Bioplastics

Plastic heeft zeer uiteenlopende eigenschappen. Afhankelijk van de toepassing is het hard of zacht, al dan niet transparant, hittebestendig, stug of buigzaam, noem maar op. De herkomst van deze eigenschappen zijn te herleiden tot de moleculaire structuur van plastics. Plastics zijn polymeren. Dat zijn langwerpige moleculen, opgebouwd uit een aaneenschakeling van monomeren. Door zaken als de ketenlengte, het aantal crosslinks en andere dingen te veranderen, zal het uiteindelijke materiaal ook andere eigenschappen hebben.
Je kunt van bestaande plastics (denk aan plastic bekertjes, verpakkingsmaterialen, plastic zakjes, plastic flessen) verschillende eigenschappen gaan bepalen. Denk aan eigenschappen als buigzaamheid, sterkte, elasticiteit en doorzichtigheid. Je kunt je gevonden eigenschappen proberen te verklaren met behulp van theorie.

Je verslag bestaat uit een theorie- en een resultatengedeelte. In de theorie onderbouw je welk resultaat je verwacht van je experimenten en in de resultatensectie bespreek je of ze in lijn zijn met de theorie. Het is interessant om materialen met kleine verschillen in moleculaire structuur met elkaar te vergelijken, zodat je de veranderde materiaaleigenschap als gevolg van dit kleine moleculaire verschil in kaart kan brengen.

Bronnen

• PDF ‘thermosoftening plastics and thermosetting plastics’
  In het PDF-bestand ‘thermosoftening plastics and thermosetting plastics’ is een lijst te vinden van gangbare plastics met daarbij hun eigenschappen. Probeer van deze plastics (of een deel ervan) te verklaren waarom ze (in vergelijking met elkaar) deze eigenschappen hebben.
• Van polymeren naar plastics
  In hoofdstuk 3 van het boek ‘Van keten naar kunststof’ (A.K. van der Vegt en L.E. Govaert) is opgenomen hoe de ketenlengte samenhangt met de glasovergangstemperatuur. Parameters als ketenstijfheid en grootte van de zijgroepen van de ketens komen aan bod. Je kunt bij bestaande plastics deze aspecten meenemen in je analyse. 
• Periodieke tabel voor polymeren
  In deze tabel zie je veel plastics geordend staan op kristalliniteit en sterkte. De tabel kan je helpen uiteenlopende plastics te kiezen en in je vergelijkingen te bestuderen of de moleculaire structuur ook zo verschilt.

Er zijn verschillende methodes om polymeren te maken. De scheikundige mechanismes zijn verschillend (additiepolymerisatie, condensatiepolymerisatie, of nog iets anders), maar ook de manier waarop de verschillende mechanismes toegepast worden (suspensiepolymerisatie, emulsiepolymerisatie, etc) beïnvloeden het eindresultaat. Polystyreen kan door middel van zowel suspensie- als emulsiepolymerisatie gemaakt worden. Het eindresultaat is echter anders. Door de ketenlengte, aantal crosslinks en andere dingen te variëren kun je zelf plastic maken met uiteenlopende eigenschappen.

Je verslag bestaat uit een theorie- en een resultatengedeelte. In de theorie onderbouw je welk resultaat je verwacht van je experimenten en in de resultatensectie bespreek je of ze in lijn zijn met de theorie. De uitdaging is om je experimenten slim te kiezen, zodat je zowel synthese- als eigenschappen gerelateerde aspecten kunt bespreken in je werkstuk.

Bronnen

• Van keten naar kunststof
  In hoofdstuk 3 van het boek ‘Van keten naar kunststof’ (A.K. van der Vegt en L.E. Govaert) is opgenomen hoe de ketenlengte samenhangt met de glasovergangstemperatuur. Parameters als ketenstijfheid en grootte van de zijgroepen van de ketens komen aan bod. Deze aspecten kun je in je eigen polymeren variëren en zo verschillende materialen maken.
• Styreen maken
  Dit practicum uit de lesmodule “Plastic zonder olie, de natuur als fabriek” (gepubliceerd door het Betasteunpunt van Wageningen University) helpt je stapsgewijs bij de synthese van styreen.
  

Er zijn verschillende methodes om polymeren te maken. De scheikundige mechanismes zijn verschillend (additiepolymerisatie, condensatiepolymerisatie, of nog iets anders). Uit aardappelzetmeel kun je ook plastics maken. Door verschillende modificaties toe te voegen aan het zetmeel, krijgt je plastic verschillende eigenschappen.

Je verslag bestaat uit een theorie- en een resultatengedeelte. In de theorie onderbouw je welk resultaat je verwacht van je experimenten en in de resultatensectie bespreek je of ze in lijn zijn met de theorie. De uitdaging is om je experimenten slim te kiezen, zodat je zowel synthese- als eigenschappen gerelateerde aspecten kunt bespreken in je werkstuk.

Bronnen

• Van keten naar kunststof
  In hoofdstuk 3 van het boek ‘Van keten naar kunststof’ (A.K. van der Vegt en L.E. Govaert) is opgenomen hoe de ketenlengte samenhangt met de glasovergangstemperatuur. Parameters als ketenstijfheid en grootte van de zijgroepen van de ketens komen aan bod. Deze aspecten kun je in je eigen polymeren variëren en zo verschillende materialen maken.
• Zetmeel maken
  Dit practicum uit de lesmodule “Plastic zonder olie, de natuur als fabriek” (gepubliceerd door het Betasteunpunt van Wageningen University) helpt je stapsgewijs bij de synthese van zetmeel.
  

Er zijn verschillende methodes om polymeren te maken. De scheikundige mechanismes zijn verschillend (additiepolymerisatie, condensatiepolymerisatie, of nog iets anders). Uit chitosan, gewonnen uit de schaal van gamba’s, kan het plastic chitine gemaakt worden. Dit is een condensatiepolymerisatie.

Door de ketenlengte, aantal crosslinks en andere dingen te variëren kun je zelf plastic maken met uiteenlopende eigenschappen.

Je verslag bestaat uit een theorie- en een resultatengedeelte. In de theorie onderbouw je welk resultaat je verwacht van je experimenten en in de resultatensectie bespreek je of ze in lijn zijn met de theorie. De uitdaging is om je experimenten slim te kiezen, zodat je zowel synthese- als eigenschappen gerelateerde aspecten kunt bespreken in je werkstuk.

Bronnen

• Van keten naar kunststof
  In hoofdstuk 3 van het boek ‘Van keten naar kunststof’ (A.K. van der Vegt en L.E. Govaert) is opgenomen hoe de ketenlengte samenhangt met de glasovergangstemperatuur. Parameters als ketenstijfheid en grootte van de zijgroepen van de ketens komen aan bod. Deze aspecten kun je in je eigen polymeren variëren en zo verschillende materialen maken.
• Chitine maken
  Dit practicum uit de lesmodule “Plastic zonder olie, de natuur als fabriek” (gepubliceerd door het Betasteunpunt van Wageningen University) helpt je stapsgewijs bij de synthese van chitine.

Een profielwerkstuk over bioplastics kan ook meer maatschappelijk en zelfs economisch georiënteerd zijn. Er wordt veel onderzoek gedaan naar de biobased economy. Dit is een economie waarin grondstoffen verkregen worden uit groene materialen en waarin afval ook een grondstof is. Wageningen University doet veel onderzoek naar de Biobased Economy, ook met het oog op bioplastics. Bioplastics kunnen worden geproduceerd uit bijvoorbeeld biomassa. Sommige bioplastics zijn ook bioafbreekbaar of zelfs composteerbaar. Zo kunnen bioplastics bijdragen aan een duurzamere wereld.

Nog een stap verder gaat het Cradle-to-Cradle-principe, waarin de hoofdgedachte is dat afval niet bestaat. Er wordt niet nagedacht over het zo duurzaam mogelijk verwerken van afval tot een ander, laagwaardiger product. De insteek is dat een product of materiaal zo ontworpen wordt dat na gebruik de reststoffen direct een grondstof zijn voor een tweede levenscyclus. Juist voor bioplastics is deze filosofie heel toepasbaar en actueel.

Bronnen

• Biobased Economy
  In deze publicatie van Wageningen University wordt een deel van het Wageningse onderzoek naar de biobased economy beschreven. Er komen allerlei aspecten aan bod, bijvoorbeeld op het gebied van zonne-energie, bio-materialen en bio-chemicaliën.
• Rijksoverheid
  Op deze pagina van de rijksoverheid staat veel informatie over de biobased economy. De overheid stimuleert de ontwikkeling van een biobased economy.
• Cradle to cradle
  Op de website van een van de twee bedenkers van het Cradle-to-Cradle-principe vind je veel informatie.
• Tegenlicht
  Deze aflevering van Tegenlicht verduidelijkt veel over het Cradle-to-Cradle-principe.