PHA Spinning

Binnen de wereld van gesponnen polymeergarens zijn de meeste beschikbare garens gebaseerd op petrochemische polymeren, zoals polyesters of polyamiden (bijv. nylon) binnen de kledingtextielindustrie, of polypropyleen (PP) en polyethyleen (PE) voor industrieel/commercieel textiel. Deze garens hebben uitstekende eigenschappen, waardoor ze in een breed scala aan toepassingen worden gebruikt. Maar het blijven niet-afbreekbare materialen, wat betekent dat ze aanwezig blijven in het milieu lang na hun gebruik. 

Aanleiding 

De garens die worden gebruikt in buitentoepassingen, komen vrij als microplastics als ze beginnen af te breken, als gevolg van blootstelling aan de weerselementen. Er zijn alternatieve, biologisch afbreekbare polymeren die hun plaats zouden kunnen innemen. Een dergelijke groep polymeren zijn polyhydroxyalkanoaten (PHA's). 

Deze polymeren worden gemaakt door micro-organismen en ook volledig biologisch afbreekbaar in natuurlijke omgevingen. Ze kunnen ook worden gemengd met andere biologisch afbreekbare polymeren om hun eigenschappen te verbeteren. 

Welk probleem lost het project op? 

Om een polymeer te maken met de benodigde eigenschappen om gesponnen te kunnen worden, is het nodig PHA te blenden met een andere biogebaseerde kunststof. De vraag is, welke PHA('s) (er zijn meerdere polymeren binnen de familie) het beste kunnen worden gemengd met welke andere polymeer(en). Welke verhouding tussen PHA en ander biopolymeer is nodig, om de meest gunstige eigenschappen te verkrijgen voor verschillende toepassingen? 

Zodra zo'n mengsel is ontwikkeld, moet het worden gesponnen tot een garen en dit garen moet worden gemaakt in non-wovens voor gebruik in producten zoals hygiëne doekjes. Voor elk van deze processen geldt dat het vereiste materiaal en de juiste voorwaarden moeten worden onderzocht. 

In dit project is het doel om te bepalen welke PHA('s) met welke andere biologisch afbreekbare polymeren, het meest geschikt zijn voor het maken van gesponnen garens. De garens die ontwikkeld worden zijn o.a. voor toepassing bij de productie van niet-geweven fleece voeringen voor dakleer en/of bij de productie van non-woven materiaal voor hygiënedoekjes. 

Daarnaast, moeten de garens hun biologische afbreekbaarheid in natuurlijke omgevingen behouden. De genoemde producten hebben een aanzienlijke kans om via doekjes in het milieu terecht te komen, die ondanks onze inspanningen na gebruik op de vuilnisbelt belanden, of in de riolering. 

Projectteam 

• NHL Stenden Hogeschool 
• Hanze
• Essity 

Hoe pakt het projectteam dat aan? 

Het project bestaat uit 3 fasen:  

1. Blends en karakterisering 
   In deze fase ligt de focus op bepalen welke PHA-mengsels geschikt zijn voor het maken van gesponnen garens en het identificeren van één mengsel  
2. Spinning en karakterisering 
   Hier ligt de focus op het ontwikkelen van garens met behulp van de PHA-mix geïdentificeerd en geproduceerd in fase 1. 
3. Productontwikkeling 
   In het vervolg op dit project non-woven producenten die met Essity samenwerken zullen direct betrokken zijn bij het ontwikkelen van de non-wovens die nodig zijn voor Essity's hygiëne producten. Ze zullen beginnen ontwikkeling van een nieuwe reeks hygiëne doekjes, gebaseerd op de geproduceerde PHA-menggarens gedurende de rest van het project. Essity zal hier ook worden betrokken bij het testen van deze niet-geweven monsters om te bevestigen dat ze voldoen aan de vereisten voor hun hygiëne producten.