Biobased weekmakers

Weekmakers zijn chemicaliën die worden toegevoegd aan kunststoffen om te zorgen dat hun flexibiliteit en buigzaamheid verbeteren en hun broosheid afneemt. De toepassing ervan is enorm divers: van verpakkingen tot textiel, van kauwspeelgoed voor honden tot 3D-geprinte auto-onderdelen. Decennialang werden weekmakers vooral van fossiele grondstoffen gemaakt, maar TNO laat nu zien dat biobased weekmakers niet alleen duurzamer en minder toxisch zijn, maar ook de concurrentiepositie kunnen verbeteren van bedrijven die willen innoveren.

Groeikansen

"Al decennialang wordt er in de chemische industrie en bij de kunststofproductie gebruikgemaakt van weekmakers op fossiele basis, dus er is binnen de sector erg weinig animo om iets te veranderen wat succes heeft", aldus Paul Könst, Project Manager bij TNO en Programma Manager bij Biorizon. "Bepaalde bedrijven die innovatie hoog in het vaandel hebben, zijn echter al wel aan het experimenteren met biobased oplossingen, omdat zij de veranderingen niet willen afwachten die binnen afzienbare tijd grote invloed zullen hebben op de hele kunststofwaardeketen."

Volgens Paul zijn biobased weekmakers veel meer dan slechts een duurzaam alternatief voor fossiele bouwstenen. Er is steeds meer te doen over de mogelijke toxiciteit van deze veelgebruikte additieven, wat de discussie aanwakkert over het beperken (of zelfs verbieden) van het gebruik ervan. "Maar wat wij hebben ontdekt in ons werk is dat biobased weekmakers niet alleen voordelen op het gebied van duurzaamheid en lagere toxiciteit hebben, maar dat ze nog een andere positieve bijvangst hebben", zegt Paul. "Deze nieuwe weekmakers geven in potentie namelijk ook nog eens betere resultaten dan weekmakers op fossiele basis, en daar slaat de industrie natuurlijk op aan."

Snelle ontwikkeling, superieure kwaliteit

Marc Crockatt, TNO Senior Scientist en Lead Scientist bij Biorizon, vertelt hoe TNO bedrijven helpt om te ontdekken hoe biobased weekmakers kunnen leiden tot producten van superieure kwaliteit. "De meeste bedrijven hebben niet de infrastructuur of de kennis en expertise in huis om een biobased alternatief te ontwikkelen voor de weekmaker die ze nodig hebben. Voor elk product en elke toepassing is een specifiek soort weekmaker nodig met bepaalde eigenschappen", legt hij uit. "Bij TNO worden weekmakers ontwikkeld, gevalideerd en gekarakteriseerd met exact die eigenschappen die aansluiten bij een bepaalde toepassing." En dat gaat sneller dan je misschien zou denken.

Het komt regelmatig voor dat we in minder dan 12 maanden tijd het hele proces hebben doorlopen van theoretisch concept en validatie op gramniveau tot productie op kilogramniveau van een levensvatbaar biobased alternatief."

Maar de snelle ontwikkeling is slechts een van de vele voordelen van de samenwerking met TNO. Want TNO wil niet gewoon maar ‘drop-ins’ voor fossiele bouwstenen ontwikkelen, maar richt zich op werkelijk nieuwe alternatieven die superieure prestaties bieden.

In het kader van het project BIO-CAPPP werkt TNO samen met de onderzoeksinstituten Avans/MNEXT en Centexbel om toepassingen te ontwikkelen op het gebied van respectievelijk biobased kunststoffen en textiel.

De BIO-CAPPP-partners hebben biobased weekmakers ontwikkeld waarmee flexibele textielprints kunnen worden gemaakt die minder snel scheuren. Ook hebben zij 3D-print filamenten ontwikkeld die gemakkelijker kunnen worden verwerkt en duurzamere producten opleveren dan de fossiele varianten. "We hebben duurzame, minder toxische alternatieven voor weekmakers weten te ontwikkelen die voldoen aan de hoge maatstaven van Avans en Centexbel. Avans kwam er zelfs achter dat er veel minder biobased weekmakers hoeven te worden gebruikt om toch dezelfde prestaties te bereiken als bij petrochemische weekmakers. Daarmee kun je kosten besparen", aldus Marc.

Veranderingen maak je samen

Natuurlijk begrijpen Paul en Marc dat bedrijven huiverig zijn om een proces te veranderen dat al tientallen jaren werkt, met alle kosten en risico's die innovatie met zich meebrengt. Toch zijn ze van mening dat het voor ambitieuze bedrijven die willen anticiperen op een veranderende markt, belangrijk is om er nu al mee te beginnen.

"En dan denken we niet alleen aan eventuele nieuwe wet- en regelgeving waarin het gebruik van fossiele weekmakers wellicht aan banden wordt gelegd, maar we zien ook dat de vraag van consumenten steeds meer in de richting van duurzame alternatieven opschuift", zegt Paul. "Via Biorizon ontwikkelt TNO oplossingen die aansluiten bij de specifieke eisen die onze partners stellen aan hun markttoepassing en waarbij snel een representatieve schaalgrootte kan worden bereikt. Hierdoor kunnen fit-for-purpose biobased alternatieven worden ontwikkeld die niet alleen sterker en veiliger maar ook kosteneffectiever zijn."

TNO en Biorizon zijn geïnteresseerd in allerlei vormen van samenwerking: van gezamenlijk onderzoek in een vroeg ontwikkelstadium tot gerichte en private ontwikkeling op contractbasis. MKB-bedrijven in de Interreg-regio kunnen zelfs een extra steuntje in de rug krijgen van het innovatievoucherprogramma van Biorizon om hiermee aan de slag te gaan.

"We weten dat de transitie naar duurzame kunststoffen niet eenvoudig is en ook tijd kost", voegt Marc toe. "Maar elke stap die we zetten om levensvatbare biobased alternatieven te ontwikkelen brengt de industrie dichter bij volledige circulariteit en veiligheid."

We spelen in op de specifieke eisen die onze partners stellen aan hun markttoepassing en kunnen snel een representatieve schaalgrootte bereiken. Hierdoor kunnen fit-for-purpose biobased alternatieven worden ontwikkeld die niet alleen sterker en veiliger maar ook kosteneffectiever zijn."