OWL - Plastic flake analyzer

Ad Rem stelt met trots haar nieuwste ontwikkeling voor: de “Owl”: een geautomatiseerd systeem voor betere kwaliteitscontrole van plastic flakes. Het systeem werd ontwikkeld om een aantal fundamentele moeilijkheden aan te pakken bij het analyseren van plastic flakes:

• Gedetailleerde analyse is vaak tijdsintensief en manueel. Een operator neemt een flake, plaatst die op een detectiemechanisme, wacht tot een minuut, neemt de flake weer weg en verwerkt de data. Dit is erg kostelijk qua mankracht.

• Er is geen geïntegreerde manier om flakes te analyseren. Je hebt één toestel nodig om het plastic type te bepalen, een ander om de aanwezige moleculen of atomen te bepalen, enzovoort. De data zit verspreid over verschillende databanken van al deze toestellen. Er is geen datakoppeling, waardoor je niet weet welke deeltje welke elementen bevat over de verschillende meetmethodes heen.

• Er is geen uniforme samplevoorbereiding.

• Commercieel beschikbare geautomatiseerde systemen gebruiken NIR, wat een aantal ernstige tekortkomingen heeft, bijvoorbeeld bij de detectie van zwarte plastics, die vaak het merendeel van het materiaal uitmaken bij WEEE- of ASR-plastics.

Daarom ging Ad Rem de uitdaging aan om een systeem te ontwikkelen dat al deze problemen elimineert.

Eerst worden plastic flakes of regranulaten voorbereid via een set geperste rollen. Deze rollen maken de flakes platter, zodat het oppervlak geen hinder vormt voor de detectie. Dit maakt de flakes ook makkelijker om op te nemen. De voorbereide flakes worden in een tray geplaatst die in de Owl wordt ingevoerd. Vervolgens komt een gantry in actie die de flake oppakt en volledig automatisch op de sensoren plaatst en daarna teruglegt.

Er worden twee sensoren gecombineerd:

• Ten eerste een XRF-analyzer, die met röntgenstralen elementen detecteert zoals broom, chloor of antimoon.

• De tweede sensor is een spectrometer (FTIR), die infraroodgolven gebruikt om het type plastic te bepalen.

De sensoren zijn commercieel beschikbare modellen.

Een moderne visualisatie toont de compositie- en elementinformatie in real-time, zowel op individueel flake-niveau als op batchniveau. De data van de instrumenten wordt gecombineerd en veilig opgeslagen, en kan indien nodig worden geëxporteerd. Met de Owl kunnen zelfs zwarte plastics eenvoudig geanalyseerd worden (vandaar de naam: de uil staat bekend om zijn nachtzicht).

Hier zijn enkele use cases:

De eerste use case is een gedetailleerde analyse van verschillende inputmaterialen om procesflows te optimaliseren en aangeleverde materialen te vergelijken. In veel gevallen is een aanzienlijk deel van het materiaal zwart, en de verhouding zwart versus niet-zwart is niet consistent over verschillende plastic types. Dit betekent dat een traditionele flake analyzer op basis van NIR geen goede analyse kan maken. Meestal negeert die de zwarte plastics en extrapoleert hij de data van de niet-zwarte plastics, maar dat geeft een vertekend resultaat. Door zwarte plastics correct te kunnen detecteren, kan een plastics recycler een eerlijke en correcte prijs betalen aan leveranciers op basis van wat er werkelijk in de mix zit, in plaats van op basis van vertekende aannames.

Een tweede use case is dat het broomgehalte wordt opgevolgd voor alle geanalyseerde flakes. Dit betekent dat de Owl kan identificeren welke individuele deeltjes broom bevatten en de hoeveelheid kan kwantificeren, in plaats van enkel het gemiddelde broomgehalte te zien van een geëxtrudeerde mix na compounding, wat vaak te laat is. Je kan ook zien welke exacte deeltjes en plastic types broom bevatten. Dit is een groot voordeel, en in feite de enige manier om toekomstige strengere wettelijke doelstellingen rond broom en POPs te halen.

Een andere use case is het monitoren van de output en proceskwaliteit van een recycler. Met de Owl wordt het heel eenvoudig om kwaliteitscontrole uit te voeren op sorteeroperaties. Neem gewoon een sample van ongeveer 50 flakes, plaats ze in de machine, laat ze een uur draaien, en je hebt alle real-time gedetailleerde data over de plastic- en elementaire samenstelling. Zo zie je meteen of het productieproces goed werkt, of dat aanpassingen nodig zijn. Dit geldt voor scheidingsefficiëntie en opbrengsten, maar ook voor kwaliteitscontrole op het vlak van broom- of POPs-gehalte.

Een laatste use case is dat je, in tegenstelling tot NIR-detectie, met deze combinatie van meettechnologieën ook specifieke vulstoffen kan detecteren zoals calciumcarbonaat, talk of glasvezel.

De Owl werd ontwikkeld in het kader van een onderzoeksproject tussen de KU Leuven, VITO, Galloo en Ad Rem. Voor dit project werden gedurende vele maanden meer dan tienduizend samples van plastic flakes in kaart gebracht en geanalyseerd. Bij aankoop van de Owl wordt een bibliotheek met referentiespectra voor ASR- en WEEE-plastics meegeleverd. Deze bibliotheek kan gebruikt worden om je eigen samples te vergelijken met industriële baselines.

Deze unieke combinatie van geautomatiseerde analyseapparatuur, gecombineerd met de proceskennis van Ad Rem, opent nog veel meer use cases. De Owl werd voor het eerst voorgesteld op de IERC-conferentie in januari 2026, en live demo’s zullen worden gegeven op PRS in Amsterdam, in mei. De Owl is “patent pending”. Het systeem is reeds commercieel beschikbaar.