Cursus Welcome to the Industry

 

Geef jouw nieuwe medewerkers een vliegende start in de kunststofindustrie met onze exclusieve cursus Welcome to the Industry. Speciaal ontworpen voor partners van Polymer Science Park, biedt deze cursus een gedetailleerde inleiding in de wereld van kunststoffen.

 

Wat kunnen jouw nieuwe medewerkers verwachten?

  • Uitgebreide Kennisdeling:
    • Trends en waardeketen: welke partijen zitten er in de waardeketen en wat zijn relevante trends in de kunststofindustrie
    • Fossiele en circulaire materialen: welk type grondstoffen worden er gebruikt en hoe kunnen bedrijven verduurzamen in hun materiaalkeuze.
    • Verwerkingstechnieken: op welke manieren kunnen er producten of halffabricaten worden gemaakt uit kunststof, denk aan spuitgieten, thermovormen, rotatiegieten, blaasvormen en extruderen.
  • Netwerken en afsluitende BBQ:
    Tijdens de cursus krijgen deelnemers de kans om hun netwerk uit te breiden met waardevolle contacten in de kunststofindustrie. Na afloop van de cursus kunnen alle PSP-deelnemers inclusief de cursisten aansluiten bij de jaarlijkse netwerkbarbecue.

 

Programma

13:00 uur              Inloop met koffie/thee

13:30 uur              Start van de cursus

13:30 uur              Trends en de waardeketen

14:30 uur              Fossiele en circulaire materialen

15:30 uur              Verwerkingstechnieken (inclusief rondleiding)

Vanaf 17:00 uur  Aansluiten bij de exclusieve PSP-netwerkbarbecue

 

Enthousiast geworden?

De cursus Welcome to the Industry bieden wij jou als deelnemer van Polymer Science Park gratis aan. Schrijf jouw nieuwe medewerkers in via het onderstaande formulier. Wees er snel bij, want er zijn een beperkt aantal plaatsen beschikbaar. Mis deze unieke kans niet om jouw team optimaal te laten starten in de kunststofindustrie!

 

Ben je nog geen deelnemer van Polymer Science Park? Neem dan vrijblijvend contact met ons op voor meer informatie.

 

Aanmelden Welcome to the Industry

Naam(Vereist)
Ik ga akkoord met(Vereist)

 

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

Op 14 november 2024 vindt het Kunststof Seminar: van Recyclaat naar Product plaats in Zwolle. Tijdens het evenement komen de volgende onderwerpen aan bod:

  • Deelsessie 1: Technologie & proces: de impact van recyclaat
  • Deelsessie 2: Product: beïnvloedbare materiaaleigenschappen
  • Deelsessie 3: Bottlenecks en kansen voor recyclaat

Interessante sprekers uit de markt nemen je mee tijdens inspirerende deelsessies. En er is voldoende gelegenheid om te netwerken en nieuwe samenwerkingen te vormen. Tijdens matchmaking, de lunch en de netwerkborrel.

 

Datum

14 november 2024

 

Locatie

Makersfabriek, Ceintuurbaan 15, 8022 AW Zwolle

 

Tijd

11:00 – 18:00 uur

 

Programma

11:00 – 12:00 Matchmaking (op inschrijving)

12:00 – 13:00 Inloop inclusief lunch

13:00 – 13:45 Plenaire opening met toonaangevende keynote spreker

14:00 – 15:00 Deelsessieronde 1: keuze uit de 3 genoemde deelsessies.

15:00 – 15:30 Koffiepauze

15:30 – 16:30 Deelsessieronde 2: keuze uit de 3 genoemde deelsessies.

16:30 – 17:00 Plenaire afronding

17:00 – 18:00 Netwerkborrel

 

Mis het niet en bestel jouw ticket snel! Het seminar is gratis voor partners van PSP. Wil je meer informatie ontvangen over de mogelijkheden om partner te worden? Neem dan vrijblijvend contact met ons op.

 

Tickets

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

Voor wie?

Het seminar is interessant voor:

  • Directie
  • Product- en accountmanagers
  • Researchers
  • Productontwikkelaars
  • Procestechnologen

 

Dit zeiden bezoekers over ons vorige seminar

 

“PSP brengt de experts uit hun netwerk samen. Dat zorgt voor kruisbestuiving en versnelling van innovatie in de regio.” Managing Director

 

“Erg interessant om branchegenoten te treffen en in gesprek te komen over meest uiteenlopende zaken.” Business Manager

 

“De opzet vond ik heel goed, met interessante en relevante onderwerpen op de agenda.” Vice Director

 

Partners

 

Jouw bedrijf op het seminar

 

Ook jouw bedrijf kan participeren in de evenementen van Polymer Science Park, als bezoeker, maar ook als sponsor. Wij bieden meerdere interessante sponsorpakketten per event aan, waarmee je het bedrijf landelijk op de kaart zet en je netwerk verbreedt. Meer informatie over deze pakketten vind je hier: Kunststof Seminar Sponsormogelijkheden

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

Van bewering naar een aangetoond wetenschappelijk resultaat

”We roepen dat we een recyclebare backcoating voor de tapijtindustrie hebben, maar is dat ook echt zo?” Uitgebreid onderzoek door Polymer Science Park wijst uit dat de backcoating van Schmits Chemical Solutions geen problemen oplevert tijdens de recycling en het hergebruik van het materiaal. Een nieuwe stap in de richting van een circulaire economie.

 

In gesprek met Pim Wischhoff, accountmanager bij Schmits Chemical Solutions, blikken we terug op een mooie stap in de richting van een duurzame toekomst voor kunstgras. Als accountmanager is Pim de verbindende schakel tussen de Research & Development afdeling en hun klanten. Zo komt hij in contact met interessante partijen zoals Polymer Science Park (PSP). Samen met Nils Schut, process engineer bij PSP, keek hij naar de mogelijkheden voor een samenwerking, met als resultaat dit mooie eerste project.

 

Kunstgras

 

Recyclebare Backcoating

Als chemieleverancier voor de textielproducenten biedt Schmits een (naar eigen zeggen) recyclebare backcoating voor tapijt en kunstgras. Maar is deze coating daadwerkelijk te recyclen? Dit wilden zij onderzoeken en daarbij wilden ze ook weten welke invloed de backcoating heeft op het recycleproces en het uiteindelijke recyclaat. In samenwerking met de producent van het kunstgras en PSP zijn er verschillende stappen ondernomen. Schmits leverde zowel gecoat als ongecoat kunstgras aan, waarna PSP het materiaal verwerkte door het te shredderen en compounderen om er uiteindelijk trekstaven van te spuitgieten. Deze trekstaven zijn getest om de mechanische eigenschappen van het materiaal te bepalen. Daarvoor is gebruik gemaakt van verschillende testmethoden zoals:

Met het recyclaat is ook een prototype (maatbeker) gemaakt om aan te tonen dat het materiaal goed te gebruiken is voor de productie van nieuwe producten. Aan de hand van deze testen is bepaald dat de aanwezigheid van de backcoating op het kunstgras geen negatieve invloed heeft op de recyclebaarheid van het kunstgras. De gemeten eigenschappen lijken potentie te hebben voor toepassing van het recyclaat in de vezelproductie. Dit opent nieuwe mogelijkheden voor het bedrijf en haar partners.

 

De samenwerking

De samenwerking tussen Schmits en PSP is uitstekend bevallen. De communicatie verliep vlot en het onderzoek werd snel naar tevredenheid uitgevoerd. Daarover zegt Pim Wischhoff het volgende: “PSP handelde proactief. Tijdens het project werden wij op de hoogte gehouden van de resultaten en na afloop van het project werden de resultaten gepresenteerd inclusief rondleiding door de labs.”

“Wanneer je specifieke vragen hebt of partners zoekt op het gebied van kunststof, recycling en dergelijke, dan kan PSP je daarbij helpen.”

Aldus Pim Wischhoff, Schmits Chemical Solutions

 

De samenwerking is zo goed bevallen, dat Schmits momenteel overweegt om een soortgelijk onderzoek uit te laten voeren voor backcoating van bijvoorbeeld polyester tapijten.

Van resultaat naar een circulaire toekomst

Met de resultaten van het project onderzoekt de producent van het kunstgras in hun eigen lab of ze het recyclaat ook kunnen toepassen in de productie van vezels voor nieuw kunstgras. Daarmee zetten ze een nieuwe stap richting een circulaire economie. Schmits kijkt ook verder. Ze zijn al aan het brainstormen over nieuwe innovatieprojecten in samenwerking met PSP.

 

Verder praten

Wil je meer weten over dit project en de voortgang, of heb je andere vragen? Neem dan contact op met Polymer Science Park.

En hoe het vaak wél kan

Steeds meer bedrijven stappen over op gerecycled kunststof (recyclaat). Omdat ze het willen, omdat het gevraagd wordt óf allebei. De wens is groot, maar de uitvoering lijkt nog weleens een drempel te zijn. In deze blog helderen we de 3 grootste misverstanden op over recyclaat.

Regelmatig spreken we bedrijven die zoeken naar een duurzamer alternatief voor de kunststof waarmee ze – soms al tientallen jaren – produceren. Een aantal van die bedrijven heeft al eens geprobeerd met recyclaat te werken, maar zijn nog niet overtuigd. ‘Het loopt niet lekker op de spuitgiet- of extrusiemachines.’ Of: ‘Mijn product brak sneller.’

Dat kan natuurlijk! Maar dat betekent nog niet dat het onmogelijk is om recyclaat in te zetten. Met de juiste kennis en handelingen kan er meer dan je denkt. Te vroeg concluderen dat recyclaat geen optie is, is dan natuurlijk jammer.

 

Hoe dan wel?

Door vooraf goed in kaart te brengen aan welke eisen jouw product moet voldoen én welke eigenschappen het recyclaat moet hebben. Je wil namelijk weten welke impact een switch naar recyclaat heeft op drie aspecten: het productieproces, het uiterlijk van je product én de kwaliteit van je product. Dat leggen we verder uit aan de hand van drie misverstanden over recyclaat:

 

1. Mijn machines kunnen er niet goed mee werken (productieproces)

Vraag een operator die ooit met recyclaat heeft gewerkt zónder het proces aan te passen, en het antwoord zal overwegend negatief zijn. MFI waarde recyclaat

Klopt de aanname? Dat werken met recyclaat aandacht vraagt klopt. Het kan uitdagend zijn. Meestal zit die uitdaging in de ‘vloei’ van het materiaal, ofwel: de MFI-waarde. Als je virgin kunststof inkoopt, is de MFI-waarde constant. Bij recyclaat kan de MFI-waarde hoger of lager zijn dan virgin. Ook kan de MFI-waarde variëren, omdat de bron ook steeds varieert. Je kunt hier problemen mee krijgen in de productie.

 

Wat is de oplossing? Hier leiden meerdere wegen naar Rome. Ten eerste kun je een ander recyclaat zoeken met de juiste MFI-waarde. Een tweede oplossing is de MFI-waarde te laten verhogen of verlagen door de formulering aan te passen. Je kunt lage en hoge MFI-recyclaat namelijk met elkaar mengen. Een andere optie is dat je virgin kunststof bij laat mengen. Tot slot kun je variatie opvangen door het proces en materiaal goed op elkaar af te stemmen. In het voorbeeld lees je wat je kunt doen bij een variërende MFI-waarde.

 

Vooraf kwaliteitstesten doen is dus cruciaal. En de MFI-waarde bepalen, dat is daar een belangrijk onderdeel van. Lees alles over inkomende kwaliteitstesten in deze blog.

 

2. Mijn product ziet er niet hetzelfde uit (uiterlijk/optisch)

‘De kleur die ik gebruik is niet beschikbaar in recyclaat. De producten zijn niet zo transparant als met virgin kunststof of er zitten strepen in. De consument wil dat niet.’

 

Klopt de aanname? Ja en nee! Over de beschikbaarheid: gelukkig zijn er tegenwoordig veel meer kleuren recyclaat beschikbaar omdat de sorteringsprocessen verbeterd zijn. Kom je vandaag de dag nog steeds niet aan je kleureisen? Neem dan je klant mee in de verduurzaming, zoals in het voorbeeld van de verfemmer (zie kader).

recyclaat verfemmers

Wat is de oplossing? Wil je overstappen op recyclaat en is jouw kleur lastig te matchen? Dan zal je moeten ‘omdenken’ en je marketing en de (eind) klant mee moeten nemen in de verduurzaming slag.

Met het loslaten van de optische eigenschappen wordt de keuze reuze in gerecycled plastic. Natuurlijk gaat dat niet voor elk product op. Omdat het een zichtbaar onderdeel is van een ander product of omdat het glanzend of transparant moet zijn. Daarom denken we altijd graag mee in zo’n overstap.

 

“De overstap op recyclaat kan iets vragen van je product-design of marketing.”

Martine Bonnema, Business Manager R&D

 

3. De kwaliteit is niet goed genoeg (mechanisch)

‘Met recyclaat wordt mijn product brosser en breekt het sneller. Ik kan niet vertrouwen op een kwalitatief hoog resultaat.’ slim ontwerpen recyclaat

Klopt de aanname? Ook hier is het antwoord: ja en nee. Gerecycled materiaal dat keer op keer is verwerkt, kan degraderen.  Daardoor wordt het minder sterk of een stukje brosser. Ook kent recyclaat meer variatie (zie ook het eerste punt) en kan de kwaliteit van je product variëren.

Wat is de oplossing? Meten is weten! Aan welke eisen moet je product minimaal voldoen? Wordt jouw product zwaar belast, dan is er een hoogwaardig recyclaat nodig of kun je het laten modificeren met additieven.  Of je zult het eerst moeten doen met een mix van virgin en recyclaat zoals in dit project. Vooraf onderzoeken hoeveel procent recyclaat je kan (laten) bijmengen is dus belangrijk. Ervaring leert dat tegenwoordig veel producten ontworpen zijn op een hogere kwaliteit dan feitelijk nodig.  Door (opnieuw) de minimale producteisen vast te stellen, maak je als het ware een ‘paspoort’ van jouw product. Daarmee weet je precies welke waardes (de materiaaleigenschappen) je recyclaat moet hebben. Dat verruimt je keuze uit recyclaten aanzienlijk.
Een screening vooraf is dan ook onmisbaar, van zowel van je huidige als nieuwe materiaal. Alleen zo weet je of je met een bepaald type recyclaat  aan de kwaliteit kan voldoen. We adviseren altijd minstens het volgende te onderzoeken en een benchmark te doen: FTIR-ATS, DSC, verassing, MFI, treksterkte, impactsterkte. Lees meer over deze testen in deze blog.

Na deze testen heb je een aantal opties: je machines anders instellen, een ander recyclaat type kiezen of een additief toevoegen om zo wél de juiste kwaliteit te behalen.

 

Day-to-day business

Tot zover de uitdagingen en oplossingen. We hopen je alvast meer inzicht te hebben gegeven welke kennis je zoal nodig hebt over jouw product en welke eigenschappen van het recyclaat belangrijk zijn.

We begrijpen goed dat de day-to-day business al uitdagend genoeg kan zijn. Het is dan ook handig om een samenwerkingspartner te zoeken die je hierin kan ondersteunen. Denk bijvoorbeeld aan je leverancier of vraag ons als onafhankelijk partner. Voor ons is recyclaat namelijk day-to-day business.

Benieuwd wat overstappen op recyclaat voor jouw product betekent? Neem vrijblijvend contact met ons op en we denken graag met je mee.

Polymer Science Park(PSP), het innovatiecentrum voor toegepaste kunststoftechnologie, bestaat deze maand 12,5 jaar. Ontstaan vanuit een regionale samenwerking is PSP uitgegroeid tot een begrip in de kunststofindustrie. Vanuit haar pand op de Ceintuurbaan 15 in Zwolle ondersteunen ze bedrijven bij het ontwikkelen van duurzame en circulaire kunststofproducten en technologieën.

 

Hoe is het begonnen?

De Regio Zwolle is een regio waar veel kunststofbedrijven gevestigd zijn. Reden genoeg om juist in deze regio een plaats te creëren waar kunststofinnovaties worden versneld. PSP is ontstaan vanuit een samenwerking tussen meerdere lokale partijen met de ambitie om een vestigingsplaats te creëren voor onderwijsinstellingen, onderzoeksinstellingen, ondernemingen en overheid op het gebied van kunststoffen en coatings. Het doel daarbij is om makkelijker toegang te bieden tot kennis, netwerk, nieuw talent en financiers.

 

“Polymer Science Park is een broedplaats van nieuwe producten en ideeën, zodat de aantrekkelijkheid voor bedrijven en kenniswerkers toeneemt. De verwachting is dat met het inrichten van Polymer Science Park de basis wordt gelegd voor het stimuleren en versterken van de concurrentiepositie van regionale bedrijven op nationale en internationale markten.”

Aldus Ron Nuwenhof, Teammanager Tech bij Oost NL en betrokken bij de start van Polymer Science Park

 

Polymer Science Park door de jaren heen

In de afgelopen 12,5 jaar is er veel veranderd bij PSP, maar de basis is nog elke dag terug te vinden op de werkvloer. Zo worden samenwerkingen geïnitieerd door het netwerk bij elkaar te brengen, innovaties worden versneld en technisch personeel wordt getraind om te werken met de nieuwste toepassingen en technieken. Door de jaren heen is het PSP-team uitgegroeid tot een team van 17 experts met ieder hun eigen specialiteiten die ze inzetten voor de deelnemers, partners en klanten. In de afgelopen jaren zijn er al mooie innovaties versneld, mede dankzij PSP zoals bij de circulaire matrassen van Auping.

 

“PSP brengt de experts uit hun netwerk samen. Dat zorgt voor kruisbestuiving en versnelling van innovatie in de regio.“

Aldus Jan Elenbaas, Managing Director Global Technology & Innovation Center bij Orbia (Wavin)

 

 

Proud member of Polymer Science Park

Het koperen jubileum is een mooie gelegenheid voor PSP om haar deelnemers en partners te bedanken. Dat doen ze met een bordje voorzien van de opdruk ‘Proud member of Polymer Science Park’. Dit bordje benadrukt de nauwe samenwerking en laat zien dat onze deelnemers en partners bewust bezig zijn met innoveren naar toekomstbestendige kunststoffen, Future Proof Polymers.

 

Hoe ziet de toekomst eruit?

De afgelopen twee jaar heeft het team van PSP onder begeleiding van Gijs Langeveld het aanbod van PSP verder aangescherpt om klanten beter te ondersteunen met research & development, training en netwerk. Binnen het onderdeel netwerk blijft PSP structureel evenementen organiseren zoals het Nationaal Kunststof Congres en het Kunststof Seminar. Maar ook themabijeenkomsten met als doel het vormen van samenwerkingen. Binnen het onderdeel research & development helpt PSP bedrijven met circulaire innovaties en daarnaast brengen ze met trainingen het kennisniveau in de sector naar een hoger niveau.

 

“Bedrijven zoals recyclers, compoundeurs, producenten en brand owners staan voor de uitdaging om kunststofproducten volgens nieuwe richtlijnen te produceren. Bedrijven werken nauw samen met PSP om toekomstbestendig te worden, bijvoorbeeld door meer inzet van recyclaat of biobased grondstoffen.”

Aldus Gijs Langeveld, Managing Director Polymer Science Park

 

Wil je weten wat PSP voor jouw bedrijf kan betekenen? Neem dan vrijblijvend contact met ons op.

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.

Heb je een vraag?

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