Åtgärder på lång sikt

För förbättring av miljöprestandan och effektiviteten av smoghogprocessen på lång sikt föreslås:

• Behovet av mer kunskap och samarbete med leverantör

Krav och lagstiftning kring utsläpp av lättflyktiga kolföreningar ökar för polypropen tillverkarna. Inom dessa industrier finns mycket detaljkunskap kring

rökgasreducering och detaljkunskap kring rökgasernas sammansättning. Fortsatt samarbete med råvaruleverantörer kring preventiva åtgärder är en bra väg framåt. • Komplettering av Headspaceanalys och säkerställande av ursprung till rökgaserna

Utförligare analyser måste genomföras för att bilda en uppfattning om oxidationsgraden av rökgaserna i Fiberwebs extruderingsprocess.

En central del vid termoxidation av polypropen är bildandet av karbonylgrupper. Polypropen har relativt få toppar vid karbonylpositionen och skillnader kan därför detekteras relativt lätt.

Detta kan vara ett bra mått för att kvantifiera graden av oxidation för varje extruderingssteg och säkerställandet av ursprunget till föroreningarna.

En kompletterande Headspaceanalys bör göras på färdig produkt. Detta kan ge bekräftelse på om rökgasernas normalfördelning ändrats i fiberwebs

extruderingprocess.

• Förbättrad kontroll av kylvatten

Kylvatten är en av företagets essentiella tillgångar och därför borde kontrollen förbättras för att garantera kvaliteten i syfte att skydda fabrikens

anläggningstillgångar. En snabb gjord kontroll påvisar olja och suspenderade

partiklar i kylvattnet (Torrhalt 1,25 % vid 100oC). Under åren har även stor variation i pH konstaterats, i vissa fall ner mot pH 5. Detta har stora långsiktiga kostnader förknippat till sig vad gäller produktionsstopp, igensättning av flänsar och produktionsutrustning, värmeväxlareffektivitet samt slitage av pumpar och rör.

Figur 19: skillnad mellan kylvatten och dricksvatten

• Benchmarking av PP-leverantörer map medföljande föroreningar

Kunskap om ingående föroreningar borde finnas i företaget om skillnader finns i de råvarukvaliteer som köps in. Exempelvis totalkoncentration av karbonylgrupper som rapporteras i inköps/kvalitetsavtal, COA eller dylikt dokument. Detta kan vara en bra grund i företagets fortsatta miljöarbete.

• Inblandning av polyeten i råvaran

Avsaknad av tertiära kolatomer i polyetenmolekylen ökar bindningstyrkan och därmed motståndet mot termisk nedbrytning vid extrudering. Undersökning borde göras om/hur mycket polyetyleninblandning i råvaran påverkar nedbrytningsgraden utan att minska de reologiska egenskaperna och därmed processbarheten.

• Degassing extruder technology

Många referenser kring ämnet finns för sökning på Internet. Förslaget är att separera majoriteten av nedbrytningsprodukterna redan i Fiberwebs extruderingssteg innan utspädning sker med kylkammarens processluft. Kondensprodukter av smoghog har som nämnt stor betydelse för processkapabiliteten vid spinning av trådar. Hur kommer denna dellösning att påverka antal produktionsstopp, spinningskvalitet, förädlingsutbyte mm om rökgasernas koncentration i kylkammaren minskas. Stora ekonomiska fördelar kan inte uteslutas.

Samtidigt finns möjlighet att öka rökgasernas ursprungskoncentration vilket ger andra förutsättningar för en slutgiltig rening.

Förundersökning på denna punkt bör göras. • antioxidanter, elektrondonatorer som stabilisatorer

Additiv finns på marknaden som är designade för att reagera med

hydroperoxidmolekylen vid radikalreaktioner. Effekten är att radikalreaktionen avstannar, en del alkoholer bildas dock. Undersökning borde göras om en

stabilisator kan ge mätbara resultat map mängden nedbrytningsprodukter. Dock är många av studerade stabilisatorerna alkylerade halider (exempelvis brom) och ger andra aspekter på denna typ av lösning. Kontakt borde inledas med leverantör om additiv finns som är godkända för hygienmarknaden.

• extrudering vid inert miljö, ev. minskning av syrehalt i extruder

I frånvaro av syre börjar den termiska nedbrytningsprocessen av polyeten vid ca 300oC. Vid närvaro av syre börjar nedbrytningsprocessen redan vid 150oC. Polypropen är mycket mer känslig för termisk nedbrytning redan vid lägre temperaturer.

Om stor andel av nedbrytningsprodukterna visar sig efter analys bildas i Fiberwebs extruderingsprocess kan syrenärvaro vid extrudering vara en aspekt att ta hänsyn till. Designen av extruderskruven är av central betydelse map på syrehalt längre ner i smältprocessen.

• Skrubber, katalytisk förbränning

Dessa lösningar finns nämnda i förundersökningar gjorda på Fiberweb Sweden AB. Principerna kan likställas med kondensering där en ökad avskiljningsgrad inte i slutändan resulterar till någon total miljöförbättring då föroreningarna bara flyttas från en fas till en annan med ökade kostnader för vattenrening, transporter och omhändertagande som följd.

• Övergång till metalloceneråvara

Polypropentillverkning med metallocenekatalysatorer innebär att man redan vid polymerisationssteget kan bestämma och reglera molekylvikten. I den efterföljande extruderingssteget finns då ej behov av inblandning av peroxider för

molekylviktsregleringen. Figur 20[26] visar jämförelse mellan olika

polypropenkvaliteer och deras totala utsläpp av organiskt lättflyktiga föreningar vid olika extruderingstemperaturer.

Figur 20: Jämförelse av utsläpp av polypropen tillverkad med metallocenekatalysator (tv) med polypropenkvaliteer tillverkade genom oxidativ klyvning i extruderingssteget.

10 Källförteckning

[1] Bartlett Dean A. : Fundamentals of heat exhangers, Exergy Inc Hanson Massachusetts 1996

Nätadress : http://www.tipmagazine.com/tip/INPHFA/vol-2/iss-4/p18.pdf

Sökdatum : 2008-12-05

[2] Bell, K.J, Mueller A.C. : Wolverine Engineering Data Book II, Wolverine Tube Inc. 2001 (electronisk version)

Nätadress : www.wlv.com/products/databook/databook.pdf

[3] Billmayer, Fred W : Textbook of polymer Science 2:nd edition, John Wiley sons inc. 1971

[4] Cedwall, Jean O. : Perstorpsboken, plastteknisk handbok andra utgåvan, Maskinaktiebolaget Karlebo and Perstorp AB 1975

[5] Cowie J.M.G. : Polymers : Chemistry physics of modern materials 2:nd edition, Heriot-Watt University, Edinburgh GB 1991

[6] Eliasson, Anders : föreläsningskompendium, materiallära för maskinteknik, Institutionen för materialvetenskap, KTH Stockholm

Nätadress : http://www.met.kth.se/utbildning/MH1004_2007/F15-MH1004-07.pdf

Sökdatum : 2009-02-10

[7] Engineering toolbox Air properties

Nätadress :http://www.engineeringtoolbox.com/air-properties-d_156.html [8] Hathaway, Bruce A. : Organic chemistry the easy way, Woodbury, NY, Barrons

educational series 2005

Nätadress : http://books.google.se/

Sökord : organic chemistry the easy way Sökdatum : 2008-11-05

[9] Heat transfer fundamentals : HRS- Spiratube S.L. Nätadress :

http://www.hrs-spiratube.com/en/resources/heat_transfer_fundamentals_01_05.aspx Sökdatum : 2008-12-12

[10] Hoff Ariel, Jacobsson Sven : Thermal oxidation of polypropylene close to industrial processing conditions 1981, dept of polymer technology, University of Stockholm Sweden

Nätadress : http://www3.interscience.wiley.com/journal/104026548/abstract Sökdatum : 2008-11-25

[11] Lines J.R., Smith A.E : Condensers control and reclaim VOCs, Graham Corp 2000 Nätadress : http://www.graham-mfg.com/techlib.html#heattransfer

Sökdatum : 2008-12-02

[13] Material safety data sheet för aktuellt ämne Sökdatum : sep 2008 – dec 2008

[14] Ohe, Shuzo : Computer aided data book of vapor pressure, University of Tokyo 1999- 2006

Nätadress : http://www.s-ohe.com/vp_data.html

Sökdatum : 2008-10-15

[15] Silverman David C : Tutorial on heat transfer and corrosion testing under its influence, The Argentum house Strawbridge CT. Chesterfield

Nätadress : http://www.argentumsolutions.com/tutorials/heat_tutorialpg5.html

Sökdatum : 2009-01-12

[16] Roald, S.Arnvid, Sundqvist B Lennart : Kemiteknik 1, Oslo Ingengörshögskola 1995 [17] Solomons, T. W. Graham : Fundamentals of Organic Chemistry 5:th edition, John

Wiley & sons Inc. 1997

[18] Spindeln : Fiberwebs interna kvalitetsystem för rutinbeskrivningar [19] Thermal degradation of plastics, Zeus Industrial products Inc 2005. Nätadress :

http://www.zeusinc.com/UserFiles/zeusinc/Documents/Zeus_Thermal_Degradation.p df

Sökdatum : 2008-11-10

[20] Troizch, Jurgen : International Plastics Flammability handbook 2:nd edition, Carl Hanser Verlag 1990

[21] Törnqvist, Jan-Erik : Mikrobiologisk miljöanalys på luft, ALcontrol Laboratories Fiberweb Interna pärm – Utsläpp & Miljö

[22] Utsläppsmätningar till luft av totalkolväten – Imkab industriell miljökontroll 2003-2007

Fiberweb Interna pärm - rökgasrening linje 4

[23] Wesslen Bengt : Processteknologi primära petrokemikalier, LTH kemicentrum 1990 [24] Xiang, Q, Xanthos M, Patel S.H., Mitra S. : Comparison of volatile emissions and

structural changes of melt reprocessed polypropylene resins

Nätadress : http://www3.interscience.wiley.com/journal99016106/abstract Sökdatum : 2008-11-15

[25] Zitting, Antti : thermal degradation products of polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinylchloride and polytetrafluoroethylene in the processing of plastics, Arbetslivsinstitutet 1998

Nätadress : http://gupea.ub.gu.se/dspace/handle/2077/4191 Sökdatum : 2008-11-10

Muntliga referenser

[26] Fohlin, Dag, Fiberweb Sweden AB, R&D 2008-2009

[27] Remerie, Klaas, Voets, Patrick : VOC from raw material, questions from Fiberweb SABIC R&D MD Sabic Europe

Datum : Feb 2009

[28] van Paridon, Henk : Technical support, Borealis polymers N.V.

[29] van.der.Ham, Mattijs : VOC from raw material, Questions from Fiberweb SABIC R&D

Bilagor