Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
“Bio-based materiaal…    een alternatief of een welkome aanvulling?!”                     Joop Onnekink                   ...
We innovate, we create, we care              providing solutions that accelerate innovation, in multiple areas            ...
Bio based kunststoffen » Er vindt een enorme groei plaats in het aanbod van bio-based   materialen. » Voor ontwerpers is h...
Biodegradatie » Afhankelijk van milieu        •    Bodem (soil burial)        •    Water, zeewater        •    Anaeroob (v...
Beschikbare biopolymeren  » Belangrijkste groepen biopolymeren, Bio based/ Biodegradable         •    Cellulose en cellulo...
Productiecapaciteit bio-based kunststoffen  28-9-2011                     © Pezy Product Innovation                      1...
Toepassingsgebieden                                         Planable? disposable                                          ...
Voorbeelden van disposable toepassingen  28-9-2011                                 © Pezy Product Innovation              ...
Voorbeelden van planable toepassingen  28-9-2011                   © Pezy Product Innovation               17Voorbeeld van...
Voorbeeld van goede bio-degradable oplossing » De “oogst” van de waddenvereniging op de stranden van onze   waddeneilanden...
Strandspeelgoed,afbreekbaar na lange   tijd in zeewater                        © Pezy Product InnovationStrandspeelgoed » ...
Een planable als oeverbescherming: Ground Consolidator  28-9-2011               © Pezy Product Innovation      23Diverse p...
Diverse proefvakken met begroeiing 28-9-2011                 © Pezy Product Innovation                           25Voorbee...
Verwerking bio-based materialen » Aangezien data en ervaring nog onvoldoende voor handen is voor   ontwerpers heeft Pezy z...
Spiral flow matrijs voor vulgedrag Spiral flow natural fibre reinforced material @2 mm thickness Melt temperature settings...
Verwerkingsgegevens                               cyclustijd             60             50             40             30  ...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Joop Onnekink - Pezy Product Innovation

734 views

Published on

  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Joop Onnekink - Pezy Product Innovation

  1. 1. “Bio-based materiaal… een alternatief of een welkome aanvulling?!” Joop Onnekink Passion to CreateWe innovate, we create, we caremore than 100 specialists with a passion in product innovation © Pezy Product Innovation
  2. 2. We innovate, we create, we care providing solutions that accelerate innovation, in multiple areas Innovation consultancy and Ideation and project management design Product Development and Industrialization and engineering manufacturing support © Pezy Product InnovationPezy Product Innovation» Wij ondersteunen onze klanten middels: • Creeren van innovatieve product concepten • Het ontwerpen van producten • Advisering op gebied van maakbaarheid en materiaalkeuzes • Het ondersteunen tijdens production start-up 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 4
  3. 3. Bio based kunststoffen » Er vindt een enorme groei plaats in het aanbod van bio-based materialen. » Voor ontwerpers is het onduideliijk wat de mogelijkheden en de beperkingen van deze materialen zijn. » Pezy is daarom gestart met een inventarisatie van deze materialen en is bezig om de toepasbaarheid in kaart te brengen. » Zowel de eigenschappen, ontwerpregels als ook de verwerking van deze materialen zijn bekeken. 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 5Bio-based en/of bio-afbreekbaar 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 6
  4. 4. Biodegradatie » Afhankelijk van milieu • Bodem (soil burial) • Water, zeewater • Anaeroob (vergisting) • Compostering (industrieel of thuis) composteerbaar norm EN13432 Biodegradability in watery medium (oxygen consumption and production of CO2): Proof must be made that at least 90% of the organic material is converted into CO2 within 6 months@ 58˚C 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 7Beschikbare biopolymeren » Er kan een onderscheid gemaakt worden in nieuwe bio-based materialen en bio-based materialen met identieke structuur en eigenschappen als bestaande “fossil-based” materialen. » Denk hierbij aan bio-PE. Dit is een PE gebaseerd op ethanol uit rietsuiker, maar uiteindelijk met gelijke producteigenschappen als een “normale” PE. » Ook materialen waarbij een gedeelte van het polymeer “bio” is kunnen zo ingezet worden. Denk hierbij aan bio-PET. » Dit zijn zgn “drop-ins” die voornamelijk op prijs zullen moeten concurreren. Op dit moment zijn deze materialen nog duurder dan reguliere “fossil-based” materialen, mede door schaalgrootte van productie. 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 8
  5. 5. Beschikbare biopolymeren » Belangrijkste groepen biopolymeren, Bio based/ Biodegradable • Cellulose en cellulose derivaten • Zetmeel gebaseerde plastics (thermoplastisch zetmeel) • Polyesters • Polymelkzuur (PLA) • Polycaprolactone (PCL) • Polyhydroxy alkanoaten (PHA, PHB) • Diverse (co-)polyesters • Materialen gebaseerd op industriële eiwitten • Op suiker gebaseerde plastics • Blends van bovengenoemde materialen (met name thermoplastisch zetmeel en polyesters) 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 9Productiecapaciteit bio-based kunststoffen 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 10
  6. 6. Productiecapaciteit bio-based kunststoffen 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 11Toepassingsgebieden » De snelste groei kan gerealiseerd worden door het vervangen van bestaande materialen in bio-based materialen in een reguliere supply chain . Dit is vooral bij Bio-PET en Bio-PE. » Hierdoor echter zullen in eerste instantie vaak de productkosten stijgen door de geringere schaalgrootte. » Het inzetten van nieuwe bio-polymeren in bestaande toepassingen hebben vaak last van een hogere grondstofprijs en soms soortelijk gewicht en anderzijds soms langere cyclustijden en dus hogere productiekosten. » Deze Bio-based materialen komen daarom vooral tot hun recht als ze gekozen worden vanwege hun specifieke eigenschappen. » Dit behelst met name de biodegradeerbaarheid die aan het eind van de levenscyclus van belang kan zijn om kosten te besparen. » Ook kan het zijn dat vanwege het risico dat het product per ongeluk in het milieu terecht komt er voor biodegradeerbare kunststof gekozen wordt. 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 12
  7. 7. Toepassingsgebieden Planable? disposable durable Focus on Bio-degradable Focus on long term (compostability) behaviour Focus on long term behaviour AND bio-degradable 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 13Disposables » Typische materialen die hier ingezet worden zijn • TPS bijv Solanyl van Rodenburg • PLA bijv Ingeo van Natureworks » De focus bij productontwikkeling ligt op de composteerbaarheid om aan regelgeving te voldoen. » Dit houdt in dat wanddiktes gelimiteerd zijn. » Tevens betekent dit dat vochtbestendigheid en temperatuurbestendigheid gelimiteerd zijn. » De gebruiksduur van deze producten zal relatief kort zijn » De uitdaging voor de ontwerpers ligt hier in het onderscheidend maken van verpakkingen zodat de consument weet dat het composteerbaar is!! 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 14
  8. 8. Voorbeelden van disposable toepassingen 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 15Planables » Voor veel toepassingen zoekt men een materiaal dat gedurende een gedefinieerde tijd voldoende eigenschappen behoudt en vervolgens milieuvriendelijk afbreekt. » Dit noemen we binnen Pezy zgn Planables. » Spelen met de verschillende parameters die afbreeksnelheid beïnvloeden is een uitdaging. » De normen voor composteerbaarheid zijn niet altijd nodig. » Aanpassingen zijn • materiaaltype, afhankelijk van omgeving • Wanddikte om de afbraaksnelheid te beinvloeden • Toevoegingen als vezels of natuurlijke additieven om afbraaksnelheid te vergroten of te verlagen. 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 16
  9. 9. Voorbeelden van planable toepassingen 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 17Voorbeeld van goede bio-degradable oplossing » Per jaar worden duizenden ballonnen opgelaten door kinderen met daaraan een naamkaartje. » Al deze ballonnen eindigen in de natuur. 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 18
  10. 10. Voorbeeld van goede bio-degradable oplossing » De “oogst” van de waddenvereniging op de stranden van onze waddeneilanden. 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 19De oplossing 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 20
  11. 11. Strandspeelgoed,afbreekbaar na lange tijd in zeewater © Pezy Product InnovationStrandspeelgoed » Uitdagingen: • Materiaalkeuze voor zowel kindveilig gebruik als milieuvriendelijke afbraak. • Pigmentkeuze , aantrekkelijk en ook veilig. » Status: • Matrijs in aanmaak • Materiaal selectie loopt 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 22
  12. 12. Een planable als oeverbescherming: Ground Consolidator 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 23Diverse proefvakken met begroeiing 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 24
  13. 13. Diverse proefvakken met begroeiing 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 25Voorbeelden van gerealiseerde durables Mobieltjes met onderdelen van biopolymeren De Performer Energy Care, een stofzuiger van Philips, heeft een kap waarin PLA verwerkt is Ijskrabber van HH PLA 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 26
  14. 14. Verwerking bio-based materialen » Aangezien data en ervaring nog onvoldoende voor handen is voor ontwerpers heeft Pezy zelf diverse testen uitgevoerd. » Door in een eigen “standaard” matrijs te produceren kunnen verschillen in materiaaleigenschappen, uiterlijk en verwerking eenvoudig vergeleken worden. Tevens kunnen de procesomstandigheden vergeleken worden met de berekeningen vanuit Moldflow voor zover er materiaaldata voor handen is.door “standaard” bio-based materialen gedekt. 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 27Verwerkingsparameters » Qua verwerking soms grote verrassingen: » Het volgen van de aanbevolen instelling leidt niet altijd tot resultaat. Instellingen vlgs Instellingen sterk datasheet afwijkend 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 28
  15. 15. Spiral flow matrijs voor vulgedrag Spiral flow natural fibre reinforced material @2 mm thickness Melt temperature settings acc datasheet, injection pressure 1250 barPP nat fibre PP nat fibre PP glass fibre @@ 40⁰C @ 90⁰C 30⁰C moldmold mold Max Max Max flowlength flowlength flowlength 14 cm 17 cm 48 cm 26-11-2012 © Pezy Product Innovation 29Inspuitdrukken » Bij goed lopende processen zijn er grote verschillen in vuldrukken door verschillend vloeigedrag. » Hier moet terdege rekening mee gehouden worden, vooral bij grotere producten vuldrukken (Bar) 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 PP homo ABS PC TPS PLA PLA-im PLA/PC PLA-gf 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 30
  16. 16. Verwerkingsgegevens cyclustijd 60 50 40 30 20 cyclustijd 10 0 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 31Samenvatting » Bio based materialen zijn sterk groeiend in diversiteit en performance. » Op dit moment zijn er al diverse hoogwaardige toepassingen die in de markt staan waarbij op een juiste manier gebruik gemaakt wordt van de specifieke eigenschappen van de polymeren. » Ontwerpers zullen in de komende jaren goed op de hoogte gehouden moeten worden om de groei in mogelijkheden bij te houden. » Het (opnieuw) opbouwen van kennis op materiaal/ productie gebied is voor productontwikkelaars belangrijk om risico’s in een project te signaleren en te reduceren. » Het toepassen van deze materialen voor de zgn planables is een grote uitdaging, waarbij nog veel ervaring moet worden opgebouwd. Met name de voorspelbaarheid op lange termijn is dan een issue. 28-9-2011 © Pezy Product Innovation 32

×