Gedreven door een samenwerkingsgerichte aanpak, streeft het Interreg VI FWVL VALCELMAT-project ernaar de manier waarop we cellulose ontwerpen, produceren en gebruiken te transformeren, waarbij de principes van duurzaamheid, circulariteit en prestatie volledig worden geïntegreerd. Het VALCELMAT-project pakt de uitdagingen aan waar onze samenleving voor staat en biedt een concreet antwoord op de behoeften van onze gemeenschap en onze grensoverschrijdende regio.
Een duidelijke ambitie: grondstoffen op een andere manier valoriseren
De kern van het VALCELMAT-project berust op een eenvoudig maar ambitieus idee: cellulose, het meest voorkomende natuurlijke polymeer op aarde, transformeren tot een materiaal met toegevoegde waarde.
Sinds de start in oktober 2024 heeft het project verschillende belangrijke mijlpalen bereikt, met name in het in kaart brengen van de behoeften van bedrijven. Deze technologische en wetenschappelijke monitoring heeft de door bedrijven gewenste eigenschappen aan het licht gebracht. Twee van deze eigenschappen werden aan het begin van het project onderzocht, namelijk brandvertragendheid en waterafstotendheid van cellulose, wat de weg vrijmaakt voor concrete toepassingen in diverse industriële sectoren.
Wetenschappelijke vooruitgang…
Het onderzoek aan de Universiteit van Artois richtte zich aanvankelijk op het functionaliseren van cellulose door middel van verestering om het thermoplastische en oppervlakte-eigenschappen te geven. Deze beoogde eigenschappen zouden toepassingen mogelijk maken in verpakkingen, oppervlaktebehandeling en composieten.
Dit leidde tot de productie van cellulosevetzuuresters (FACE’s). Het was mogelijk om de koolstofketenlengte van het zure gedeelte en de substitutiegraad (SG, maximale waarde = 3) te variëren. Zo werd bijvoorbeeld duidelijk aangetoond dat FACE’s met een SG groter dan 1,5 thermoplastische eigenschappen vertonen, terwijl een lagere SG de FACE’s een specifieke hydrofobiciteit geeft. De invloed van SG op de eigenschappen van de FACE’s werd bestudeerd.
De oppervlakte-eigenschappen van deze materialen werden gekarakteriseerd om hun hydrofobe aard te bepalen. Ook het mechanische en thermische gedrag werd bestudeerd, waaruit bleek dat een toename van de lengte van de vetzuurketen de treksterkte kan moduleren.
VALCELMAT: Multifunctionele biobased materialen?
Polymeren kunnen onderhevig zijn aan degradatieverschijnselen als gevolg van oxidatie.
Op basis van deze observatie zijn formuleringproeven uitgevoerd met FACES-folies met behulp van verschillende biobased antioxidante biomoleculen. Deze biobased additieven, afkomstig van lokale biomassa, hebben de FACES-folies interessante eigenschappen gegeven die momenteel worden gevalideerd.
Monitoring met TGA (thermogravimetrische analyse) in lucht heeft voor sommige additieven een significant effect aangetoond op het vertragen van hun thermische degradatie.
Bovendien wordt het potentieel voor antioxiderende werking en UV-bescherming momenteel geëvalueerd binnen het UPJV-partnerschap en lijkt dit veelbelovend.
Deze multifunctionele eigenschappen zijn steeds meer gewild voor toepassingen als actieve verpakkingen, waar prestatie en duurzaamheid essentieel zijn. Deze materialen zullen binnenkort worden getest op hun biologische eigenschappen en afbreekbaarheid.
Neem voor meer informatie gerust contact met ons op, volg onze website voor updates of connect met ons op LinkedIn.