Van lignine naar bioplastics – van onderzoek naar toepassing – een D/CH samenwerking.

De Biobased Economy staat hoog op de agenda van overheid, bedrijven en kennisinstellingen. Zo ook in Duitsland en Zwitserland. Er wordt naarstig gezocht naar mogelijkheden om alternatieven te vinden voor aardolie als grondstof voor de kunststofindustrie. Nieuwe kennis uit de technische wetenschappen hebben voor verschillende doorbraken geleid. Sinds 1998 bijvoorbeeld is het mogelijk om het belangrijkste afvalproduct van de papierindustrie (namelijk lignine) zo te bewerken dat het als een kunststof gebruikt kan worden. Daarvoor wordt het lignine gemengd met bijvoorbeeld fijne vezels uit hout, vlas of hennep, aangevuld met was en omgevormd tot een granulaat. Dit granulaat (in korrelvorm) kan vervolgens met behulp van de gebruikelijke kunststofverwerkende machines gesmolten worden en via een spuitgietproces verwerkt worden tot onderdelen voor de auto-industrie, behuizing van computers, mobiele telefoons enzovoort.

Biobased producten van Semadeni

Biokunststoffen van Semadeni, gebaseerd op hout (Bron: Semadeni)

Al met al een niet onbelangrijke stap als bedacht wordt dat lignine alleen al in de Duitse papierindustrie met 300.000 ton per jaar vrijkomt. Bovendien komt het product ook vrij bij het maken van biobrandstoffen uit stro. Tot nu toe wordt lignine vooral verbrand voor de opwekking van elektriciteit.

Het bedrijf Tecnaro GmbH in Duitsland heeft samen met het Fraunhofer Instituut voor chemische technologie in 2008 de volgende stap gezet om lignine nog meer in te zetten als alternatief voor de kunststofindustrie en wel door het zwavelgehalte met 90% te reduceren. Daarmee komt het als vloeibaar hout ook in aanmerking voor het spuitgieten van producten. Maar zwavelvrij lignine is doorgaans oplosbaar in water: een slechte eigenschap voor veel toepassingsgebieden zoals in de verpakkingsindustrie. Door het gebruik van additieven is ook dat probleem opgelost. Het product blijft ruimschoots binnen de toegelaten grenswaarden van gevaarlijke stoffen en blijken ook recyclebaar in de waarste zin van het woord: tot 10 maal toe heeft men de producten opnieuw tot granulaat vermalen en wederom verwerkt in de kunststofverwerkende machines, zonder dat dat tot veranderingen in de eigenschappen van het materiaal heeft geleid.

In 2008 schreef IA Berlijn over deze vertaalslag vanuit de wetenschap naar de technische mogelijkheden die de Duitse organisatie voor toegepast onderzoek Fraunhofer mogelijk maakte. Daaruit is de start-up Tecnaro GmbH ontstaan. De ontwikkelingen hebben sindsdien niet stilgestaan. Tecnaro GmbH biedt nu allerlei biogebaseerde granulaten en halffabricaten aan, waarbij lignine met verschillende biopolymere kunststoffen verwerkt wordt om de optimale eigenschappen te verkrijgen voor diverse toepassingen. Inmiddels vinden de granulaat-producten van Tecnaro hun weg branches zoals de automobielindustrie, design, meubelindustrie. in de professionele kunststofverwerkende industrie. Het productieniveau is nog aan de bescheiden kant met 5.000t/jaar.

In Zwitserland is het bedrijf Semadeni AG afnemer van de halffabricaten van Tecnaro. Zij onderzoeken momenteel de toepassingsmogelijkheden voor bijvoorbeeld de verpakkingsindustrie, maar ook voor producten met hogere eisen aan de kwaliteit van materiaal, zoals te vinden in laboratoria en in de medische verzorging. De kennisopbouw van Semadeni concentreert zich onder meer op de noodzakelijke aanpassingen van bestaande machines (spuit/giet-instellingen), het komen tot betere simulatiemogelijkheden, EG-verordeningen in verband met de eisen uit de levensmiddelenindustrie en het vermijden van kleurafwijkingen in de eindproducten.

Verpakkingsmateriaal uit biopolymere kunststoffen

Verpakkingsmateriaal van Biopolymere kunststoffen, bron: Tecnora GmbH

De thermische en mechanische eigenschappen zijn op de website van Tecnaro na te lezen, evenals een technische vergelijking met de traditionele kunststoffen.

www.semadeni.com

www.tecnaro.de

Comments Off on Van lignine naar bioplastics – van onderzoek naar toepassing – een D/CH samenwerking.

Filed under Chemie, Duitsland, Zwitserland

Comments are closed.