Inspirerend verhaal De eindeloze toepassingen van duurzame cellulosevezels uit biomassa

14/03/2022

Groeiende bewustwording doorheen de volledige productieketen zorgt ervoor dat de biogebaseerde economie aan kracht wint. Zowel consument als producent gaan al maar vaker op zoek naar duurzame producten op basis van 'groene' grondstoffen. Onderzoek naar en de ontwikkeling van cellulosevezels zit dan ook in de lift. De R&D afdelingen van veel toonaangevende bedrijven draaien op volle toeren en onderzoeken nieuwe technologieën die de ontwikkeling van duurzame cellulosevezels uit (lokale) biomassa kunnen versnellen.

Fiber

Cellulosevezels

Cellulose is een natuurlijk polymeer dat gewonnen wordt uit hout of vezelgewassen als vlas en katoen, maar ook uit biomassa reststromen of uit andere gerecycleerde stromen. Belangrijk om hierbij op te merken dat de bron - dus het soort biomassa dat als basis gebruikt wordt - de kwalitatieve eigenschappen zoals flexibiliteit en sterktegraad van de cellulosevezel zal bepalen.

Commerciële producten met cellulosevezels

Ondertussen sprongen al heel wat gekende bedrijven op de kar en ze ontwikkelden uit verschillende biomassa's kwalitatief hoogstaande alternatieven voor de traditioneel uit fossiele materialen gemaakte vezels. Enkele bedrijven die dit soort innovatieve cellulosevezels al commercieel op de markt brachten, zijn:

Sappi Europe

Het Belgische bedrijf Sappi Europe - actief in de houtvezelsector - maakt verschillende soorten papier (grafische -, verpakkings-, specialiteitspapieren) maar daarnaast wordt er ook pulp opgelost om te recycleren tot duurzame vezels. Sappi zet in op de productie van biomaterialen zoals Valida en bio-energie.

Valida is een hernieuwbaar materiaal dat gebruikt wordt om fossiele stoffen te weren uit een reeks gevarieerde producten. Het wordt gemaakt uit de kleinste component van cellulose namelijk de cellulose fibrillen. Door de cellulose fibrillen in water te brengen, vormen ze door waterstofbindingen en mechanische verstrengeling een uitgebreid netwerk. Dat netwerk kan deeltjes in suspensie en olie-in-water emulsies stabiliseren zonder emulgator en maakt het erg geschikt om te gebruiken in bijvoorbeeld cosmetica, coatings of verven, bouwmaterialen ... Concreet zorgt de toevoeging van Valida in verf er bijvoorbeeld voor dat ze niet gaat druppen. In cosmeticaproducten zoals zonnecrème zorgt Valida voor een betere bescherming tegen de zon ...

Fibres365

Bij Fibres365 (DE) worden cellulosevezels uit niet-houtige biomassa of uit nevenstromen van eenjarige voedingsplanten geproduceerd. Mogelijke inputstoffen zijn stro, hennep, vlas, miscanthus, katoen, bananenstengels, bagasse ... Omdat de verwerkingsinstallaties lokaal op boerderijen met biogasinstallaties geïnstalleerd worden, spreken we over een regionaal en gedecentraliseerd concept. De verwerking - zonder het gebruik van chemicaliën - gebeurt op basis van stoomexplosie-technologie. Deze technologie laat toe om niet enkel vezels te produceren maar ook om nuttige stoffen van elkaar te scheiden (vb. suikers, lignine, organische zuren en mineralen). Die stoffen worden op hun beurt verwerkt tot bio-energie, biofenolen, biopolymeren of meststoffen.

Spinnova

Ook de in Finland gevestigde firma Spinnova legde zich al toe op de productie van 'groene' vezels uit biomassa. Specifiek richten zij zich met hun cellulosevezels op de textielindustrie. Tijdens het productieproces wordt pulp-grondstof uit hout, leder- of katoenafval of landbouwnevenstromen (vb.tarwestro) op mechanische manier verfijnd tot microgefibrilleerde cellulose. Die vezels worden op hun beurt omgezet tot ‘spin-klare’ vezels. De transformatie gebeurt door middel van een extrusieproces, waarbij de microfibrillen geroteerd en uitgelijnd worden tot een natuurlijke textielvezel. Tot slot wordt de spin-klare vezel gedroogd, verzameld en tot garen gesponnen.
De afwezigheid van schadelijke chemicaliën, het bijna zero watergebruik en de minimale CO2 emissies zorgen voor een erg duurzaam productieproces. Dat de Spinnova vezel daarnaast - zonder kwaliteitsverlies - kan gerecycleerd worden om te hergebruiken in het productieproces maakt de cirkel rond. Enkele wereldbefaamde kleding- en schoenproducenten, zoals onder andere Adidas, The North Face, H&M Group, Icebreaker, ECCO... gingen al aan de slag met de Spinnova vezel en integreerden deze met succes in hun textielcollecties. Een mooi bewijs dat de markt vragende partij is voor alternatieve en duurzame materialen.

Bast Fibre Tech

Wereldwijd zijn bedrijven op zoek naar cellulose vezels gemaakt uit biomassa. Het Canadese bedrijf Bast Fibre Tech gebruikt biomassa als hennep, vlas, jutte en kenaf als basis voor de ontwikkeling van 'groene' vezels.
Ze slaagden erin om de bast (binnenste vezels) van de plant mechanisch te scheiden van de overige plantdelen, zonder het floëemkanaal van de plant daarbij te beschadigen. Het intact houden van de holle floëemvezels is van belang voor een groter absorptievermogen van het finale product.
Het schoonmaken, scheiden en verfijnen van de bastvezels gebeurt tijdens het natte proces. Tot slot worden de vezels gedroogd en gemodificeerd (vb. cohesieverbetering, absorptiemodulatie en klant-specifieke-stapellengte) tot ze de gewenste eigenschappen krijgen voor de productie van de vaak voor 100% uit bastvezel ontwikkelde eindproducten. Enkele voorbeelden van producten die met Bast Fibre tech ontwikkeld werden en vandaag commercieel op de markt zijn: babydoekjes, textiel voor persoonlijke verzorging, huishouddoekjes ...

De balans: traditionele vezels of cellulosevezels?

Uit bovenstaande voorbeelden blijkt heel duidelijk dat de cellulosevezels veel potentieel bieden om op termijn de traditionele vezels, gemaakt uit fossiele grondstoffen, te vervangen. Wat betreft de technische eigenschappen zoals stevigheid, absorptiegraad, flexibiliteit en levensduur, kunnen de cellulosevezels vandaag al perfect met de kwaliteit van de traditionele vezels concurreren. Om de prijs van 'groene' vezels te laten dalen is verder onderzoek, schaalvergroting en commercialisatie nodig. Dat wereldspelers uit de textielsector en andere grote multinationals actief op zoek gaan naar 'groene' vezels, bewijst echter wel dat de markt rijp is voor de introductie van dit soort duurzame alternatieven.

Bronnen

fiber