Op de weg naar een duurzame en circulaire toekomst spelen plastics een bijzondere rol. Iedereen weet dat plastics momenteel bijdragen aan klimaatverandering en vervuiling. Daarom moeten we streven naar een duurzamer gebruik ervan. Biobased plastics hebben het potentieel om hun fossiele tegenhangers grotendeels te vervangen. We zien nu al dat speelgoed en landbouwproducten steeds vaker van dit soort materialen worden gemaakt. Maar voor de overstap naar biobased plastics moeten nog de nodige horden worden genomen. Een belangrijke hiervan ligt meer in mindset dan in technologie. We zijn vaak geneigd het proces en product dat we kennen proberen te reproduceren met een andere grondstof. Om vervolgens teleurgesteld te raken als we niet een exacte kopie kunnen maken. Maar zo’n exacte kopie is vaak niet nodig. Het helpt vaak al om iets meer vanuit het gebruik te denken, dan vanuit het product. Door bij het herontwerpen uit te gaan van duurzaam gebruik, worden de mogelijkheden voor biobased plastics vanzelf duidelijk.
Maar ook herontwerp kent zijn beperkingen. Producten moeten efficiënt worden gemaakt en de functionaliteit leveren waarvoor ze zijn ontworpen; nu en in de toekomst. Bij het werken met biobased plastics zijn er een aantal concrete methoden om hun potentieel volledig te benutten. Bij WUR helpen we al decennia lang bedrijven de overstap te maken naar biobased plastics. In onze ervaring duiken er regelmatig hindernissen op die in eerste instantie onoverkomelijk lijken, maar waarbij kleine aanpassingen in het productproces deze snel wegnemen.
In die whitepaper leiden we u door de drie productiefasen van biobased kunststofproducten. We laten zien welke problemen u kunt tegenkomen en hoe u deze kunt oplossen. Het bevat belangrijke tips en handvatten om ingenieurs en R&D-afdelingen te ondersteunen bij de overstap naar biobased plastics. We richten ons op het meestgebruikte biobased polyester – PLA – en op specifieke verwerkingstechnieken (spuitgieten en thermovormen). De inhoud van de whitepaper is echter ook op andere materialen en productieprocessen van toepassing. De drie onderwerpen die in de paper worden besproken, zijn hierna kort samengevat.
1. Materiaalvoorbereiding
Biobased materialen trekken vaak meer vocht aan en houden dit vast. Dit komt doordat de moleculaire structuur van de meeste biobased plastics meer zuurstofatomen bevat. Hierdoor zijn biobased plastics (bijvoorbeeld polyesters en zetmeel- en cellulosegebaseerde plastics) meestal hygroscopisch en dus vochtgevoeliger dan polyolefinen zoals polypropyleen en polyethyleen. Dit kan een probleem zijn bij verwerking op hoge temperaturen en lange verblijftijden. Vocht kan dan leiden tot ongewenste reacties, zoals hydrolyse, waardoor de kunststof degradeert en functionele eigenschappen als sterkte, taaiheid en smeltsterkte sterk afnemen. Daarom is het belangrijk om biobased plastics goed te drogen en het vochtgehalte voldoende te verlagen alvorens ze te verwerken. Deze procedure kennen de meeste mensen in de industrie al van het voordrogen van polyethyleentereftalaat (PET). Door hiermee rekening te houden, kunnen biobased plastics op dezelfde manieren worden verwerkt als fossiele polyolefinen. Dit concept wordt in de whitepaper uitgelegd en gedemonstreerd aan de hand van experimenten. Hieruit blijkt dat het voordrogen van het granulaat om het vochtgehalte voldoende te verlagen een groot verschil kan maken voor het verwerkingsproces.
Dit artikel verder lezen?
- Ontvang 6 keer per jaar het magazine (online/print)
- Toegang tot online artikelen en archief
- Download PDF van artikelen
Nog geen abonnee? Bekijk hier onze abonnementen.
