Recyclability van thermoplastisch NFPC-profiel

Inleiding

In dit project zal de recyclebaarheid van het door Millvision ontwikkelde circulaire biobased thermoplastisch composiet profiel (Natural Fibre (bio)Plastic Composite (NFPC)) nader onderzocht worden door Millvision BV en Delphy BV.

Doel van het Onderzoek

Zo wordt een doorzicht verkregen van de mate van verdere CO2-vastlegging door inzet van natuurvezels zoals grassen en/of andere agroreststromen in composiet profielen, welke ingezet worden voor natte applicaties, zoals walbeschoeiingen.

Herbruikbaarheid en CO2-opslag

Oftewel, welk percentage van het circulaire biobased thermoplastisch composiet kan worden hergebruikt, wat leidt tot langere opslag van CO2.

Mechanische Eigenschappen

Daarnaast wordt onderzocht hoe deze gebruikte vezels zich gedragen in nieuw te vervaardigen composiet profielen en wat dit hergebruik betekent voor de mechanische eigenschappen.

Marktontwikkeling

Een belangrijke driver achter deze ontwikkeling is om enerzijds mee te ontwikkelen op de groeiende WPC-markt (vanwege minder onderhoud dan hout) en anderzijds om een valorisatie te krijgen van biomassa die vrijkomt bij veelal ook de eigenaren van beschoeiingen, namelijk Waterschappen, Gemeentes, e.d.

Circulaire Win-Win

Er wordt dan een circulaire win-win gevormd. Voor de duidelijkheid, deze ontwikkeling is niet tegen het gebruik van hout voor bepaalde toepassingen.

Positionering van NFPC

Met deze kennis kan het NFPC-profiel beter worden gepositioneerd ten opzichte van zacht- en hardhouten palen, welke na een aantal jaren rot of vermolmd zijn en daardoor niet meer herbruikbaar zijn, waarbij alsnog versneld CO2 vrijkomt.

Levensduur en CO2-vastlegging

Hierdoor kunnen de ontwikkelde biobased thermoplastische composiet profielen nog beter in de markt worden gepositioneerd qua levensduur en CO2-vastlegging. Deze ontwikkeling past daarmee in het proces dat de overheid duurzaam gaat inkopen vanaf 2023.

Botanische Kennis en Recycleerbaarheid

Dit onderzoek leidt tot beter gebruik van botanische kennis over de te gebruiken gewassen en hoe deze vezels zich gedragen in de recycling.

Inzicht in Degradatie

Daarnaast wordt een inzicht verkregen van de mate van recycleerbaarheid (mate degradatie van polymeer en vezel) van het ontwikkelde NFPC bio-composietmateriaal, aan de hand van (kunstmatig) verouderd materiaal dat gecompoundeerd en geëxtrudeerd wordt tot recycling grades.

CO2-opslag en Receptoptimalisatie

Dit geeft een beter inzicht in CO2-opslag van deze nieuw verkregen grades. Ook zal door middel van receptoptimalisatie gekeken worden naar vochtstabiliteit.

Design for Recyclability

Dit legt de basis om toekomstige recepten via het concept “Design for recyclability” te ontwerpen, te positioneren en te vermarkten. Deze recycleerbaarheid draagt bij aan CO2-reductie, doordat er een langere CO2-opslag plaatsvindt.

Materiaalverkleining en Compounds

Van reeds bestaande profielen, welke nu onder meer worden ingezet in verschillende ontwikkelde showcases (zogenaamde opofferingspalen), en van nieuwe profielen, welke d.m.v. UV-licht en hittebehandeling onder relatieve vochtigheid (RH) in een klimaatkast als functie van tijd sneller zullen worden verouderd, zal materiaal worden verkleind.

Granulaat en Mechanische Eigenschappen

Het verkregen granulaat wordt door Millvision ingezet in verschillende verhoudingen tezamen met vers geproduceerd granulaat met eenzelfde samenstelling. De verkregen compounds zullen worden verwerkt tot trekstaven en de mechanische eigenschappen worden vergeleken met vers geproduceerd granulaat.

Additieven en Botanische Verbeteringen

Daarnaast zullen verschillende additieven (hulpstoffen) worden getest in de receptuur met betrekking tot vochtbestendigheid. Ook wordt het NFPC-materiaal verbeterd door gebruik te maken van de botanische kennis van verschillende gewassen.

Maximaal Gebruik van Vezels

Door gebruik te maken van de unieke eigenschappen per gewas, kunnen de vezels maximaal worden ingezet voor de applicatie. Hierdoor kan er meer gestuurd worden op het gebruik van een vezel die vaker te recyclen is.

Resultaten en CO2-reductie

De verkregen resultaten zullen nader worden uitgewerkt richting een verdere toename in CO2-reductieprestatie.

Verlengde Levensduur

Oftewel, het inzichtelijk maken van de verlengde levensduur van gebruik van dit circulaire biobased uitgangsmateriaal, waardoor CO2 langer wordt opgeslagen.

LCA-berekening en Kostenanalyse

Deze effecten zullen worden vertaald met een LCA-berekening en Ashby ECO-design cost-analyse naar het effect op Life Cycle Cost (LCC) en Total Cost of Ownership (TCO) van deze NFPC-profielen.

Positionering in de Biobased Markt

Deze resultaten zullen leiden tot een beter inzicht in hoe deze profielen nog beter te positioneren in de biobased markt van NFPC en WPC ten opzichte van houten palen.