Stoffen die Moeder Natuur tot Kunst heeft verheven

Al miljarden jaren lang heeft Moeder Natuur een fascinerend palet aan biopolymeren gecreëerd, waarvan sommige ware kunstwerken zijn. In deze blog gaan we dieper in op de wereld van biopolymeren en ontdekken we de diversiteit, functies en toepassingen van deze natuurlijke chemische verbindingen. 

 

Lignocellulose: Bouwsteen van de Natuurlijke Wereld

Het ligt voor de hand om te beginnen met het meest voorkomende polymeer op aarde dat ongeveer 50% van de totale biomassa uitmaakt: lignocellulose. Op afbeelding 1, hier rechts te vinden, is een veronderstelde structuur van lignine in naaldbomenhout te zien. Deze stof in bomen en planten, waaronder gras, wordt steeds meer als grondstof ontdekt. In Groningen werd in 2021 de eerste asfaltweg ter wereld in gebruik genomen, waarin bitumen door lignine werd vervangen. Een voorbeeld dat Rijkswaterstaat verder gaat uitbreiden in het ‘Circuroad’ programma.

 

Chitine: Het Opkomende Alternatief voor PFAS

Chitine is de volgende in de lijst van meest voorkomende biopolymeer op aarde. Het is in vrijwel alle insecten, schaaldieren maar ook in schimmels (paddenstoelen) te vinden. Chitosan, verkregen door het verwerken van chitine, wordt momenteel ontwikkeld als alternatief voor perfluorverbindingen, zoals PFAS. Derivaten van chitosan zijn water- en olieafstotend te maken.

 

De diversiteit van biopolymeren komt tot uiting in hun structuur, waarbij zowel homogene als heterogene, lineaire als vertakte configuraties en co-polymerisaties mogelijk zijn. Homogene biopolymeren hebben een uniforme samenstelling en structuur, en alle sub eenheden (monomeren) in het polymeer zijn identiek. Een voorbeeld is desoxyribonucleïnezuur (DNA). Daarentegen hebben heterogene biopolymeren een niet-uniforme samenstelling en structuur, en bestaan uit verschillende soorten monomeren, zoals eiwitten die uit verschillende aminozuren zijn samengesteld. Alhoewel hierop ook weer uitzonderingen zijn, zoals de co-polymeren van gelatine die uit repeterende tripletten van (glycine-X-Y)n bestaan, waarin X en Y meestal proline en hydroxyproline zijn. De afbeelding hieronder toont links DNA met repeterend eenheden van cytidine, desoxyadenosine, desoxyguanosine en thymidine, in het midden collageen als voorbeeld van een gecopolymeriseerd, relatief homogeen eiwit waaruit gelatine kan worden gewonnen en rechts een complex heterogeen eiwit.

 

Bioactieve Biopolymeren: Natuurlijke Kunstenaars van Functionaliteit

De genoemde biopolymeren geven structuur, stevigheid, bescherming (cellulose, chitine) en energie (zetmeel, glycogeen), maar veel biopolymeren vallen op omdat ze bioactief zijn. Functionele activiteit (zoals regulatie, terugkoppeling, activatie van een cascade) lijkt vooralsnog een eigenschap die meestal bij de door de mens ontworpen polymeren ontbreekt. De natuur kan ons daarbij helpen en inspireren en dat gebeurt in toenemende mate. Een fascinerend voorbeeld, althans voor degene met een bio-organische achtergrond, zijn de ketens van N-acetylsiaalzuur. Te eenvoudig gesteld, maar ze bepalen in hoge mate de groei en aanpassingsvermogen van ons brein. Helaas maken enkele neuro invasieve bacteriën die bijvoorbeeld gevreesde hersenvliesontstekingen veroorzaken, hier misbruik van.

Het antistollingseffect van de heparine is een andere type activiteit van een biopolymeer. De stof wordt in de lever aangemaakt. Professor Stan van Boeckel (verbonden aan het toenmalig Organon) en zijn medewerkers wisten met behulp van computertechnieken (eind jaren 80!) de activiteit van heparine terug te brengen tot een molecuul bestaande uit vijf eenheden met enkele essentiële sulfaatgroepen op stereo chemisch belangrijke posities. Dit baanbrekend onderzoek leidde tot sterk verbeterde antistollingstherapie met organisch synthetische heparine imitaties.

 

Eiwitten: Kampioenen van Actieve Biopolymeren

Aan heparine valt op dat biopolymeren ook een lading kunnen hebben. Heparine en derivaten zijn anionen, maar positief geladen biopolymeren komen ook voor, waarbij stikstof in bijvoorbeeld amine- of guanidiniumgroepen in eiwitten, een belangrijke rol speelt. De functionele groepen in biopolymeren zijn dus divers; behalve sulfaat-, amine-en-guanidiniumgroepen, komen ook veel carbonzuren, fosfaat, methyl, acetyl, glycoloyl groepen voor.

Vanwege hun enorme variëteit en functionaliteit, zijn eiwitten de kampioenen onder de actieve biopolymeren. Moeder Natuur maakt dus niet alleen gebruik van monosachariden en fenolen als bouwstenen voor polymeren, ze doet dat ook met aminozuren en lipiden. Zijde is een intrigerend eiwitcomplex en een grote inspiratiebron voor innovatieve, technologische toepassingen in additieven, films, aero- en hydrogelen, schuim voor medische toepassingen, Nano materialen enzovoorts. Zijde bestaat uit twee eiwitten die in verschillende verhoudingen het product hard of zacht maakt. Dat lijkt op klassieke polymeerchemie, maar dan zonder de vervelende weekmakers.

 

Biopolymeren en chemie

We passen biopolymeren soms met een chemische bewerking aan. Voor mij is leer het meest tot de fantasie sprekende voorbeeld. Al in oude tijden, vanaf circa 9.000 jaren geleden, werden huiden tot leer verwerkt. Voor dit proces werden tannines uit onder andere eikenbast (tannum = eikenbast) ingezet. De negatief geladen tannines hechten via ionbindingen, hydrofobe interacties en waterstofbruggen aan eiwitten. Wijndrinkers kennen het effect van het verschijnsel: tannines in de wijn reageren met mondeiwitten en geven wrange smaak aan de wijn. Hoewel eetbaar, laten we eikels waarschijnlijk om die reden voor de eekhoorns liggen. Vanaf het jaar 1800 werden in toenemende mate chroom- en arseenzouten en formaldehyde (uit rook) voor leerbewerking ingezet. Het komt er in deze processen op neer dat de eiwitten in de huid samenklonteren (verknopen) en complexen vormen.

Fascinerend is hoe de natuur totaal verschillende oligomeren en polymeren combineert. Het zijn koolhydraatketens die covalent aan eiwitten (de zogenaamde glycoproteïnen) gebonden zijn, die bijvoorbeeld meebepalen hoe actief en hoe oud het eiwit mag worden. Parasieten en virussen maken er gebruik van om ons immuunsysteem te misleiden. Dr. Aldert Bergwerff, auteur van deze blog, heeft een aanzienlijke bijdrage geleverd aan de opheldering van de polymeren die de parasiet Schistosoma mansoni (getoond op de afbeelding hiernaast) gebruikt om ons immuunsysteem om de tuin te leiden. De parasiet is de veroorzaker van bilharzia en na malaria de meest voorkomende infectie op aarde.

 

Voor veel polymeerchemici zal het vanzelfsprekend zijn dat polymeren niet in een waterig milieu oplossen. Uit deze blog volgt dat veel biopolymeren juist in waterige oplossing voorkomen. Het mag als bekend worden verondersteld dat daar ladingen (ionbindingen), hydrofiele en hydrofobe eigenschappen, Van der Waals krachten, cross-linking (disulfide bruggen) et cetera aan bijdragen. Daarbij helpt een watermantel (kristalwater) dat een biopolymeer omhult waarbij de hydroxylgroepen van monosachariden (denk aan de glycoproteïnen) een grote rol spelen. Monosachariden zijn immers polyalcoholen en trekken water aan. Ook een slimme vouwing waarbij ontvouwing voor activatie van allerlei functies mogelijk is, verhoogt de oplosbaarheid van grote moleculen. De absolute winnaar op dit gebied is dubbelstrengs DNA. Op de afbeelding hieronder zie je DNA-strengen die aan een stukje hout of een glazen staaf blijven kleven. Menselijk DNA is opgelost en heeft een DP van 3 miljard (baseparen), een lengte van 2 meter (6 miljard nucleotiden x 0,34 nm) en een moleculaire massa van 2×1012 Da. Welk (xenobiotisch) polymeer doet dit na?

 

Biopolymeren, de spiegel voor polymeerchemici

Kortom, biopolymeren zijn fascinerend en kunnen een spiegel voor polymeerchemici zijn. Ze zijn divers en bestaan uit een breed spectrum aan structuren en hebben vele eigenschappen. Ze zijn in hoge mate biocompatibel. Ze worden dus makkelijk verdragen door levende organismen. Ze zijn hernieuwbaar door ze te produceren uit lignine, cellulose, zetmeel, chitine, eiwitten, vetten et cetera. Ze hebben een grote verscheidenheid aan makkelijk aanpasbare functionaliteit, zoals flexibiliteit, sterkte, elasticiteit, oplosbaarheid, en thermische en chemische stabiliteit. Niet onbelangrijk, misschien wel de belangrijkste kwaliteit van biopolymeren in de huidige tijd: ze zijn eenvoudig afbreekbaar. Welke chemicus gaat dit met zijn/haar ontworpen polymeren volgen?

 

Deze blog is tot stand gekomen in samenwerking met de Chemische Kring Zwolle en geschreven door dr. Aldert Bergwerff.

 

De Potentie van Biobased Polymeren

op 12 maart 2024 vindt het Kunststof Seminar: Circulaire Transitie plaats in Almelo. Het thema van dit seminar is ‘De Potentie van Biobased Polymeren’.  Interessante sprekers uit de markt nemen je mee om de businesscase kloppend te maken, of vertellen je meer over de techniek en toepassingen van biopolymeren.

Wil jij gaan werken met biopolymeren of werk je er al mee en wil je samen met andere partijen een businesscase opzetten, kom dan zeker op 12 maart naar Almelo. De plaatsen voor het Kunststof Seminar zijn beperkt, dus koop jouw ticket dus snel op deze pagina.

Biopolymeren, de techniek, toepassingen en businesscase

Op dinsdag 12 maart 2024 organiseren Polymer Science Park en de Gemeente Almelo het Kunststof Seminar Circulaire Transitie | De Potentie van Biobased Kunststoffen. Het seminar wordt geopend door Gerrit Hiemstra, bekend als meteoroloog. Hij heeft zich volledig gestort op duurzaam en Biobased bouwen. Na een korte introductie over biopolymeren sluit je aan bij een van de deelsessies. Interessante sprekers uit de markt nemen je mee om de businesscase kloppend te maken, of vertellen je meer over de techniek en toepassingen van biopolymeren. Tijdens het seminar is er voldoende gelegenheid om te netwerken. Wil jij werken met biopolymeren of werk je er al mee en wil je samen met andere partijen een businesscase opzetten, kom dan zeker op 12 maart naar Almelo. De plaatsen voor het Kunststof Seminar zijn beperkt, dus koop jouw ticket dus snel.

 

Deelsessie: Biopolymeren, de businesscase

Je wil biopolymeren toepassen in jouw product(en), maar hoe ga je om met LCA-data, de financiën en wat zijn de do’s en don’ts. Tijdens deze deelsessie krijg je tips en tricks van toonaangevende sprekers.

 

Sprekers

  • Brendan Hill – Braskem samen met Steven Schuitema – FKUR
  • Remy Jongboom – Senbis

 

Deelsessie: Biopolymeren, de techniek en toepassingen

Biopolymeren willen toepassen is mooi, maar wat betekent dat voor het gehele proces. Welke techniek komt er bij kijken en voor welke toepassingen is het geschikt? Tijdens deze deelsessie geven toonaangevende sprekers jouw inzicht in de mogelijkheden en belemmeringen rondom biopolymeren. Hoe is het wél mogelijk om biopolymeren toe te passen in jouw product?

 

Sprekers

  • Rene Rozendaal – Paques Biomaterials, samen met Ruud Rouleaux – Helian Polymers BV
    Paques Biomaterials, producent van PHA (PolyHydroxyAlkanoaten), komt tijdens het Kunststof Seminar spreken in samenwerking met R&D partner en applicatieontwikkelaar Helian Polymers BV. Zij gaan in op de techniek en toepassingen van PHA (biobased en biodegradable kunststofvervanger). Helian Polymers BV is afnemer van de PHA van Paques Biomaterials, waarmee ze formuleringen ontwikkelen voor diverse verwerkingsmethoden en toepassingsgebieden. Is PHA ook voor jouw product de beste oplossing? Laat je inspireren op 12 maart in Almelo.
  • Rick Hagenaars – Rodenburg Bioplastics
    Compoundeur Rodenburg Biopolymers maakt biobased en biodegradeerbare kunststoffen uit aardappelzetmeel. Met hun portfolio bestaande uit volledige verbindingen, voorverbindingen en masterbatches bieden zij een duurzamer alternatief voor de olie gebaseerde kunststoffen. Tijdens het Kunststof Seminar vertellen zij meer over dit proces en de technieken.
  • Gert-Jan Gruter – Avantium

 

Programma Kunststof Seminar

Hieronder delen wij het programma voor deze editie van het Kunststof Seminar. Het programma vullen wij in de komende tijd met alle interessante sprekers die aanwezig zijn tijdens het evenement.

12:00 – 13:00 uur Inloop en lunch
13:00 – 14:00 uur Plenaire opening met Gerrit Hiemstra en Erwin Zant
14:00 – 14:30 uur Koffiepauze
14:30 – 16:00 uur Deelsessies
Deelsessie 1: Biopolymeren, de businesscase
Deelsessie 2: Biopolymeren, de techniek en toepassingen
16:00 – 17:00 uur Netwerkborrel

 

Voor vragen kun je contact opnemen met onze communicatie manager via het mailadres j.nijhof@polymersciencepark.nl

 

Tickets

Bestel jouw tickets voor het Kunststof Seminar via het onderstaande systeem. Neem voor vragen over de ticketverkoop contact met ons op.

 

j.nijhof@polymersciencepark.nl

Hij staat bekend als meteoroloog, maar heeft zich volledig gestort op duurzaam en Biobased bouwen. Gerrit Hiemstra zorgt voor een inspirerende opening van het Kunststof Seminar | De Potentie van Biobased Kunststoffen op 12 maart in Almelo. Als mede-oprichter van Oarshûs streeft hij ernaar om de bouwsector te transformeren. Het moet Oars, oftewel anders. Anders ontwerpen, anders organiseren, anders bouwen. Dat doet Oarshûs onder andere door gebruik te maken van Biobased materialen. Gerrit neemt jou tijdens het seminar mee in deze visie en passie. Laat je inspireren en kom op 12 maart naar Almelo.

Wat kun je nog meer verwachten?

Na de mooie opening van Gerrit Hiemstra, verzorgd projectleider Erwin Zant een korte introductie over biopolymeren. Biopolymeren, het is een mooie oplossing om jouw product duurzamer te maken. Maar hoe doe je dat dan en waar begin je? Tijdens dit Kunststof Seminar hopen onze sprekers jou verder te helpen met die vragen. Als iedereen heeft genoten van een kop koffie, starten we met twee deelsessies.

 

Deelsessie Biopolymeren, de Businesscase

De capaciteit, prijzen en benodigde wetgeving en infrastructuur om tot een significante kunststofstroom te groeien. In deze deelsessie nemen interessante sprekers uit de markt je mee om de businesscase kloppend te maken.

 

Deelsessie Biopolymeren, de Techniek en Toepassingen

Welke functionele eigenschappen hebben biopolymeren ten opzichte van conventionele kunststoffen en wat kan je verwachten in het verwerkingsproces. In deze deelsessie gaan sprekers uit de kunststofindustrie daar op in.

 

Ga samenwerkingen aan en verbreed jouw netwerk

Het seminar sluiten we na het mooie inhoudelijke programma af met een netwerkborrel. Ontmoet gelijkgestemde uit de industrie om mogelijke samenwerkingen aan te gaan.

 

Tickets

Heb je jouw ticket al bemachtigd? Ga voor meer informatie en tickets naar deze link.

5 vragen over het testen van kunststof

Je wil een product van de beste kwaliteit kunststof. Logisch! Maar ís die kwaliteit ook goed? En hoe weet je dat zo zeker? Het antwoord is simpel: door regelmatig je ‘ingaande’ kunststofstromen te testen! Met de toevoeging van een aantal eenvoudige tests in je productieproces, zet je mooie stappen in het professionaliseren van je kwaliteitssysteem. Hoe, wat en waarom? Dat lees je aan de hand van de volgende vijf vragen.

 

Allereerst: waarom testen?

 

Virgin, recyclaat, regrinds of een combinatie ervan: je kunt je product uit allerlei stromen kunststof produceren. En ja, lang was virgin de standaard. Het voordeel van virgin is namelijk dat het ontzettend voorspelbaar is. Je weet wat de kwaliteit van de output is, net als hoe je (spuitgiet- of extrusie-) machines op het materiaal moet instellen. Natuurlijk is die voorspelbaarheid comfortabel, maar met de druk op onze grondstoffen en opkomende wetgeving (Nationale Circulaire Plastic Norm), groeit de behoefte naar duurzamere alternatieven.

 

Gelukkig zien we dat steeds meer bedrijven de switch maken naar recyclaat en regrinds. Goed nieuws natuurlijk, maar dat vraagt om een scherpere blik aan de voorkant. Recyclaat kan vervuild zijn of is een samenstelling van meerdere stromen, die in elke batch kan verschillen. Dat is geen ramp, maar je wil wél weten of deze batch aan de achterkant aan de producteisen voldoet. En of je je machinepark op deze variatie moet instellen. Dat zie je niet met het blote oog, maar ontdek je alleen door de ingaande kunststofstromen te testen. Zo zorg je ervoor dat:

  1. Jouw product met de juiste kwaliteit van de band rolt.

    Als je weet wat erin gaat, weet je ook beter welke kwaliteit eruit komt. Prima als het materiaal een beetje variatie toont, maar door te testen weet je of je product aan de achterkant voldoet.

  2. Je productieproces betrouwbaar blijft.

    Als je weet wat je proces ingaat, voorkom je eerder fouten. Zo beperk je de scrap-rate. Met (meestal kleine) aanpassingen aan je machines (of aan de batches zelf), blijft je productie optimaal.

Testen is dus een mooie stap om je processen te professionaliseren. Ook als je nog twijfelt over het overstappen naar (deels) recyclaat: testen geeft zekerheid.

 

“Zorg dat je weet wat je in handen hebt, voordat het je machines raakt.”

aldus Peter van Barneveld, Business Developer

 

Wat wil je testen?

Dan wil je weten waar je op gaat testen. En wat moet je in ieder geval testen om zeker te zijn dat de ingaande kunststofstroom van de juiste kwaliteit is? Bij Polymer Science Park kennen we meer dan 20 verschillende testen. Maar volgens ons zijn dit de vier die je sowieso wil doen om een robuust kwaliteitssysteem op te zetten:

  1. FTIR en DSC
    Met FTIR spoor je verschillende polymeren en onzuiverheden in het recyclaat op, op basis van hun unieke infraroodspectra. Met DSC kun je verschillende polymeren in het recyclaat identificeren, door naar het specifieke smeltgedrag te kijken. Met een of beide testen, weet je zeker of en in welke mate je recyclaat zuiver is.
  2. Ver-assing
    Hiermee bepaal je de hoeveelheid anorganische vervuiling zoals glas, metaal en zand. Zo kan door de aanwezigheid van zand je product sneller breken of de verwerkingsmachine slijten.
  3. Melt Flow Index (MFI)
    MFI meet de vloeibaarheid van je materiaal. Soms is het nodig om de machines net even anders in te stellen voor een goedgevuld product.
  4. Treksterkte en impact test
    Hiermee test je mechanische eigenschappen zoals de treksterkte, stijfheid, rekbaarheid, slagvastheid en taaiheid. Als je de eigenschappen van de batch weet, weet je beter of je product voldoet aan de eisen. Is het sterk, stijf of flexibel genoeg?

 

Wanneer testen?

Dat bepaal je zelf, afhankelijk van je type product en hoeveel je produceert. Vaak zien we dat bedrijven alleen de allereerste batch laten testen, om vervolgens jarenlang op volle toeren te produceren. Terwijl de batches variatie kunnen vertonen en dus ook de samenstelling ervan. Door een aantal tests in te bedden in je productieproces, voorkom je verrassingen. Je kunt bijvoorbeeld standaard tests doen:

  • bij elke batch (of meerdere tegelijk). Bijvoorbeeld MFI;
  • als je wisselt van leverancier;
  • op aantal: steekproefsgewijs bij bijvoorbeeld elke 5e of 10e batch;
  • op tijd: steekproefsgewijs elke 3e week van de maand of bij de start van de week.

Natuurlijk hangt dat ook af van hóe je je kwaliteitssysteem inregelt. Daarmee komen we op het volgende punt.

 

Hoe borg je dat in je kwaliteitssysteem?

Er zijn in de basis twee manieren om je eigen systeem op te zetten:

  1. Door zelf machines aan te schaffen.
    Eerlijk is eerlijk: dat is vooral voor grote bedrijven haalbaar. Zij schaffen de machines aan en leiden de mensen op. Daarvoor zijn middelen én de kennis nodig. Daarom ‘lenen’ we onze specialisten regelmatig uit om mee te denken over de opzet en het trainen van de collega’s. Zo kan het bedrijf daarna zelf de batches testen, de effecten op het product meten en de machines afstellen waar nodig.
  2. Door het testen uit te besteden.

Dat hoeft niet ingewikkeld te zijn. Je stuurt een (of een aantal) batches op en binnen korte tijd is duidelijk of deze voldoen aan jouw kwaliteitseisen. Zo zijn wij al onderdeel van de vaste workflow van een groot aantal bedrijven. Het voordeel is dat we, omdat we veel materiaalstromen kennen, de data breder kunnen interpreteren. Zo kunnen we een bredere analyse doen. Blijkt bijvoorbeeld de treksterkte te laag? Dan kunnen we ook helpen een antwoord te vinden.

 

Daarnaast is het van cruciaal belang dat de data wordt verzameld en geanalyseerd, zodat je een trendanalyse kan maken. Zo kun je terugkijken in de tijd in het geval van een kwaliteitsissue en kan je verbanden proberen te leggen.

 

Je eigen kwaliteitssysteem. Wat zijn de voordelen?

Door te testen (of te láten testen) heb je een groot voordeel. Namelijk: dat je je eigen database en trendanalyse opzet  Dat is handig omdat:

 

  • … het je meer keuzemogelijkheden geeft.
    Je weet precies wat jouw product en proces nodig heeft en welke samenstelling een recyclaat mag hebben. Zo kun je breder kijken dan 1 leverancier.
  • … het voor zekerheid zorgt.
    Natuurlijk, je kunt afgaan op de technische specs van de leverancier van het recyclaat. Maar niet elke leverancier meet hetzelfde of werkt met dezelfde toleranties van vervuiling.
  • …het je onafhankelijk maakt.
    Met name als je het uitbesteedt. Jouw testresultaten zijn onafhankelijk ingewonnen. Mocht een klant of leverancier een kwaliteit-gerelateerde vraag hebben, dan is daar geen twijfel over mogelijk.
  • … het je zekerheid geeft, mocht je nog twijfelen over recyclaat.
    Als je overweegt om te schakelen naar duurzamer kunststof, maar je twijfelt over de kwaliteit. Meten is weten, en zo borg je de kwaliteit aan de voorkant.

 

Gedreven testexperts

Het mag duidelijk zijn dat we enthousiast zijn over testen! Want door een eenvoudige toevoeging van tests, kun je een grote slag slaan in de kwaliteit van je producten én processen. Ook – of misschien wel júist – als je werkt met recyclaat!

 

Ook je kwaliteitscontrole (verder) professionaliseren?

We denken graag mee, neem daarvoor vrijblijvend contact op.

Duurzame Innovatie bij Hemmink

Duurzaamheid is een groeiend thema in de kunststofindustrie met het zicht op de Circulaire Plastics Norm die naar verwachting in 2027 start. Bedrijven realiseren zich de noodzaak om verantwoord om te gaan met grondstoffen en te zoeken naar manieren om hun producten duurzamer te maken. We spraken met Ferry Overweg, product manager bij Hemmink in Zwolle. Voor Hemmink was de vraag naar verduurzaming en het tekort aan grondstoffen de aanleiding om retourstromen van kunststofproducten te willen hergebruiken. Hun ‘eigen’ spijkerclip was daarbij een logische eerste stap.

 

De Aanleiding

Hemmink is een leverancier van producten, oplossingen en concepten voor de (woning)bouw, utiliteit en industrie. Onderdeel van Hemmink is productiemaatschappij JMV (Janssen Metaalwerken Vorden) dat een bevestiging voor buizen en kabels vervaardigt uit kunststof, zogeheten spijkerclips. Ze zijn geen kunststofproducent, omdat het spuitgieten wordt uitbesteed, maar zien wel dat ze op weg moeten naar een duurzame toekomst. Natuurlijk onder druk van de aankomende wetgeving, maar ze willen ook graag voorloper zijn als het gaat om deze initiatieven en leveranciers en de markt inspireren. “Je wil niet dat iedereen zegt: we zijn voor zoveel % verduurzaamd en dat wij nog steeds met uitsluitend virgin producten werken.” aldus Ferry Overweg, product manager bij Hemmink.

 

Daarbij willen ze ook meer kennis opdoen over het toepassen van recyclaat in bestaande producten. De eigenaar van het spuitgietbedrijf dat Hemmink destijds leverde, toonde interesse in het gebruik van recyclaat, wat uiteindelijk heeft geleid tot het gezamenlijk initiëren van dit project. Voor het uitvoeren van het project zijn ze een samenwerking aangegaan met Polymer Science Park (PSP).

 

 

Het Project

Nadat duidelijk was welk materiaal en welke eigenschappen er nodig zijn voor de spijkerclips, is PSP gaan zoeken of er een recyclaat beschikbaar was om het virgin materiaal (deels) te vervangen. Toen bleek dat dit mogelijk was, is het testen van de verschillende materialen gestart. Het virgin materiaal is vergeleken met het best passende recyclaat ten opzichte van de kwaliteiten en eigenschappen van het virgin materiaal.  Het was hierbij van cruciaal belang dat de kwaliteit en karakteristieke eigenschappen van het recyclaat zo dicht mogelijk bij de waarden van het virgin materiaal kwamen te liggen.

“Duurzaam is prima, graag zelfs. Maar wij willen niet dat het ten koste gaat van de productkwaliteit. Het is een compromis die wij niet willen sluiten, wetende dat een kortere levensduur van producten ook niet duurzaam is.“

Het volledig vervangen voor recyclaat is getest met behulp van de volgende test-mogelijkheden:

  • Trekproef (Tensile test)
  • Melt Flow Index (MFI)
  • Impactsterkte
  • UV verouderingstest

Daaruit bleek volledige vervanging (nog) niet mogelijk. Er is toen gekozen om een deel van het virgin materiaal te vervangen door recyclaat. Er zijn meerdere verhoudingen om tot de uiteindelijke succesvolle samenstelling te komen dat positief uit alle tests is gekomen. Met die specifieke samenstelling zijn proefspuitingen gedaan in het verwerkingslaboratorium van PSP. De proefspuitingen onder leiding van Nils en de aanvullende tests verliepen gestroomlijnd zonder verstoppingen en aanzienlijke afwijkingen (variabelen). Dit is uiteindelijk overgedragen aan de spuitgieter waar Hemmink mee samenwerkt, om de samenstelling toe te passen in de productie van het daadwerkelijke product.

“Het was fijn om PSP erbij te hebben als kennispartner”

Er zijn geen concessies gedaan en Hemmink staat dan ook 100% achter het uiteindelijke product. Wat er wel verandert bij het toepassen van recyclaat is dat je niet altijd controle hebt over het aanbod van recyclaat. Tijdens het testen bleek een zwarte korrel het beste te passen bij de spijkerclip dat vermengd werd met heldere virgin korrels. Het voordeel daarbij is dat zwart toevallig ook nog een trendkleur is. Er kan ook gekozen worden voor meerdere kleuren, maar dan krijg je wel een heel bont palet aan kleuren in het eindproduct.

 

Van Succes naar Toepassing

Het project is succesvol afgerond, wat de weg vrij maakt om het ook toe te gaan passen. Door een aantal praktische zaken in de operationele sfeer, is het er in 2023 niet van gekomen. Het voornemen is echter om dit in 2024 verder op te pakken. De eerste waarschijnlijke stap daarbij zal dan zijn dat er een recyclaat variant van de spijkerclip komt met de samenstelling uit het project, naast de bestaande variant gemaakt van virgin kunststof. Daarbij verwacht Hemmink geen aanzienlijk prijsverschil tussen de varianten, wat wel afhankelijk is van de recyclaatprijzen.

 

Zijn jouw kunststoffen al toekomstbestendig? PSP kijkt graag mee hoe de kunststofproducten en processen verduurzaamd kunnen worden. Neem daarvoor vrijblijvend contact met ons op.

Een dag boordevol inspiratie en waardevolle contacten, dat was het Nationaal Kunststof Congres 2023. Wij kijken terug op een succesvolle editie waarmee wij bedrijven, producenten, onderwijsinstellingen, academici en verenigingen samen hebben gebracht. Op weg naar een circulaire kunststofketen, want dat is de weg die wij hebben bewandeld op 9 en 10 november in de Regio Zwolle. Van mooie nieuwe paden tot een deel dat nog vol hobbels zit.

 

© Joris Visser Films

Inspirerende sessies op 9 november

De toon van de dag werd gezet met een aftrap van het programma door auteur, ondernemer en Young Global Leader Lucas Simons. Door de zaal tijdelijk op te schudden, benadrukte hij dat de overgang naar een circulaire kunststofketen een fundamentele systeemverandering vereist. Zoals hij zelf zegt: “Als je een andere uitkomst wilt, moet je de spelregels veranderen.” Hoe zou het klinken als we alle stakeholders in de transitie naar een circulaire kunststofketen een instrument zouden geven en we ze samen laten spelen? “Als atonale bagger”, riep Ulphard Thoden van Velzen, onderzoeker aan de universiteit van Wageningen vanuit het publiek. Als een keten aan het begin staat van een transitie, heerst er vaak chaos. De kunst is om van atonale bagger naar samen muziek maken te komen. De eerste stappen daar naartoe hebben we tijdens dit congres gezet.
In de transitie lopen ketens in de basis eigenlijk allemaal tegen dezelfde zaken aan. Ze gaan door vijf fases heen. In de zaal heerste er verdeeldheid over in welke fase de kunststofketen zich nu precies bevindt. Maar dat de transitie in een versnelling moet komen, was iedereen het echter over eens. Een mooie start om tijdens de deelsessies te gaan kijken hoe we die versnelling kunnen gaan inzetten.

  • Wat speelt er in de markt?
    Wat speelt er in de verschillende markten. Tijdens deze eerste deelsessieronde werden circulaire vraagstukken en Best Practices behandeld in de markten. Van bouw en infra tot post-consumer recyclaat in voedselverpakkingen, onder leiding van onder andere DCPV-partners Oost NL, Partners for Innovation en Hogeschool Windesheim. Tijdens de deelsessie PCR in Foodgrade Verpakkingen ging de WUR in op de vraag waarom het plastic systeem voor verpakkingen nog niet circulair is. Daarbij werden een aantal duidelijke redenen zoals gebrek aan design for recycling, effectieve technologieën en een te strenge interpretatie van de wetgeving gegeven. Er zijn dus nog veel grote stappen die genomen moeten worden.
  • Hoe wordt deze circulair?
    Na de eerste ronde met deelsessies zijn we op de hoogte van wat er speelt in de verschillende markten. De vraag die daarop volgt, is; hoe worden de verschillende markten circulair. Een nieuwe deelsessie ronde waarbij andere onderwerpen werden uitgelicht, namelijk biopolymeren, design for recycling, circulaire businessmodellen en recycling en recyclaat in de toepassing. Met name tijdens die laatste deelsessie werd de discussie goed op gang gebracht. Gezien de aankomende Nationale Circulaire Plastics Norm, zijn bedrijven op zoek naar hoe je recyclaat kunt gaan toepassen in bestaande producten. Panelleden, Remy Notten (Dijkstra Plastics), Gerrit Klein-Nagelvoort (Veolia Polymers), Tiina Luttikhedde (Qolortech), Jannes Nelissen (Partners for Innovation) en Hans Luinge (Spiral Recycled Thermoplastic Composites) gingen, onder leiding van Martine Bonnema (Polymer Science Park) in discussie over onderwerpen als de kwaliteit en kleur van recyclaat. Op de stelling ‘Ik kan geen recyclaat toepassen vanwege de kwaliteit’ zei Gerrit Klein-Nagelvoort heel stellig; “Het is een excuus om niet met recyclaat te hoeven werken als je zegt dat de eigenschappen niet goed zijn.” gevolgd door luid geklap vanuit het publiek.
  • Wat hebben we nog nodig?
    We zijn op weg naar een circulaire kunststofketen, maar zijn er zeker nog niet. Wat hebben we nog nodig om verder te komen? Tijdens deze deelsessie is er gekeken naar een aantal belangrijke middelen die nog nodig zijn om de kunststofketen circulair te maken zoals opleiden, wet- en regelgeving en nieuwe technologieën. Ook presenteerde Plastics Europe een routekaart voor versnelling van de systeemverandering. Tijdens de deelsessie Leren & Werken werd duidelijk dat er een snelle toename is in de behoefte aan professionals om de transitie mogelijk te maken. Daarom is er gekeken naar het doorontwikkelen van bestaand personeel, maar ook hoe je jong professionals klaarstoomt voor de ‘nieuwe’ kunststofindustrie. Panelleden en bezoekers zijn met elkaar in gesprek gegaan.

Future Proof Plastics

Als afsluiter van een inspirerende dag tijdens het Nationaal Kunststof Congres, konden bezoekers aansluiten bij het jaarlijkse NRK-evenement ‘Future Proof Plastics’ met als thema ‘van Woorden naar Daden’. Want er is veel besproken en er zijn intenties uitgesproken over het circulair maken van de keten, maar hoe zet je die om in concrete stappen. Ondernemers Emmelien Regeling (RPP Kunststofoplossingen), Ramon Bongers (Coolrec), Marcel van de Poel (LyondellBasell & Plastics Europe), Erwin van Limpt (HAVAL) en Arjen Wittekoek (Umincorp Polymers) presenteerden hoe zij van woorden zijn overgegaan naar daden en gingen de discussie aan met het publiek.

We sloten deze congres dag met netwerken onder het genot van een hapje en drankje. Want de transitie versnellen doen we samen.

Kunststoffen in de Regio Zwolle

Op 10 november kregen bezoekers de gelegenheid om een exclusief kijkje te nemen bij toonaangevende kunststofbedrijven in de Regio Zwolle. De dag begon bij Koninklijke Auping in Deventer, dat koploper is op het gebied van design for recycling met hun circulaire matras. Zij openden hun deuren en presenteerde het proces dat ze hebben doorlopen om het circulaire matras te kunnen realiseren. Vervolgens vertrokken de bezoekers naar Maan Biobased Products in Raalte. Daar werden ze ontvangen in ‘The Green East’, de testfaciliteit van Maan voor de agrarische sector. Zij deelden de lessen die ze hebben geleerd over de productie en het gebruik van biopolymeren. Als laatste werden de bezoekers ontvangen in de ‘Circulaire Kunststoffabriek’ van RPP Kunststofoplossingen, een volledig circulair gebouwd en energie neutraal bedrijfspand. RPP inspireerde de bezoekers met hun ervaringen op het gebied van recyclaat gebruik, retourstromen en efficiënt produceren. Brandowner OEM heeft dit bezoek versterkt met hoe zij de switch gemaakt hebben van virgin PE naar PE recyclaat.

Het NKC in Beeld

Op deze pagina vind je de foto’s van het Nationaal Kunststof Congres. Gebruik van de foto’s zonder toestemming en bronvermelding is niet toegestaan.

Wij zijn terug in 2025

Het Nationaal Kunststof Congres komt terug op 13 november 2025. Wil je op de hoogte blijven van alle ontwikkelingen? Laat jouw gegevens dan achter via het onderstaande formulier.

 

Hou mij op de hoogte

Naam(Vereist)
Ik ga akkoord met

 

Wij danken onze sponsoren

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Heb je een vraag?

Bel ons op 085 483 7800 of maak gebruik van het onderstaande contactformulier.