DOSP-VHR-001868 | Biogebaseerde Isocyanaatvrij Polyurethaan Textiel Coatings

Het project zet in op de ontwikkeling van 100% bio-gebaseerd en niet-toxisch polyurethaan voor eindproducten in de textiel- en synthetisch rubberindustrie. Hiermee versterken kennisinstellingen en bedrijven uit de grensregio hun leidende positie in het ontwikkelen en inzetten van bio-gebaseerde materialen.

De productie van biopolymeren voor commerciële toepassingen neemt jaar na jaar toe. Ook binnen de synthetisch rubber- en textielindustrie is de transitie naar bio-gebaseerde materialen ingezet. Zo wil de textielsector haar producten tegen 2030 voor minstens 20% uit biomateriaal vervaardigen. Biopolymeren voor textielcoatings en synthetisch rubber (elastomeren), zoals polyurethaan, zijn echter slechts voor een beperkt aantal toepassingen beschikbaar en niet volledig bio-gebaseerd.

Het project Bio NIPU zet daarom in op onderzoek naar alternatieve, niet-toxische bouwstenen voor de synthese van polyurethaan. Volledig hernieuwbare grondstoffen – zoals reststromen uit suikerraffinage en de productie van biodiesel en natuurlijke oliën en vetten – worden gebruikt om bio-gebaseerde polyurethanen te ontwikkelen.

PU worden geproduceerd uit aardolie. Daarbij worden isocyanaten als bouwsteen gebruikt. Deze worden in verband gebracht met astma en andere chronische ziektes waardoor er een restrictievoorstel is van ECHA (European Chemicals Agency) voor diisocyanaten. De wetgeving en lagere beschikbaarheid van (di)isocyanaten kan resulteren in een phase-out van (di)isocyanaten waardoor onderzoek moet gedaan worden naar nieuwe bouwstenen voor PU synthese.

In dit project worden niet-toxische bio NIPU ontwikkeld op basis van hernieuwbare grondstoffen waarmee hernieuwbare eindproducten gerealiseerd kunnen worden. De grondstoffen voor synthese van bio NIPU zijn niet competitief met de voedselketen. De bouwstenen worden afgeleid uit biomassa zoals afvalstromen uit suikerraffinage en nevenproducten uit oleo- en biodieselindustrie.

Het project resulteert in bio NIPU voor textielcoating/elastomeren. In de 1e fase wordt op laboschaal onderzoek gedaan naar de synthese van bio NIPU, waarbij diverse routes en bouwstenen worden onderzocht om de gewenste eigenschappen te bekomen. De duurzaamheid van de bio NIPU wordt via levenscyclusanalyse (LCA) geëvalueerd. Het onderzoek naar de toepasbaarheid in elastomeren en coatings wordt geëvalueerd. Na evaluatie wordt bepaald welke PU het meest geschikt is voor grootschalige productie van coatings/elastomeren. In het 2e deel van het project wordt bio NIPU op pilootschaal geproduceerd en onderzoek gedaan naar elastomeer- en coatingapplicaties.

In het Interreg VL-NL project “Puur natuur: 100% biobased”, worden biobased additieven ontwikkeld voor PLA garen/coatings. Additieven die hierin ontwikkeld worden, kunnen voor functionalisatie aan bio NIPU toegevoegd worden waardoor er synergetische meerwaarde is. In het project “BioPU” ontwikkelt Centexbel biogebaseerde 2K PU uitgaande van polyolen en isocyanaat. Centexbel ontwikkelt dus biogebaseerde PU maar niet isocyanaatvrij.

DWI doet een studie op laboschaal naar isocyanaatvrije PU met andere bouwstenen en via andere syntheseroutes. Het project focust zich naar andere solventvrije toepassingen op laboschaal terwijl de focus in Bio NIPU is om biogebaseerde en isocyanaatvrije solventarme PU op grote schaal (pilootschaal) te ontwikkelen voor coatings en elastomeren. Expertise en kennis uit het Bio PU project zal gebruikt worden in het Bio NIPU project.