© 2024 SURF
Er is een composiet gemaakt met 50%(w/w) houtvezel in bio-PP. Dit is ook gedaan met 50%(w/w) bamboevezel. Mechanisch recycleren hiervan laat zien dat de mechanische eigenschappen relatief hoog blijven vergeleken met blanco materiaal (PP en PE). De vezels worden wel over het algemeen korter / kleiner, waardoor na de 6e recycling cyclus de vezel als biofiller fungeert. Deze resultaten zijn verkregen dankzij goede samenwerking met Avans student(en) van de opleiding CPI. Tegelijkertijd was aan het begin van het project ook hinder ondergaan vanwege onvoldoende prestatie van student. Hiernaast heeft Covid en de limitatie eromheen voor vertraging in het projectplan gezorgd, waardoor verlenging werd aangevraagd van een half jaar
De verwachting was dat van de bamboe de sterkte en stijfheid het meest verhoogt[1] [2]. Voor de wateropname werd verwacht dat het toevoegen van vezels dit verslechterd waarbij aan het begin bamboe het meeste opneemt. Aan het eind werd verwacht dat hout het meeste water op heeft genomen[3]. Per cyclus werd verwacht dat de eigenschappen, op de rek bij breuk en MFI na, geleidelijk aan af namen. Voor de rek bij breuk werd verwacht dat deze de eerste vier cycli toenam waarna deze sneller zou afnemen dan de andere eigenschappen, de MFI zou blijven toenemen per cyclus[2]. Voor de Charpy test wordt verwacht dat het toevoegen van vezels het materiaal zal verzwakken, waarna het recyclen hiervan weinig effect zal hebben [4]. Bij de vervuiling werd verwacht dat de toevoeging van 0,5% vezels aan PE en PP composieten zou zorgen voor een significante toename in de sterkte en stijfheid van de composieten en 0,2 en 0,1% vezels de eigenschappen niet meer significant aan zou passen [5].
De verandering van de mechanische en fysische eigenschappen door het toevoegen van vezels en de effecten van de recycle cycli hierop zijn het zelfde als verwacht in de hypothese en geven dus een toenamen in de maximale treksterkte en E-modulus. Op de rek bij breuk en MFI na. Bij de rek bij breuk vindt er na de vierde recycle cyclus namelijk geen afname plaats maar blijft de toename doorgaan. De verwachte degradatie van de ketens die zou zorgen voor een afname in de keten lengte en een toename van de MFI heeft niet plaatsgevonden.
Bij de waterabsorptie zorgde het toevoegen van bamboe er niet voor dat deze aan het begin meer water opnam dan hout. De verwachting dat hout uiteindelijk meer water absorbeert dan bamboe klopte wel deze heeft uiteindelijk 1,24 wt% meer water heeft opgenomen. Het opgenomen water gaat niet in de vrijeruimte van de trekstaaf zitten maar zorgt ook voor een toename in het volume, deze toename loopt gelijk op met de hoeveelheid water die geabsorbeerd is.
Uit het onderzoek naar de vervuiling blijkt dat de toevoeging van 0,5%, in tegenstelling tot wat verwacht werd, weinig effect heeft op de eigenschappen, zoals maximale treksterkte en de E-modulus, op de rek bij breuk na. Hierbij is bij de toevoeging van 0,1% vezel al een sterke afname waar te nemen bij zowel PP en PE.
Steeds meer bedrijven en consumenten streven naar meer Biobased producten en toepassingen. Het probleem begint vaak bij de grondstof: de conventionele materialen zijn veel goedkoper, overvloedig en gemakkelijk verwerkbaar dan de meeste Biobased alternatieven.
Het is hierdoor dat Rodenburg en Avans de Initiatief nemen om materiaalonderzoek te verrichten met als doeleinde de Biobased materiaal assortiment op de markt positief te beïnvloeden. Er wordt gefocust op Biobased polyethyleen en polypropyleen als grondstof, waarin natuurlijke hout en bamboe vezels verwerkt worden om tot een nieuwe bio-composiet te komen.
De belangrijkste aspecten van dit onderzoek zijn de menging tussen polaire vezels en apolaire polymeermatrix en de analyse van de recyclebaarheid van de composiet.
Composiet ontwikkeling vindt in eerste instantie plaats op laboratorium schaal. Parallel daaraan wordt het materiaal mechanisch gerecycleerd, zodanig dat de werkelijke situatie wordt nagebootst. De materiaal eigenschappen worden gedurende de recycletesten gemonitord. De best presterende en geoptimaliseerde bio-composiet materiaal wordt opgeschaald door middel van spuitgietproductie van veel gebruikte artikelen. Uit dit project wordt een potentieel nieuwe Biobased alternatieve kunststof ontwikkeld met gereduceerde CO2-voetprint, die de kwaliteit en prijs van conventionele kunststoffen concurreert.