Nieuw onderzoeksgebied Stenden PRE: Biocomposieten

Composieten zijn materialen die bestaan uit kunststof en vezels. Als vezelmateriaal wordt veelal glas, aramide of koolstof gebruikt. Als kunststof (matrixmateriaal) wordt vaak polyester en epoxy gebruikt. Producten die van deze materialen gemaakt worden zijn bijvoorbeeld surfplanken, boten, auto-onderdelen, fietsframes etc. Alhoewel deze conventionele composieten zeer duurzaam zijn als het gaat om de levensduur zijn deze materialen in de maakfase en de afdankingsfase zeker niet duurzaam. Het kost zeer veel energie om deze materialen te maken en als afval bijna niet te recyclen.

Een van de bekendste natuurlijke composieten is hout. Hout bestaat voornamelijk uit de celwandbestanddelen, die worden samengehouden door lignine. Lignine heeft dezelfde functie, namelijk bindmiddel (matrix), als kunststoffen in composieten. De natuur is dus een mooi voorbeeld om zelf ook natuurlijke (bio)composieten te gaan ontwikkelen. Het gebruik van natuurvezel is relatief nieuw en heeft nog een enorm groeipotentieel. Door natuurvezel in te bedden in (natuurlijke) kunststof, kunnen hoogwaardige producten met een warme uitstraling worden geproduceerd.

Sinds september is bij Stenden Polymore Research & Education (Stenden PRE) dit nieuwe onderzoeksgebied: “biocomposieten” toegevoegd. Biocomposieten zijn dus materialen die bestaan uit natuurvezels die gebonden zijn in een kunststof en die je kunt terugvinden in bijvoorbeeld deurpanelen van auto’s of vlonderplanken te verkrijgen in de bouwmarkt. Zij worden wel de eerste generatie biocomposieten genoemd waarin de hout of natuurvezels zeer kort zijn en nauwelijks een versterkende functie hebben maar meer een optische.

Daan van Rooijen gaat als associate lector onderzoek doen naar deze eerste generatie biocomposieten maar gaat zich daarnaast ook richten op de nieuwe generatie biocomposieten. De natuurvezelversterking bestaat hier meer uit langere vezels zoals die zijn verwerkt in weefsels of zogenaamde legsels. De te gebruiken harsen en plastics zijn composteerbaar of gebaseerd op agrarische grondstoffen. Als natuurlijke vezels worden o.a. hennepplanten gebruikt, jute, cocosvezels, vlas etc.

In de huidige markt worden dergelijke natuurvezelcomposieten nog nauwelijks toegepast maar uit eerder onderzoek is gebleken dat deze composieten wel geschikt zijn voor hoogwaardig belaste constructies, zelfs onder extreme gebruiksomstandigheden. Hierbij moet je denken aan de vervanging van metalen constructies, metalen sandwich platen, glasvezel versterkte profielen en gevelpanelen. Niet alleen milieuwinst maar ook levensduurverlenging en kostenreductie behoren daarbij tot de mogelijkheden.

De status van de ontwikkeling van deze klasse van materialen is om nu te starten met de eerste demonstratieprojecten. Daartoe zal samenwerking gezocht worden met bedrijven die deze biocomposieten willen toepassen. Door het doen van materiaal en productieonderzoek willen we bij Stenden PRE aan gaan tonen dat deze materialen kunnen voldoen aan de huidige eisen.