Dit boek is het resultaat van het SIA Raak MKB project “Biocomposieten voor civiele en bouwkundige toepassingen; Biobased brug”. Het is geschreven voor bedrijfsleven en studenten van het MBO, het HBO en de universiteiten. Het project leverde een haalbaarheidsonderzoek van een volledig biocomposieten voetgangersbrug. Materialenonderzoek bij Inholland Composites en stijfheid en sterkte berekeningen toonden aan dat een volledig biocomposieten voetgangersbrug haalbaar was. De Dommelbrug is met succes door ruim 100 studenten gebouwd.
Positioning paper bij de inauguratie van Vincent Voet als lector Circular Plastics.
![People. Planet. Polymer: een Wereld te Winnen [Inaugurele rede]](https://publinova-harvester-content-acc.s3.amazonaws.com/thumbnails/files/previews/pdf/20240902171342563168.Positioning20Paper20Vincent20Voet202024-thumbnail-400x300.png)
Een biocomposiet wordt samengesteld uit een vezel en een hars. In dit document worden twee verwerkingsvormen van biocomposieten behandeld: - Vezel/poeder versterkt kunststof (granulaat); - Kunststof plaatmateriaal versterkt met een weefsel (laminaat), ook wel Sizopreg® genoemd. Door een weefsel van vezels in kunststof te verwerken ontstaat er een sterk materiaal dat zeer goed bestand is tegen rek. De vezels zijn onder te verdelen in biologisch hernieuwbaar en synthetisch. Biologisch hernieuwbare vezels houdt in dat ze gemaakt zijn van materialen die uit de natuur of de landbouw afkomstig zijn. Dit is dus niet te verwarren met herbruikbaar. Als ‘hars’ wordt een thermoplastische kunststof gebruikt. Er wordt zowel van biologisch hernieuwbare als synthetische kunststof gebruik gemaakt. 100% Biologisch hernieuwbare thermoharder harsen zijn momenteel nog niet commercieel beschikbaar. De beschikbare harsen bestaan vaak uit een mix van biologisch hernieuwbare en synthetische harsen. De maximale hoeveelheid biologisch hernieuwbare thermoharder hars in een mix ligt zo ongeveer ronde de 50%. Dit document is opgeleverd in het project Innovatief Materialen Platform Twente (IMPT). In dit project heeft het IMPT 75 innovatieve materialen in kaart gebracht. Met een tiental materialen is toegepast onderzoek gedaan, zodat ondernemers en ontwerpers weten of en hoe zij deze kunnen toepassen.
MULTIFILE
Verduurzaming van de chemische en landbouwsector is essentieel om klimaat- en circulaire doelstellingen te halen. Eén van de mogelijkheden om de chemische sector te vergroenen is om hernieuwbare grondstoffen als ‘feedstock’ voor productie te gebruiken. Biopolymeren die gemaakt worden uit hernieuwbare grondstoffen zijn een interessant groen alternatief voor fossiele plastics. Een veelbelovende groep ‘biobased plastics’ zijn polyhydroxyalkanoaten (PHA). PHAs worden door micro-organismen geproduceerd en kunnen verschillende samenstellingen hebben die de eigenschappen van dit materiaal beïnvloeden. Hierdoor zijn PHA's, blends van PHA en andere biobased materialen voor vele toepassingen geschikt te maken en derhalve een serieuze uitdager van fossiele plastics. Zodra deze biobased producten aan het einde van hun gebruikersfase komen, of als single-use materiaal in bijvoorbeeld de agrarische sector worden toegepast, is het belangrijk naast de mogelijkheden voor hergebruik en recycling inzicht te hebben in de snelheid en volledigheid van de biologische afbraak. In het voorgestelde KIEM-onderzoek wordt biologische afbraak middels industriële en kleinschalige compostering en in natuurlijke milieus bepaald. Onder verschillende omstandigheden, zoals in mariene, estuariene en zoetwatermilieus, en in verschillende bodemtypen zoals zand, klei en veenbodems wordt vastgesteld of effectieve afbraak plaatsvindt. Afbraak tot bouwstenen voor nieuwe polymeren of volledige mineralisatie, de snelheid daarvan en of mogelijk sprake is van vorming van microplastics wordt onderzocht. Stimuleren van biologische afbraak door bio-augmentatie wordt eveneens onderzocht. Een succesvol project draagt bij aan het verbeteren van de business case van zowel producenten van biobased polymeren (Paques Biomaterials) als van de maakindustrie die producten maken van deze groene ‘plastics’ (Maan Biobased Products; Happy Cups). Het projectresultaat geeft aanwijzingen over de impact die het onvermijdelijke PHA--zwerfafval zal hebben op het milieu en hoe deze impact zich verhoudt tot die van fossiel-gebaseerd zwerfplastic. Daarnaast vormt dit project ook de basis voor een nieuwe business case voor gecontroleerde end-of-life verwerkingsmethodieken.
Verduurzaming van de chemische en landbouwsector is essentieel om klimaat- en circulaire doelstellingen te halen. Eén van de mogelijkheden om de chemische sector te vergroenen is om hernieuwbare grondstoffen als ‘feedstock’ voor productie te gebruiken. Biopolymeren die gemaakt worden uit hernieuwbare grondstoffen zijn een interessant groen alternatief voor fossiele plastics. Een veelbelovende groep ‘biobased plastics’ zijn polyhydroxyalkanoaten (PHA). PHAs worden door micro-organismen geproduceerd en kunnen verschillende samenstellingen hebben die de eigenschappen van dit materiaal beïnvloeden. Hierdoor zijn PHA's, blends van PHA en andere biobased materialen voor vele toepassingen geschikt te maken en derhalve een serieuze uitdager van fossiele plastics. Zodra deze biobased producten aan het einde van hun gebruikersfase komen, of als single-use materiaal in bijvoorbeeld de agrarische sector worden toegepast, is het belangrijk naast de mogelijkheden voor hergebruik en recycling inzicht te hebben in de snelheid en volledigheid van de biologische afbraak. In het voorgestelde KIEM-onderzoek wordt biologische afbraak middels industriële en kleinschalige compostering en in natuurlijke milieus bepaald. Onder verschillende omstandigheden, zoals in mariene, estuariene en zoetwatermilieus,en in verschillende bodemtypen zoals zand, klei en veenbodems wordt vastgesteld of effectieve afbraak plaatsvindt. Afbraak tot bouwstenen voor nieuwe polymeren of volledige mineralisatie, de snelheid daarvan en of mogelijk sprake is van vorming van microplastics wordt onderzocht. Stimuleren van biologische afbraak door bio-augmentatie wordt eveneens onderzocht.Een succesvol project draagt bij aan het verbeteren van de business case van zowel producenten van biobased polymeren (Paques Biomaterials) als van de maakindustrie die producten maken van deze groene ‘plastics’ (Maan Biobased Products; Happy Cups). Het projectresultaat geeft aanwijzingen over de impact die het onvermijdelijke PHA--zwerfafval zal hebben op het milieu en hoe deze impact zich verhoudt tot die van fossiel-gebaseerd zwerfplastic. Daarnaast vormt dit project ook de basis voor een nieuwe business case voor gecontroleerde end-of-life verwerkingsmethodieken.
Om de klimaat- en circulaire doelstellingen te halen moet de kunststof/plasticsector in de komende decennia sterk verduurzamen . Voor de producenten van polyesters liggen hier veel mogelijkheden. In tegenstelling tot bijvoorbeeld polyolefines kunnen veel polyesters goed chemisch naar de monomere bouwstenen worden gerecycled. Verder is al een aantal monomeren (isosorbide, 1,3-propaandiol, succinaat, FDCA, etc.) op de markt die afkomstig zijn uit hernieuwbare grondstoffen en gebruikt kunnen worden in de synthese. Toch bestaat er vanuit de industrie een sterke behoefte aan nieuwe biobased monomeren die niet alleen de abiotische/petrochemische monomeren kunnen vervangen maar ook nieuwe eigenschappen, inclusief biodegradeerbaarheid, brandwerendheid, aan polyesters kunnen toevoegen. In dit project wordt beoogd om de in literatuur beschreven verbinding furan 2,5-dipropionic acid (methylester) te synthetiseren, dit vervolgens te optimaliseren en op te schalen naar grotere hoeveelheden (20-100 g). Het furan 2,5-dipropionic acid (FDPA) kan via een drie-staps synthese worden verkregen uit de biobased building blocks furfural en levulinezuur Beide verbindingen worden op commerciële schaal gesynthetiseerd uit verschillende biogrondstoffen maar zijn ook, zoals recent aangetoond door de Hanzehogeschool in een lopend GoChem project, te synthetiseren uit hooi. De verbinding zal vervolgens als co-monomeer in een aantal verschillende polycondensaties worden ingebouwd en op een aantal parameters (ratio, Tg, Tm, Mwt,) worden geanalyseerd om inzicht te krijgen in de structuureigenschappen en het commercieel perspectief van dit nieuwe type co-polymeren.
