsmiddel (SOLREN):

Analyserne af de adskilte faser fra affaldsfraktionen viser, at oliefasen er praktisk taget uændret i forhold til det oprindelige vaskemiddel, bortset fra at tørstofindholdet blev forøget ved afvaskning og faseseparering.

Resultaterne tolkes derhen, at oliefasen sandsynligvis kan genbruges direkte, hvis den kan separeres fra affaldsemulsionen.

Oliefasens sammensætning er praktisk taget som for det oprindelige produkt, men der er et relativt stort tørstofindhold i vandfasen. Dette indikerede, at en del aktivt stof overføres til vandfasen. Det betyder, at noget af det aktive stof "forsvinder" fra oliefasen, som derfor måske skal suppleres med aktivt stof før genbrug.

3.5 Konklusion på de indledende undersøgelser

Konklusionen på de indledende undersøgelser er, at begge oliefaser sandsynligvis kan genbruges direkte. Den genvundne oliefase med "Wash & Clean 2000" skal dog måske suppleres med en mindre mængde overfladeaktivt stof til erstatning af tabet til vandfasen.