Bioplastic

ProInnovate ziet het als een belangrijke taak om in een ontwerptraject te informeren over bioplastics. We juichen het van harte toe, mits het ontwerp en de verkoopstrategie daar bij aansluit.

Bioplastics zijn een alternatief op de kunststoffen gemaakt uit fossiele grondstoffen. Bioplastics zijn in twee groepen op te delen. De bio-based biodegradable plastics en de bio-based recycable plastics. Het verschil zit in het moment dat een product wordt afgedankt. Recyclen of composteren.

Bio-based biodegradable

Deze kunststoffen zijn te composteren. Ze worden van melkzuur of cellulose gemaakt. Cellulose is plantaardig materiaal. Deze kunststoffen kunnen industrieel afgebroken worden. Dit betekent dat het materiaal in een compost omgeving op 60 graden gehouden moet worden. Compost broeit dus de benodigde energie valt te overzien. Men kan het kunststof dus niet zelf achter in de tuin of in de sloot gooien! Biodegradable is een groep die de conventionele kunststoffen niet imiteert maar een aparte klasse materiaal geworden is. PLA is de meest gangbare biodegradable plastic. PLA zal verderop in deze blog worden toegelicht.

Bio-based recycable

Bio-based recycable kunststoffen imiteren de kunstoffen gemaakt uit fossiele grondstoffen. Uit suikerriet wordt alcohol gewonnen. Uit het alcohol wordt bijvoorbeeld ethyleen gemaakt om het kunststof polyethyleen te maken. Dezelfde polymeren worden gecreëerd als er uit fossiel grondstoffen wordt gewonnen. Dit kunststof composteert niet maar kan wel gerecycled worden met de rest van het kunststof. Voorbeelden van mogelijke imitaties zijn TPE, PP, PE en Nylon.

Bio-based? Let op het certificaat!

Dit zal u misschien verbazen. Elk kunststof mag bio-based genoemd worden. Ook al is het van aardolie gemaakt. De enige manier om zeker te zijn dat je groen bezig bent, is naar het certificaat kijken op het product of bij het geleverde granulaat. Twee veelgebruikte certificeringen zijn: DIN Certco en Vinçotte. Ze delen de kunststoffen op in verschillende percentage groepen die hieronder zijn weergegeven.

100%

Leveranciers van bioplastics zullen geen 100% bio-based materiaal aanbieden. Dit komt door wetgeving in Amerika. Voor leveranciers is het heel moeilijk om al het non-biologisch materiaal uit het productieproces te houden. Komt dat non-biologisch materiaal per ongeluk in het kunststof en wordt er 99% gemeten dan kan de leverancier aangeklaagd worden.

 PLA

PLA is het meest gangbare afbreekbare kunststof. 3D-print filament wordt veelal gemaakt van PLA. Steeds meer tasjes voor winkels worden ook uit PLA gemaakt. PLA is gemaakt uit melkzuur of cellulose en kent meerdere varianten. Het materiaal is uit zichzelf vrij stug en stijf. Om er mee te kunnen spuitgieten wordt een soort hars toegevoegd om het materiaal wat flexibiliteit te geven. Het vullen van de mal en het lossen van de producten wordt dan eenvoudiger.

PLA is uitermate geschikt voor 3D-printen, de reden daarvoor is voornamelijk de minimale krimp. Dit zorgt ervoor dat het product minder scheef trekt tijdens het printen. Een ander groot voordeel is het vloeigedrag. PLA heeft een goede doorstroom en geeft geen versmering.

Mechanische eigenschappen

Verschillen de bioplastics qua materiaal eigenschappen van de gangbare kunststoffen? Het PLA materiaal verschilt duidelijk. Dat kunt u zien als een nieuw materiaal. Imitatie bio-based kunststoffen worden zo gemaakt dat fabrikanten beweren dat ze zelfs compleet gelijk zijn aan conventionele kunststoffen. Alleen de aardolie geur ontbreekt. De bio-kunststof wordt opgebouwd uit moleculen die in ethanol zitten. De moleculen worden gepolymeriseerd tot dezelfde polymeren als in bijvoorbeeld polypropyleen van aardolie.

Prijs

Wanneer je een PE uit fossiele grondstof, een PLA en een PE bio-based zou vergelijken op prijs kom je op de volgende grove verhouding. Dit zal fluctueren in de tijd en verschillen per leverancier.

PE met fossiele grondstof: 1

PE biobased: 2,5

PLA: 4

Productiemethoden

In principe kunnen dezelfde productietechnieken gebruikt worden met bioplastics als met conventionele soorten. Echter is het nog niet voor alle technieken beschikbaar. Voor rotatiegieten is het materiaal nog niet geschikt. Dit komt door de te kleine markt die rotatiegieten behelst.

Keuze

Het kiezen voor bioplastics heeft direct gunstige invloed op het milieu. Het produceren van granulaat van bioplastic is namelijk schoner dan produceren met fossiele grondstof. Daarnaast haalt het biologische materiaal eerst CO2 uit de lucht in plaats van nieuw koolstof uit de grond te halen. Vervolgens leg je het koolstof vast in je product.

Alsof dat niet genoeg is kan je het een nieuw leven geven als compost of als grondstof voor andere kunststof producten.

De keuze voor bioplastics wordt vooral genomen door bedrijven die hun groene karakter willen uitdragen. Met producten die daar dus op aansluiten. Neem de makers van LEGO bijvoorbeeld. Die meten breed uit over hun gebruik van deze bioplastics.

Bij het schrijven van deze blog heeft FKuR, leverancier en onderzoeksbedrijf van bioplastics, informatie geleverd over dit materiaal.

Heeft u na het lezen van deze blog vragen over een productietechniek of ontwerpvraagstuk? Dan kunt u ons altijd mailen of bellen via de gegevens op deze webpagina.

Even voorstellen. Mijn naam is Ivor Muijlwijk, Product Ontwikkelaar bij ProInnovate en schrijver van deze serie blogs. Met vragen kunt u mij altijd mailen via muijlwijk@proinnovate.nl