De weg naar een nieuwe detergent voor de Accelerated Notched Pipe Test (ANPT)

De Accelerated Notched Pipe Test (ANPT) speelt een cruciale rol bij het beoordelen van de weerstand van polyetheen (PE) buizen tegen langzame scheurgroei, omdat het schade tijdens daadwerkelijke installatie nabootst. Doordat recent het gebruik van het detergent Arkopal N100 - dat traditioneel in deze test werd gebruikt - beperkt is, zijn er echter uitdagingen ontstaan om te voldoen aan internationale normen. Dit artikel gaat dieper in op de zoektocht naar een duurzamer alternatief, waarbij Kiwa Technology een voortrekkersrol speelt.

Tijdens sleufloze aanlegtechnieken kunnen krassen ontstaan aan de buitenkant van een PE-buis. Deze krassen kunnen zich langzaam door de hele wand van de buis uitbreiden. De Notched Pipe Test (NPT), zoals gespecificeerd in ISO 13479, simuleert dit proces. Voor PE 100-RC kunnen de faaltijden in deze test echter langer dan een jaar duren. Daarom werd een versnelde methode ontwikkeld, de Accelerated Notched Pipe Test (ANPT). Deze methode wordt beschreven in een bijlage bij ISO 13479, die voor het eerst in 2022 werd gepubliceerd. 

De ANPT lijkt sterk op de standaard NPT, maar met één belangrijk verschil: om de faaltijd te verkorten worden de kerven blootgesteld aan een externe detergentoplossing in plaats van water. Om de test milieuvriendelijk te houden, gebruikt Kiwa Technology kleinere containers voor elke buis in plaats van een groot bad, zodat de benodigde hoeveelheid detergent wordt geminimaliseerd. De huidige bijlage bij ISO 13479 specificeert dat de ANPT moet worden uitgevoerd met 2% nonylfenolethoxylaat (NPE), beter bekend onder de handelsnaam Arkopal N100. 

Beperkingen op het gebruik van Arkopal

Een herziene versie van de normserie EN 1555 (PE voor gas) werd in 2021 gepubliceerd. Hierin zijn de eisen voor PE 100-RC-materialen gespecificeerd. Een testperiode van ≥ 300 uur met de ANPT met Arkopal N100 werd geïntroduceerd als een van de vereisten voor PE 100-RC-materialen.  Het werd echter al snel duidelijk dat het gebruik van nonylfenolethoxylaat in Europa werd beperkt door de REACH-regelgeving van het European Chemicals Agency. Deze stof is namelijk giftig voor waterorganismen, heeft langdurige effecten en is hormoonverstorend. Dit betekent dat het in Europa voor de meeste toepassingen niet mag worden geproduceerd, geïmporteerd, gedistribueerd of verkocht. Hoewel er een uitzondering geldt voor laboratoriumgebruik, is er in de praktijk geen importeur in Europa, waardoor testlabs Arkopal N100 niet kunnen verkrijgen. 

Dehyton als mogelijk alternatief

Er moest dus een nieuw detergent voor de ANPT worden gevonden om vast te stellen of PE 100-RC-buizen inderdaad voldoen aan de minimale eisen in de EN 1555-serie. Een alternatieve detergent, die ook wordt gebruikt voor de Accelerated Full Notch Creep Test (AFNCT) volgens ISO 16770, is lauramineoxide. Dit detergent is commercieel verkrijgbaar als Dehyton PL. De PE100+ Association nam het voortouw om dit alternatief verder te onderzoeken en de standaardisatiegroepen te ondersteunen. In 2022 vroegen ze een laboratorium om PE 100-RC-materialen in verschillende kleuren te testen met lauramineoxide in de ANPT. 

De resultaten werden begin 2023 gedeeld in de standaardisatiewerkgroep ISO/TC138/SC5/WG20. Een versnellingsfactor van 2 werd gevonden voor zes verschillende PE 100-RC-grades bij vergelijking van Arkopal N100 en Dehyton PL. Kiwa Technology heeft onafhankelijk ook de versnellingsfactor tussen Arkopal N100 en Dehyton PL onderzocht. Deze resultaten werden gepubliceerd op de Plastic Pipes XXI-conferentie. Een factor van 2 werd bevestigd als conservatieve versnellingsfactor. 

Een ‘round robin’ is nog nodig

Experts in de standaardisatiewerkgroepen waren het erover eens dat een ‘round robin’ nodig is om verschillende laboratoria systematisch te vergelijken en rekening te houden met laboratoriumvariaties. Daarom bevatten de EN 12201-serie (PE voor water) en ISO 4437-serie (PE voor gas), die beide begin 2024 zijn gepubliceerd, nog steeds de eis van ≥ 300 uur met Arkopal N100. Een voetnoot vermeldt dat dit detergent zal worden vervangen door lauramineoxide, maar de eis is nog in ontwikkeling. 

De PE100+ Association plant een ’round robin’, maar intussen raken steeds meer laboratoria door hun voorraad Arkopal N100 heen, waardoor het onmogelijk wordt om te testen of de eisen van de normen worden gehaald. De PE100+ Association heeft daarom een positiedocument over de ANPT gepubliceerd, waarin ze aanbevelen om voor certificeringsdoeleinden één jaar NPT-testen in water te overwegen voor grondstofleveranciers en de Strain Hardening Test (SHT) te accepteren voor buisproducenten.