14:09 uur – BPM vervolg
Volgend thema: BIOCRES (traject binnen BPM).
UPR (insaturated polyester resins) die worden ingezet in composieten. Kun je allerlei producten mee maken, zoals neuzen voor NS-treinen. Deze resins bevatten reactieve solvent (styreen).
Wat wil de industrie?
Veiligere alternatieven voor styreen (mogelijk carcinogeen). Gedeeltelijke move van de industrie richting biobased.
Doel: grotendeels vervangen door biobased materialen, het vervangen van styreen, verhogen van recycleerbaarheid.
Milieuaspect: belangrijk is om de UPR te recycleren. Oliegebaseerde producten (UPR, rubbers) zijn slecht te recycleren volgens een cradletocradle-aanpak. De oliegebaseerde producten als EPDM zijn wel beter recycleerbaar.
Wat is er in biobased (als resin)?
Er zijn verschillende opties onderzocht. Veelbelovend is: 2,5 FDCA met ISDAE als een solvent. Dit is getest door Nuplex. Uit testen blijkt dat het resin onder gangbare procescondities vergelijkbare resultaten oplevert, plus als voordeel dat het geurloos is (in tegenstelling tot styreen). Nadeel: na het curingproces is het materiaal meer rubberachtig (zachter, met witte kristallen aan de buitenkant (zou kunnen door afgebroken polymeren).
De vervolgvraag is: kun je deze biobased polymeer plus biobased solvent recyclen?
Ja, dat kan in een vloeistof, maar ook als materialen (vaste stoffen).
12.35 uur – Lunchpauze!
Over een klein uurtje gaan we verder met het middagprogramma.
12:20 uur – Chitosmart
Chitosmart richt zich op het ontwikkelen van verpakkingen (antimicrobieel) gebaseerd op chitosan. Chitosan is een natuurlijk voorkomende lineaire polysacharide en biopolymeer met antibacteriële werking.
Chitosan is in 1859 ontdekt door C. Rouget die chitine kookte met kaliloog. Chitosan wordt onder andere gebruikt in de landbouw en voor waterzuivering, in de voedsel- en de cosmetische industrie, voor het onderdrukken van zweetgeur en voor medische toepassingen (Bron: Wikipedia).
De feedstock voor chitosan in het project is chitine: Chitine is een polysacharide die voorkomt in onder andere insecten en schaaldieren zoals kreeften en garnalen. Het is één van de meest voorkomende biologische materialen ter wereld. Chitine kan na omzetting tot chitosan en vervolgens glucosamine gebruikt worden als voedingssupplement. Daarnaast kan chitosan gebruikt worden om films of coatings met speciale antimicrobiële eigenschappen te maken.
Getest op verschillende micro-organismen (ziekte en bederfverwekkers). Vooral effectief tegen schimmels, de antimicrobiële effectiviteit is niet significant hoger.
Probleem: hoe breng je chitosan aan op films en/of coatings? Chitosan is slecht oplosbaar (duurt een dag) om het uiteindelijk aan te brengen op de film. Positief: de films zijn / blijven transparant. Uit het project blijkt dat multilayerfilms kunnen worden gemaakt, wel zijn optimalisaties nodig in het aanbrengen van chitosan in/aan de films.
Lees meer over chitine en chitosan
11.55 uur – HIPLA
Er wordt dieper ingegaan op HIPLA: het verbeteren van de eigenschap (high impact) van PLA.
High Impact Poly Lactic Acid (HIPLA) heeft als doel het ontwikkelen van plastics van polymelkzuur, met een hoge slagvastheid (moeilijk breekbaar) en taaiheid. Hiervoor wordt een innovatief proces ontwikkeld, waarbij PLA via reactieve extrusie wordt gemodificeerd met vetzuurderivaten. Zo ontstaat een geheel biobased plastic, dat geschikt is voor toepassingen in huishoudelijke apparaten als stofzuigers, verpakkingen, autobumpers en elektronica.
Presentatie: vertegenwoordigers van Croda en Wageningen UR. Croda is een grote speler (3000 werknemers), wereldwijd actief, chemiebedrijf dat onder meer biobased polymeren en coatings maakt, bijvoorbeeld Priplast, voor coatings en adhesives.
Kan via verschillende feedstocks en processen worden geproduceerd. Nadeel: de brittleness (brosheid) van het materiaal, zonder dat het te flexibel of te zacht wordt.
Er zijn 2 routes: thermoplastic elastomeren en thermoplastic vulkanisatie.
Partners: Croda, Synbra, AFP (films), HSV (producent van moulded parts voor allerlei toepassingen, zoals covers van printers).
High impact verbeteren, zonder al te veel concessies te doen aan parameters als de glastransitiefase, de Young modulus, stress at break etc.
Resultaten:
Vetzuren kun je gebruiken als een middel om impactresistentie te verhogen, waarbij de vetzuren ervoor zorgen dat het materiaal elastischer wordt en een hogere slagvastheid krijgt.
10.40 uur – Karin Molenveld (Food & Biobased Research)
Heeft het target applications, om welke toepassingen gaat het binnen het BPM-programma?
Belangrijk is de haalbaarheid. Zijn de producten duurzamer en kunnen ze concurreren met bestaande materialen/toepassingen?
Er kwamen 4 toepassingen boven water:
– cover van een printer (PC/ABS met betere brandwerende eigenschappen)
– pouch in een bag-in-a-boxsysteem (PE/tie/EVOH/tie/PE: transparant, flexibel, hoge barrière tegen zuurstof en water): Molenveld verwacht dat er eind 2014 een volledige biobased pouch is (vnl. gebaseerd op bio-PE)
– flessen met hoge barrière-eigenschappen (op basis van PLA/andere optie is PEF (nog niet op de markt) transparant, hogere barrière-eigenschappen, top load (stijfheid). PLA in combinatie met SiOx zou een optie kunnen zijn. Met barrière-eigenschappen (zuurstof) die in de buurt komen van PET.
– carpet backing (onderkant van tapijten): nu wordt gebruikt (PVC), is moeilijk te vervangen vanwege de eigenschappen en de (lage) prijs. Slechts een alternatief, gebaseerd op polyurethanen.
Als feedstock hiervoor vetzuren (van Croda).
De bottom line is: het is zeer moeilijk om eigenschappen in balans te houden. Richt je je op een bepaalde eigenschap, dan kan dit ten koste gaan van andere eigenschappen. Specifieke uitdagingen voor biobased:
moeilijk om hogere barrière-eigenschappen te realiseren, ook vlamvertraging is een hell of a job.
10.14 uur – Christiaan Bolck, directeur BPM-programma
Kort over BPM: gestart in 2010. Gesteund door de Nederlandse overheid, actieve participatie door bedrijven met spelers uit alle schakels uit de keten (eindgebruikers, producenten van biopolymeren, compounders etc.).
Insteek: biobased producten die betere eigenschappen hebben dan gangbare materialen.
Verschillende trajecten, zoals HIPLA (het ontwikkelen van plastics van polymelkzuur, met een hoge slagvastheid en taaiheid), Chitosmart (verbetering van al in chitosan aanwezige antimicrobiële en antischimmeleigenschappen) en Nopanic (ontwikkeling polyamides en isocyanaat-vrije polyurethanen voor toepassing in coatings, isolatiemateriaal en constructiematerialen).
Resultaten:
Nieuwe building blocks, materialen, patenten, publicaties met verschillende thema’s (o.a. producten voor de bouw)
BPM2:
In de nabije toekomst, eigenlijk vandaag, starten we met 2 programma’s onder BPM2.
Eerste lijn: BPM/FBR: toegepast onderzoek (funding 3 miljoen): met projecten die lijken op de programma’s die plaatsvonden onder BPM1. Het is vraaggestuurd onderzoek in samenwerking met bedrijven.
Tweede lijn: BPM/NWO: 3 miljoen euro voor fundamenteel onderzoek (looptijd 4 jaar), bijdragen van bedrijven zijn nodig. Ook hier vraaggestuurd. Bedrijven die mee willen doen, kunnen nu al en in kwartalen 3 en 4, zich inschrijven om te participeren in dat programma.
Volgens Bolck is de 6 miljoen van de overheid en de verwachte bijdragen van het bedrijfsleven ongeveer hetzelfde als de fondsen die zijn besteed in BPM1. Hij is dus erg gelukkig met deze voortzetting.
Hij vermeldt ook dat sommige onderzoeksprogramma’s van TNO in het BPM worden geschoven. Hier komen we nog op terug.
9.55 uur – Introductie van Harriette Bos, voorzitster van het BPM-congres.
BPM Congres wordt voor de eerste keer gehouden in hotel De Wageningsche Berg. Mooie lokatie.
In de tachtiger jaren werd onderzoek verricht naar biopolymeren, o.a. SMA, maar de resultaten vielen tegen. Onder andere de materialen waren te bros, te brittle.
In de jaren negentig : onderzoek meer naar zetmeelachtige producten, sommige waren niet bros, maar juist heel stijf/flexibel, zoals een kleiduif die niet kapot te schieten was.
In 2000 kwam PLA op de markt, was een doorbraak voor biopolymeren. Ook een doorbraak: de building block-aanpak.
Met andere woorden, het vervangen van componenten van polymeren door biobased alternatieven.
In 2008 zette Gerda Verburg, destijds minister van LNV, in op BPM: het ontwikkelen van biobased performance materials, resulterend in het BPM-programma.
Gerard van Harten, boegbeeld Topsector Chemie.
Wat is er gebeurd in biobased sinds de laatste BPM-meeting in 2013?
Ook nadruk op verduurzaming, niet alleen op groen. Dus ook aandacht voor circulaire concepten.
Van materialen naar toepassingen. Als je geen toepassing hebt, heb je geen marktrijp product.
Voorwaarden: kennisinfrastructuur, een innovatieve sector en een competitief businessklimaat.
De Topsector Chemie heeft haar agenda afgestemd op Brussel en de wensen van het bedrijfsleven, oa aandacht voor duurzame energie, life sciences etc.
We moeten er nu voor zorgen dat we de juiste onderzoeksprogramma’s opzetten en daarvoor de funding krijgen. Dat betekent veel reizen naar Den Haag omdat daar het geld zit. BPM krijgt nu een vervolg, 3 miljoen voor de komende 3 jaar, in het zogenaamde BPM2-programma. Dat is goed nieuws, zeker als je beseft dat overheidsgeld schaars is.
Van Harten benadrukt het belang van de chemie in de verschillende topsectoren als een enabling technology. Hierbij speelt de serendipiteit een belangrijke rol: veel doorbraken zijn het gevolg van toevalligheden (bv. experimenten die zogenaamd mislukken).
