Download PDF versie - Agro & Chemie

Ontwikkelingen biobased kunststoffen en garens gaan de goede kant op<br />

GEDEElDE VISIE IN<br />

Het gebruik van biobased materialen<br />

staat hoog op de agenda van de kunststofindustrie.<br />

Wim Grymonprez, afdelingshoofd<br />

van Flanders’ PlasticVision,<br />

divisie Vlaams Kunststofcentrum in Kortrijk en<br />

Jan Jager, Lector bij Stenden hogeschool (kenniscentrum<br />

Stenden PRE) en directeur R&D van<br />

API Institute in Emmen, zijn hier heel duidelijk<br />

over. De drie kennisinstellingen moeten de concurrentiekracht<br />

van de kunststofindustrie versterken<br />

door toepassingsgericht onderzoek en<br />

productontwikkeling.<br />

De eisen die aan deze duurzame materialen<br />

worden gesteld, verschillen sterk per toepassing.<br />

Deze Vlaamse en Noord-Nederlandse<br />

kennisinstellingen doen dan ook vooral<br />

onderzoek op dit terrein en hebben hiervoor de<br />

nodige proef- en testinstallaties. ‘We beoordelen<br />

nooit een kunststof op zich, maar de eindproducten,<br />

die de eigenschappen definiëren en<br />

waarvoor we de optimale grondstoffen moeten<br />

vinden’, zegt Wim Grymonprez.<br />

Voor kunststofverwerkende bedrijven is, behalve<br />

natuurlijk de prijs, vooral belangrijk dat de<br />

aanvoer constant, en de eigenschappen vergelijkbaar<br />

zijn als bij fossiele grondstoffen. ‘Voor<br />

nieuwe toepassingen is het verhaal iets anders’,<br />

merkt Grymonprez op.<br />

NEDERlAND EN<br />

VlAANDEREN<br />

De Vlaming Wim Grymonprez en de Nederlander Jan Jager delen hun visie over<br />

biobased materialen voor kunststoffen en garens. Beiden zijn positief gestemd. Wel zijn<br />

er nog de nodige technologische en technische uitdagingen, maar die is de sector<br />

aangegaan in onderzoeksprojecten.<br />

Materiaaleigenschappen<br />

Stijfheid, UV-resistentie (voor buitentoepassingen),<br />

doorlaatbaarheid, krasvastheid en<br />

flexibiliteit zijn belangrijke materiaaleigenschappen<br />

voor kunststoffen, terwijl voor synthetische<br />

garens de sterkte van groot belang is. De<br />

kunststofverwerkende bedrijven moeten<br />

hiervoor de juiste ‘grade’ in de markt vinden,<br />

waaraan ze voor de productie van kunststoffen,<br />

in tegenstelling tot voor garens, voor de<br />

gewenste eigenschappen allerlei additieven<br />

toevoegen. ‘Je hebt voor synthetische garens<br />

doorgaans het zuivere polymeer nodig’, legt Jan<br />

Jager uit. ‘Synthetische garens ontstaan door<br />

een spinproces, terwijl voor kunststoffen (of<br />

plastics) verschillende technieken gebruikt<br />

kunnen worden, zoals spuitgieten, extruderen<br />

of dieptrekken.’<br />

Volgens Grymonprez en Jager zijn de kunststofverwerkende<br />

bedrijven over het algemeen<br />

tevreden over biobased kunststoffen als het gaat<br />

om kwaliteit. ‘Ik denk dat de ontwikkeling van<br />

deze materialen een hele goede weg heeft<br />

afgelegd’, stelt Grymonprez. Jan Jager wijst<br />

meteen op de concrete applicaties van polymelkzuur<br />

ofwel PLA, één van de belangrijkste<br />

grondstoffen voor synthetische garens, en noemt<br />

grote leveranciers als NatureWorks en Synbra.<br />

Verpakkingen domineren<br />

Het leeuwendeel van de toepassingen van<br />

biobased materialen is te vinden in de verpakkingen.<br />

Grymonprez: ‘Het verpakkingsafvalbeheer<br />

vroeg aandacht en de industrie wilde minder<br />

afhankelijk zijn van fossiele grondstoffen. Dat<br />

waren de twee grootste drijfveren om over te<br />

schakelen op biogebaseerde grondstoffen. Bij het<br />

eerste werd meteen gedacht aan bioafbreekbaarheid,<br />

maar dit is minder belangrijk geworden.<br />

Er wordt meer naar duurzame toepassingen<br />

gekeken, dat wil zeggen herbruikbaar of langdurig<br />

bruikbaar materiaal.’<br />

Bio-afbreekbaarheid en biobased zijn overigens<br />

ook twee verschillende aspecten. ‘Biogebaseerd<br />

wil niet zeggen dat de kunststoffen bioafbreekbaar<br />

zijn. Dat hoeft helemaal niet.<br />

Biodegradeerbaarheid is vocht- en temperatuurafhankelijk<br />

en bij te hoge gebruikstemperaturen<br />

zouden niet-gemodificeerde verpakkingsmaterialen<br />

kunnen vervormen, vertelt Grymonprez.<br />

‘PLA is een goed voorbeeld.’<br />

utopie<br />

Het totale aanbod van biobased materialen<br />

wordt door de Belgische kunststofindustrie<br />

geschat op 500 duizend ton wereldwijd, ofwel<br />

minder dan een procent (0,18 procent) van het<br />

― Jan Jager: PLA goed voorbeeld van succesvolle biobased grondstof.<br />

totale kunststofverbruik van 280 miljoen ton in<br />

2011. De vraag is of de sector wel voor 100<br />

procent biobased moet gaan. ‘Kunnen we niet<br />

beter gaan voor mengsels van fossiele en biogebaseerde<br />

grondstoffen’, stelt Grymonprez,<br />

ondersteund door Jan Jager, voor. ‘In de markt<br />

gebeurt dit op een andere manier al, zoals voor<br />

de PlantBottle verpakking van Coca Cola.’ Naast<br />

22,5 procent plantaardig materiaal, afkomstig<br />

van suikerriet, bevat de verpakking PET, waarvan<br />

25 procent gerecycleerd PET.<br />

Een voorbeeld uit de tapijttextielsector, dat Jan<br />

Jager noemt, is polytrimethyleentereftalaat (PTT,<br />

Sorona van DuPont) dat voor uit circa 35 procent<br />

uit biobased duurzaam materiaal bestaat.<br />

Een 100 procent biobased kunststofindustrie is<br />

een utopie, vinden beiden. ‘Misschien moeten we<br />

aardolie besparen door meer te kiezen voor<br />

duurzame energieproductie en de aardolie als<br />

grondstof voor kunststoffen te gebruiken’, oppert<br />

Grymonprez. ‘Slechts 5 procent van de aardolie is<br />

bestemd voor kunststof en eenzelfde percentage<br />

voor de energie voor kunststofproductie.’<br />

Duurzame thermoplast<br />

Om bedrijven te ondersteunen in het overschakelen<br />

op het gebruik van biopolymeren,<br />

werkt Flanders’ PlasticVision sinds 1 juni 2012<br />

mee aan een door Vlaanderen gesteund VIStraject<br />

Durbio, gericht op de textiel- en de<br />

extrusie-industrie. Doelstelling is het opbouwen<br />

van kennis van technologie, ecologie en economie<br />

die nodig is om producten die deels of volledig<br />

opgebouwd zijn uit hernieuwbare thermoplasten,<br />

op de markt te brengen met een zo hoog<br />

mogelijke toegevoegde waarde en levensduur.<br />

Een ander recent Europees Cornet-project, met<br />

de naam PLA Second Life, bestudeert de mogelijkheden<br />

van het mechanisch recycleren van<br />

met name PLA. Grymonprez: ‘De standaard<br />

mechanische verwerkingstechnieken vertonen<br />

technische moeilijkheden, zoals bij het voor-<br />

drogen. Ook de eigenschappen van PLA wijzigen<br />

sterk bij het verder verwerken, zoals de stijfheid<br />

van het materiaal.’<br />

Binnen het Interreg-project ‘Recy-Polymer’,<br />

waarin Flanders’ Plastic Vision en haar Waalse<br />

zusterorganisatie CerTech samenwerken met<br />

het technisch onderzoekscentrum Crepim uit<br />

Noord-Frankrijk, kijkt men breder naar de<br />

recyclage van thermoplasten. De projecten<br />

starten met het identificeren van de verschillende<br />

materialen en eindigen met de valorisatie.<br />

polymelkzuur<br />

Binnen het Duits-Noord-Nederlandse EDRproject<br />

<strong>Agro</strong>biopolymeren werkt het Kenniscentrum<br />

Stenden PRE en API Institute samen<br />

met 24 bedrijven, waarvan de helft uit Nederland,<br />

aan verschillende deelprojecten, waaronder<br />

gericht op PLA. Eén van de projecten betreft het<br />

24 AGRO&CHEMIE #2 — NOVEMBER 2012 25<br />

― Wim Grymonprez: ‘Bioafbreekbaarheid minder van belang.’<br />

gebruik van polymelkzuur in multifilament garen<br />

voor de productie van smalle weefselstroken<br />

voor bijvoorbeeld riemen voor rugzakken.<br />

Belangrijke uitdagingen zijn een hogere sterkte,<br />

lagere krimp en een hogere temperatuurstabiliteit.<br />

Voor de eerste uitdagingen is volgens Jager<br />

vooral een hoger molecuulgewicht belangrijk.<br />

Binnen het project Biotrip werkt API Institute<br />

samen met onder meer de suikerindustrie aan<br />

het economisch verwaarden van organische<br />

(rest)stromen tot hoogwaardige biopolymeren.<br />

Jan Jager: ‘In het lopende onderzoek wordt<br />

onderzocht of deze organische reststromen<br />

gebruikt kunnen worden voor de productie van<br />

polyhydroxyalkanoaten (PHA’s) middels microorganismen.<br />

PHA’s zijn een nieuwe generatie<br />

van bioafbreekbare kunststoffen.’<br />

― Foto’s Yves De Groote<br />

sTENDEN pRE<br />

Stenden Pre is recent opgericht door Stenden Hogeschool, emmtec Services en het API<br />

Institute (Applied Polymer Innovation emmen) Institute. Stenden Pre richt zich naast<br />

kunststoffen ook op synthetische garens.<br />

Website: www.stendenpre.com<br />

Website: www.api-institute.com<br />

flaNDERs’ plasTICVIsION<br />

Flanders’ PlasticVision is de competentiepool voor de kunststof- en rubberverwerkende<br />

industrie die bedrijven begeleidt bij het zoeken naar en implementeren van nieuwe kennis<br />

en innovatie. Het Vlaams Kunststofcentrum is het technologiecentrum van Flanders’<br />

PlasticVision, gespecialiseerd in opleidingen, technologisch advies en oplossen van<br />

procesproblemen<br />

voor bedrijven uit de kunststof industrie.<br />

Website: www.plasticvision.be