Folie met vezels succesvol alternatief voor antifoulings

Jaap van Peperstraten

Toepassing van twee bijzondere lijmen

Sinds jaar en dag worden er in de beroeps- en pleziervaart giftige antifoulings toegepast om de aangroei van mosselen en zeepokken tegen te gaan. Omdat die antifoulings langzaam hun bestanddelen loslaten om hun werk te doen, staan ze niet bepaald bekend als milieuvriendelijk. Sinds enige jaren is er een methode die het probleem totaal anders aanpakt – en met succes. De uitvinding heeft inmiddels meerdere prijzen in de wacht gesleept. Wat houdt de methode in?

Rik Breur

Rik Breur

Het gaat om een uitvinding die in 2014 de Dutch Innovation Award heeft gewonnen, in 2018 op de Hiswa werd uitgeroepen tot product van het jaar, en in juni dit jaar de European Inventor Award 2019 van het Europees Octrooibureau kreeg, in de categorie midden- en kleinbedrijf. Het prijswinnende product heet Finsulate en is geen verf, maar een zelfklevende folie

die als een ‘wrap’ op de romp van een schip wordt aangebracht. Door de fijne vezelstructuur op het oppervlak verhindert deze de ongewenste aangroei, zonder de weerstand van het schip te verhogen. Geestelijk vader van Finsulate is Rik Breur, uitvinder en materiaalwetenschapper. Waar heeft hij de inspiratie voor zijn uitvinding vandaan gehaald?

“Ik ben best lang bezig geweest om dit product te ontwikkelen en heb lang gezocht naar mogelijkheden voor milieuvriendelijke antifoulings. Wat me altijd stoorde, was dat de reguliere antifoulings giftig voor het watermilieu zijn. Op basis daarvan ben ik eens gaan kijken hoe er in de natuur voor wordt gezorgd dat oppervlakken mooi schoon blijven. Dan ontdek je dat daar heel vaak het mechanisme van stekeltjes wordt gebruikt als succesvol afweermechanisme tegen aangroei en vuil, bijvoorbeeld bij de zee-egel. Op basis daarvan kom je tot de vraag of je het idee van stekeltjes ook in de scheepvaart zou kunnen toepassen. Er was een lang ontwikkeltraject voor nodig, maar met Finsulate is een in de praktijk bewezen alternatief voor antifoulings beschikbaar gekomen. De gewonnen prijzen zie ik als een mooie persoonlijke erkenning.”

Een binnenvaartschip dat wordt bekleed met finsulate

Binnenvaartschip wordt met Finsulate bekleed.

LIJMEN

Vanzelfsprekend moesten er tal van technische problemen overwonnen worden voordat het idee werkelijkheid kon worden. Zoals op lijmgebied: er moest niet alleen een lijm komen om de folie op het schip te houden, maar aan de andere kant ook een lijm om de stekeltjes aan de folie te binden en een bepaalde methode om ze mooi rechtop te houden. Rik Breur: “Dan ontdek je dat zeewater een extreem agressieve omstandigheid is voor lijmen. Voor de zelfklevende lijm om de folie op de boot te zetten, zijn we eerst gaan kijken naar lijmen in de vliegtuigindustrie voor de belettering op een vliegtuig. Als het op een vliegtuig blijft zitten, zou je denken dat dit onder water ook wel het geval zal zijn. Maar dat bleek dus toch niet te werken. Met de producent van de folies zijn we dus verder gaan werken aan geschikte lijmsystemen die in zeewater lang hun werk blijven doen.”

De zoektocht heeft geleid tot een drukgevoelige lijm die geactiveerd wordt door hem aan te drukken op de coating op het schip, nadat je de folie van het stickervel hebt losgetrokken. Er is dus geen sprake van een chemische hechting, maar van een fysische. De lijm is dusdanig sterk dat hij een waterdruk van 200 bar kan weerstaan. De zoektocht naar de lijm om de stekels op de folie vast te zetten was iets ingewikkelder. Uiteindelijk is men uitgekomen bij een op water gebaseerde tweecomponentenlijm en een elektrostatisch lijmproces. “Het gaat om een vrij specifieke lijmtechniek die vooral in de flockindustrie wordt gebruikt (waarbij een kunststofvezel op stof wordt gedrukt, red.). Deze techniek zorgt ervoor dat de vezels zijn ingebed voordat de lijm uithardt. Het is een elektrostatisch lijmproces, waarin de stekels (vezels) elektrisch geladen worden en in een elektrisch veld vliegen richting de folie en dan mooi loodrecht op het oppervlak komen te staan. Die lading ontstaat door een grote bak met vezels die boven de folie hangt onder hoogspanning te zetten, zodat die geaard wordt. Dan heb je een elektrisch veld tussen de vezels en de folie daaronder op de lopende band. Als je de vezels door een rooster drukt, komen ze in het elektrische veld en worden ze naar beneden geschoten naar de folie. Horizontaal gezien is de ruimte tussen de vezels heel klein.”

Twee werknemers die finsulate aanbrengen op een monopile

Het aanbrengen van Finsulate op een monopile.

PRAKTIJKTESTEN

De dikte van de folie met lijm bedraagt ongeveer 100 micrometer, de vezels zijn ongeveer twee tot drie millimeter lang. Voor boten die snel varen, zijn de vezels wat korter; langzaam varende schepen krijgen een folie met langere vezels (stekeltjes). Dit heeft met de weerstand te maken. De folie zelf bestaat uit nylon vezels en een polyester film. De folie wordt in grote rollen van anderhalve meter breed en 500 meter lang aangeleverd, die ter plekke op handzaam formaat worden gesneden. Voor het aanbrengen is geen voorbehandeling nodig. De folie kan gewoon op een goede corrosiewerende coating geplakt worden. Die coating moet er dus wel zijn. Deze moet echter niet te stoffig zijn en oude antifoulings moeten wel eerst verwijderd worden. Het soort substraat maakt niet uit. De folie kan op staal, aluminium, hout en polyester worden toegepast.

Rik Breur: “Wij brengen dus een textuur op het oppervlak aan en heel vaak moeten wij uitleggen dat door de stekeltjes de weerstand niet verhoogd wordt. Finsulate is uitgebreid getest in samenwerking met instituten als MARIN, TNO en TU Delft. Ook heeft het de nodige praktijktesten op schepen doorstaan. Uit de praktijk blijkt gewoon dat er geen weerstandsverandering is. Als dat wel zo zou zijn, kun je wel stoppen met dit product. We hebben het nu toegepast op meer dan honderd jachten, drie vrachtschepen en ook op twintig bevoorradingsschepen die pendelen naar boorplatforms op zee. Het product heeft verschillende samenstellingen voor verschillende doelgroepen, zoals snel varende schepen, stationaire vaartuigen, voor zoet of zout water en voor fundatiepalen van windmolens op zee. Mensen die twijfelen, zou ik willen oproepen om het gewoon eens uit te proberen. Het is sowieso een waterdichte folie, die je ook als extra bescherming tegen corrosie kunt zien.”

Een rol finsulate

Rol Finsulate

Reacties