Reduktion af anvendelse af phthalater i textil- og beklædningsindustrien

5 Forsøg med alternative blødgørere

5.1 Indledning
5.2 Forsøgsbetingelser
5.3 Resultater
5.4 Priser

5.1 Indledning

Med udgangspunkt i de vurderinger af forskellige alternativer til anvendelse af phthalat blødgjort PVC, som er gennemgået i kapitlerne 3 og 4, blev der sammen med Duratex A/S udvalgt følgende blødgørere:

  1. Phosflex 31-L (phosphatester)
  2. Benzoflex 2088 (benzoat)
  3. Mesamoll (sulfonat).

På det pågældende produktionsanlæg er det ikke muligt at anvende andre plasttyper, hvorfor det i praksis kun er muligt at skifte blødgørertypen.

5.2 Forsøgsbetingelser

Til forsøg med de alternative blødgørere blev der udarbejdet recepter, hvor standardblødgøreren (DINP) var erstattet med hver af de tre alternativer i samme mængder.

For hver af de tre blødgørere blev der fremstillet 100 kg base coat, 300 kg top coat og 50 kg grundfarve pasta. Farven på de anvendte plastisoler var hvid, fordi man så lettere kunne se eventuelle forskelle i kemikaliesammensætningen. Ved forsøg A udviste plastisolen et gulligt skær, hvorimod plastisolerne i forsøg B og C var hvide som hos standardblødgøreren.

Viskositeten i plastisolen blev målt med et Haake VT02 Viskosimeter med spindel nr. 1. I skemaet ses de målte værdier:

Forsøg

Viskositet base coat
(poise)

Viskositet top coat
(poise)

A (Phosflex)

39

35

B (Benzoflex)

31

43

C (Mesamoll)

23

43

Standard (DINP)

35

40


Den anvendte grundvare var en taftvævet textilmetervare bestående af 100% polyester med garnfinhed 1100 dtex, bredde 270 cm, vægt 170 g/m2.

Påføringen af plastisolen er gennemført på det normale produktionsanlæg ved en hastighed på 12 m/min og med temperaturer mellem 150 og 190 oC i de forskellige zoner i tørreovnen.

5.3 Resultater

Der blev foretaget en visuel vurdering af de færdige produkter med følgende resultater:

Forsøg

Vurdering

A
Phosflex

Farven er gullig
Der er både mange og store pin-holes
Overfladen er klæbende

B
Benzoflex

Farven er hvid
Der findes få, men store pin-holes
Overfladen er meget klæbende

C
Mesamoll

Farven er hvid
Der er ingen pin-holes
Overfladen klæber ikke


Der blev gennemført en række undersøgelser af de fremstillede forsøgsprodukters mekaniske egenskaber. Følgende resultater fandtes i øvrigt på den færdige vare:

Forsøg

A
Phosflex

B
Benzoflex

C
Mesamoll

Standard
(DINP)

Tykkelse cm

0,50

0,54

0,53

0,54

Vægt g/m2

691

736

700

684

Rivstyrke,

(EN-ISO 13937-2)

kæde N

356

388

463

596

skud N

188

277

279

371

Brudstyrke,

(DIN 53354)

kæde N

2187

2713

2770

2802

Brudforlængelse %

22

28

28

29

Brudstyrke,

(DIN 53354)

skud N

2665

2503

2687

2663

Brudforlængelse %

37

38

33

37

Vedhæftning,

kæde N/5 cm

81

33

83

104

skud N/5 cm

69

32

79

104


Rivstyrken er generelt god, dog er den lavest i forsøg A (Phosflex). Dette skyldes formentlig ikke blødgøreren, men den mængde hjælpestof, der var tilsat for at opnå en tilfredsstillende vedhæftning. På databladet for det pågældende produkt anføres rivstyrken til normalt at være 300 N i kæderetningen og 250 N i skudretningen.

Brudstyrken i forsøg A (Phosflex) er lav i kæderetningen, ligesom brudforlængelsen er lille, hvilket betyder at fleksibiliteten generelt er lav. Samtidig er plastisolen sprød. På databladet for det pågældende produkt anføres brudstyrken til normalt at være 2500 N i såvel kæderetningen som skudretningen.

Vedhæftningen i forsøg B (Benzoflex) er lav, hvilket skyldes prøvens meget fedtede overflade. Dette kan formentlig forbedres ved at optimere blandingsforholdet i recepten. På databladet for det pågældende produkt anføres vedhæftningen til normalt at være 100 N/5 cm i såvel kæderetningen som skudretningen.

UV-bestandigheden er blevet undersøgt i henhold til ISO 4892-2 Plastics – Methods of exposure to laboratory light sources – Part 2: Xenon-arc sources. Eksponeringen af prøverne er gennemført i et Weather-Ometer med en Xenon-lampe med lysintensiteten 0,5 W/m2 ved 340 nm og 65 oC. Eksponeringen har foregået i 2500 timer, hvilket under de givne forhold svarer til en naturlig eksponering på 5-6 år.

Til evaluering af eksponeringens effekt er der foretaget sammenlignende analyse af blødgørerindholdet, samt trækstyrke og brudforlængelse før og efter eksponering.

Prøve

Konditioner

Blødgørerindhold, vægt%

Benzoflex

Reference

30,2

Efter 2500 timers eksponering

15,4

Phosflex

Reference

30,1

Efter 2500 timers eksponering

19,6

Mesamoll

Reference

30,2

Efter 2500 timers eksponering

24,5

Standard

Reference

29,9

Efter 2500 timers eksponering

23,9

 

Prøve

Konditioner

Trækstyrke, MPa

Brudforlængelse, %

Benzoflex

Reference

71,5 (11,6)

45,5 (2,1)

Efter 2500 timers eksponering

77,8 (7,8)

31,7 (2,0)

Phosflex

Reference

80,9 (12,4)

37,5 (4,1)

Efter 2500 timers eksponering

89,2 (9,0)

33,9 (2,0)

Mesamoll

Reference

81,8 (1,6)

41,6 (3,2)

Efter 2500 timers eksponering

91,5 (11,8)

38,6 (3,1)

Standard

Reference

78,5 (10,0)

40,2 (2,0)

Efter 2500 timers eksponering

88,8 (10,1)

38,1 (3,0)


Tallene i parentes er standardafvigelse.

Tallene viser som forventeligt at mindre blødgørerindhold resulterer i en lidt højere trækstyrke og lavere brudforlængelse.

Sammenfattende kan det siges, at alle tre typer af blødgørere kunne bruges, dog udviste Mesamoll klart de bedste resultater. Den var fuldt ud anvendelig. De andre typer havde forskellige svagheder.

Benzoflex: Her fik prøven en meget fedtet overflade, hvilket skyldes tilsætningsforholdet. Ved et supplerende forsøg blev mængden af blødgører forsøgt reduceret med 20%. Dette viste sig umuligt, så der blev lavet et forsøg, hvor mængden af blødgører blev reduceret med 10%, men kun i topstrøget. Herved blev viskositeten af plastisolen for høj, hvilket bevirkede, at vægten af den færdige dug blev for høj, og i øvrigt optrådte der mange pin-holes. Det må således konkluderes, at en fuldt acceptabel kvalitet næppe kan opnås på det pågældende procesanlæg ved brug af Benzoflex-blødgøreren.

Phosflex 31-L: Ved dette forsøg sås en reduktion af styrkeegenskaberne både ved rivstyrke og brudstyrke på den færdige dug. Plastisolen har været meget sprød.

5.4 Priser

De omtrentlige priser på de forskellige blødgørere fremgår af nedenstående skema:

Blødgører

Pris: Kr./kg

A. Phosflex 31-L

20,00

B. Benzoflex

17,50

C. Mesamoll

12,70

Standard. Palatinol N

5,55


Som det ses, er den alternative blødgører, som gav de bedste tekniske resultater, også den billigste.