Synthesis, characterisation and application of bio-based polyester(amides) and polyester(imides) derived from waste sugar beet pulp
Suikerbietenpulp als duurzame grondstof voor coatings en kunststoffen
In zijn proefschrift onderzoekt Jesse Jongstra suikerbietenpulp als grondstof voor duurzame, bio-gebaseerde plastics en coatings. De huidige productie van plastics op basis van fossiele grondstoffen en het gebruik van niet-afbreekbare plastics dragen bij aan CO2-uitstoot, milieuvervuiling en de groeiende plastic soep in oceanen. Daarom is er steeds meer belangstelling voor materialen die gemaakt zijn uit hernieuwbare grondstoffen en biologisch afbreekbaar zijn.
Jongstra gebruikte suikerbietenpulp, een restproduct uit de suikerindustrie, om een bouwsteen voor polymeren te ontwikkelen, genaamd GalX. Met deze bouwsteen produceerde Jongstra zogenoemde polyesteramiden en polyimide(esters). Deze materialen combineren sterkte en flexibiliteit met een gedeeltelijke biologische afbreekbaarheid. Door de verhouding tussen ester- en amidegroepen te variëren, kon Jongstra eigenschappen zoals warmtebestendigheid en afbreekbaarheid aanpassen.
Jongstra heeft de materialen uitgebreid getest op onder andere thermische stabiliteit, mechanische eigenschappen en biologische afbreekbaarheid. Hoewel de polymeren niet snel afbreken, bleek dat een hoger ester-gehalte de afbreekbaarheid vergrootte. Daarnaast ontwikkelde Jongstra coatings op basis van deze bio-gebaseerde polymeren. Deze coatings vertoonden goede hardheid, oplosmiddelbestendigheid en netwerkvorming.
De resultaten tonen aan dat suikerbietenpulp een veelbelovende duurzame grondstof is voor nieuwe coatings en kunststoffen. Mogelijke toepassingen zijn onder andere coatings voor gecontroleerde afgifte van meststoffen of zaadcoatings. Verdere optimalisatie is nodig om de balans tussen prestaties en biologische afbreekbaarheid nog te verbeteren.
Jesse Jongstra voerde zijn onderzoek uit bij het Engineering and Technology institute Groningen (ENTEG), met financiering van het Carbohydrate Comptence Centre. Hij vervolgt zijn loopbaan als Research Engineer bij New Born Rubber.