Reduktion af anvendelse af phthalater i textil- og beklædningsindustrien

4 Vurdering af alternative materialer opdelt på procesudstyr

4.1 Anvendelse af eksisterende procesudstyr
4.2 Anvendelse af eksisterende procesudstyr med modifikationer
4.3 Anvendelse af andet procesudstyr
4.3.1 Termoplastiske polyurethaner
4.3.2 Polyester termoplastisk elastomer
4.3.3 Olefinbaserede termoplastiske elastomerer
4.3.4 Styren-baserede termoplastiske elastomerer
4.3.5 Elvaloy NH-1 teknologi (Elvaloy/PVC)
4.4 Sammenfatning

I det følgende foretages en gennemgang af de alternative polymermaterialer, der er kommercielt tilgængelige, opdelt på procesteknologier.

4.1 Anvendelse af eksisterende procesudstyr

Ved gennemgang af litteraturen og kontakt til materialeleverandører er der fundet følgende materiale, der kan være interessante:

Materialet er en blødgjort acryl, hvor princippet er det samme som ved blødgjort PVC. Der kan anvendes phosphatblødgørere som blødgørertype. Materialet fremstilles som en plastisol, der kan processeres på traditionelt PVC-plastisol udstyr.

Materialet har specielt gode UV- og vejrbestandighedsegenskaber samt god termisk stabilitet.

Materialeprisen er grundet den højere pris for såvel acryl som phosphatblødgører ca. 3-4 gange så dyr som traditionelt phthalatblødgjort PVC.

Materialet markedsføres af Solutia Inc.

4.2 Anvendelse af eksisterende procesudstyr med modifikationer

Polyurethan kan som bekendt fremstilles som en opløsningsmiddelholdig opløsning, hvor opløsningsmidlet fordampes efter coating af væv. Denne metode kræver lukkede systemer og genanvendelse af opløsningsmidlet. Denne teknik anvendes især i Sydeuropa, hvorfra der vil være en hård konkurrence på billige produkter.

Polyurethan coating kan ligeledes fremstilles med en vandbaseret teknologi. Denne anvendes til applikationer, hvor der kræves meget små mængder, f.eks. ved dekoration af t-shirts m.v. Fordelene ved denne teknologi er hovedsagelig arbejdsmiljømæssige aspekter. Ulemperne ved teknologien er den høje pris, sammenholdt med at materialet kun fremstilles i USA, hvorved transportudgifterne bliver urealistisk store i forhold til slutproduktets pris.

Termoplastiske polyurethaner kan ligeledes fremstilles som "melt casting", hvor fint pulver fordeles ud over et tekstil, der derefter opvarmes til en temperatur hvor pulveret smelter sammen til en ensartet belægning. Ved denne metode fås en god vedhæftning til tekstilet. Processen anvendes til højkvalitet applikationer som f.eks. redningsudstyr, slidske samt transportbånd m.v.

4.3 Anvendelse af andet procesudstyr

Som beskrevet tidligere er der ligeledes termoplastiske elastomerer, der kan være interessante og relevante i denne sammenhæng. Termoplastiske elastomerer (TPE) er en gruppe af materialer, der både har de for gummi karakteristiske egenskaber (elasticitet/fleksibilitet) samt de for plast karakteristiske egenskaber, bl.a. formbarhed, og kan derfor fremstilles efter de gængse forarbejdningsmetoder, der anvendes til termoplast. Dette kan være fladdyse ekstrudering eller blæsning af folie og efterfølgende laminering.

4.3.1 Termoplastiske polyurethaner

Enten alene eller som modifikation af andre plastmaterialer. Termoplastiske polyurethaner kan fremstilles med varierende hårdhed, ligesom der kan iblandes fyldstoffer og brandhæmmende additiver. Materialet har god lavtemperaturfleksibilitet ned til –40 °C. Det har generelt gode mekaniske egenskaber, herunder slidegenskaber. Det er modstandsdygtigt overfor olier og mange opløsningsmidler, men er følsom overfor syrer og baser. Polyurethaner er ligeledes følsomme overfor vedvarende vandpåvirkning ved høje temperaturer (over 70 °C). Materialet har en god UV-bestandighed. Mikroorganismer kan angribe materialet, specielt ved tilstedeværelse af fugt. Der eksisterer dog specielle grades, der har en god modstandsevne overfor mikroorganismer. Typiske applikationer er liners og barrierefolier, brandslanger m.v. Materialet kan processeres ved mange forskellige processer, herunder ekstrudering samt folieblæsning.

Materialetypen forhandles bl.a. af Bayer, der fremstiller en termoplastisk polyurethanelastomer under handelsnavnet Desmopan.

4.3.2 Polyester termoplastisk elastomer

Disse elastomerer kan fremstilles med varierende hårdhed alt efter forholdet mellem bløde og hårde segmenter. Materialet har god lavtemperaturfleksibilitet ned til –70 °C. Det er modstandsdygtigt overfor olier, mange opløsningsmidler og kemikalier, vand og UV. Dog kræves der UV-stabilisering eller tilsætning af carbon black. Typiske applikationer er liners og barriere folier, brandslanger m.v. Materialet kan processeres ved mange forskellige processer, herunder melt casting, ekstrudering samt folieblæsning.

Materialetypen forhandles bl.a. af Dupont, der fremstiller en termoplastisk ether ester elastomer under handelsnavnet Hytrel.

4.3.3 Olefinbaserede termoplastiske elastomerer

Disse er block-copolymerer og polymerblandinger indeholdende hårde segmenter af polyethylen eller propylen og bløde segmenter af EPDM (ethylen-propylen-dien-copolymer. Materialerne fås med varierende hårdhed og kan iblandes fyldstoffer. Materialet kan brandhæmmes. For at opnå god klæbning og limning vil det sandsynligvis være nødvendigt med en priming og/eller treatning. Materialerne har generelt gode mekaniske egenskaber, dog er oliebestandigheden begrænset. Materialet kan processeres ved forskellige processer, herunder ekstrudering samt kalendrering.

PP-EPDM forhandles bl.a. af Advanced Elastomer System under handelsnavnet Santoprene.

4.3.4 Styren-baserede termoplastiske elastomerer

Disse kan opdeles i to grupper. Styren-butadien-styren (SBS) og styren-ethylen-butadien-styren (SEBS). Disse to grupper er ret ens i opbygning. De hårde segmenter i denne elastomer er styren og de bløde butadien og ethylen-butadien. Materialerne kan fås med varierende hårdhed og kan iblandes fyldstoffer. Materialet kan brandhæmmes. Materialet har generelt gode mekaniske egenskaber fra –40 °C - +80 °C samt god UV-resistens og kemikalieresistens. Materialet kan processeres ved forskellige processer, herunder ekstrudering samt kalendrering.

SBS og SEBS forhandles bl.a. af Shell Chemicals under handelsnavnet Kraton samt af Concept Polymer Technologies under handelsnavnet C-flex.

4.3.5 Elvaloy NH-1 teknologi (Elvaloy/PVC)

Elvaloy NH-1 er en teknologi, hvor f.eks. Elvaloy materialet kan iblandes PVC som blødgører.

Materialet har god lavtemperaturfleksibilitet og gode mekaniske egenskaber. Svagheden ved materialet vil dog være en lav oliebestandighed. Materialet kan fremstilles ved ekstrudering og kalendrering.

Materialetypen forhandles bl.a. af Dupont under handelsnavnet Elvaloy NH Technologies.

4.4 Sammenfatning

Med baggrund i ovenstående gennemgang af mulige alternativer kan der opstilles følgende oversigt:

Materiale

Kommentar

Termoplastiske polyurethaner

Gode mekaniske egenskaber, herunder slidegenskaber. Følsom overfor syre/base samt mikroorganismer

Termoplastiske olefinelastomerer

Gode mekaniske egenskaber, følsom overfor olie

Polyester termoplastisk elastomer

Gode mekaniske egenskaber

Styren-baserede elastomerer

Gode mekaniske egenskaber

Elvaloy NH

Iblandes PVC