Het pad naar biobased coatings: kronkelig maar voldoening gevend

Jaap van Peperstraten

Bij de productie van biobased coatings wordt de circulaire economie in praktijk gebracht: de hoofdbestanddelen zijn niet langer van fossiele olie afgeleid, maar worden verkregen uit rest- en afvalstromen van natuurlijke materialen. Na flink wat ontwikkelingswerk en samenwerking met ketenpartners is Baril Coatings erin geslaagd biobased coatings te produceren die net zo goed presteren als conventionele coatings. Hoe hebben ze dat voor elkaar gekregen?

“Vanuit onze overtuiging iets te moeten doen aan onze impact op de samenleving, hebben we in 2000 besloten hierin onze verantwoordelijkheid te nemen.” Dit zegt Joost Broeders, technisch directeur van Baril Coatings. “We hebben het concept van maatschappelijk verantwoord ondernemen onderschreven en zijn dat pad opgegaan. We zijn opnieuw gaan kijken naar de verbetering van de kwaliteit van verven, maar nu met als uitgangspunt minder materialenverbruik en slimmer produceren. Na enige tijd zijn we voor industriële toepassingen uitgekomen bij de DualCure technologie, die we zelf ontwikkeld hebben. Hiermee kunnen onze klanten objecten beschermen, met een sterk conserveringssysteem bestaande uit minder materiaal, minder lagen en met een snellere uitharding. In 2007 hebben we Farball Coatings uit Etten-Leur overgenomen, een bedrijf dat diverse schildersverven maakte. Toen er in 2010 een richtlijn kwam dat die verven minder oplosmiddelen moesten bevatten, hebben we ook die ontwikkelingsslag gemaakt. We merkten echter al snel dat we tegen de gevestigde orde – de grote verffabrikanten – aanliepen, waar we niet doorheen kwamen.” Dit was de aanleiding om het over een andere boeg te gooien; alleen het gehalte oplosmiddelen verminderen was niet voldoende. Baril Coatings besloot een grotere stap te maken in hun voornemen om te verduurzamen, door biobased grondstoffen te gaan opnemen in hun verven. Biobased grondstoffen bestaan uit een gevarieerde stroom van voornamelijk organische afvalstromen en restanten uit de akkerbouw, de vlasindustrie en de bosbouw (zaagsel). Een eerste stap in die ontwikkeling was het starten van gesprekken met leveranciers van die grondstoffen. Het idee van biobased coatings was overigens niet nieuw; deze bestaan al langer, bijvoorbeeld in de vorm van lijnolieverven. Die verven bevatten een heel hoog aandeel biobased componenten, maar scoren in de regel laag op het gebied van droging en uitharding. Het uitgangspunt was daarom om een goede balans te vinden tussen duurzaamheid (een zo hoog mogelijk gehalte biobased componenten) en snelle verwerking.

Joost Broeders in het laboratorium
Joost Broeders in het laboratorium

FORMULERING
“Als je met biobased aan de slag wilt, moet je kunnen terugvallen op ruime ervaring in het formuleren van verven. Die hebben we: we weten hoe een verf opgebouwd moet worden en waar het eindresultaat aan moet voldoen als er biobased componenten als alternatieven aan worden toegevoegd. Bij biobased componenten denk je in eerste instantie aan toepassing in harsen en additieven. Maar het bepalen van welke componenten, in welke samenstelling en in welk gehalte van de totale formulering is niet zo simpel. Vooral als je niet wilt inboeten op de kwaliteit. Als je zomaar een verf formuleert op basis van biobased componenten dan is – in vergelijking met conventionele verven – vaak de kleur niet helemaal goed, of er mankeert iets aan de viscositeit of droogtijd. Om dat allemaal goed te krijgen, is samenwerking in de keten zeer noodzakelijk. Een goede samenwerking met grondstoffenleveranciers, maar ook met verschillende schilders en applicateurs, die de door ons ontwikkelde producten in de praktijk uittesten, is heel belangrijk. Hun feedback over bijvoorbeeld de verwerking is heel waardevol voor aanpassingen in de formulering.”

Al met al was het een traject van kleine stapjes en een lange adem. De samenwerking met ketenpartners was heel belangrijk, want het gaat om een kritisch proces. Maar als je dan de beste formulering hebt, ben je er nog niet. Je kunt pas een product in de markt zetten als geborgd is dat de aanvoerstromen constant zijn; zowel in kwaliteit als in kwantiteit. Op dat gebied heeft Baril de ‘nodige uitdagingen’ gehad, doordat soms materialen werden aangeleverd die niet voldeden aan de oorspronkelijke kwaliteit. Joost Broeders: “Het zijn flinke trajecten om met alle ketenpartners voor elkaar te krijgen dat de kwaliteit over het hele traject geborgd is. We blijven streven naar een zo hoog mogelijk biobased aandeel  en naar een zo breed mogelijk biobased pakket. Het mooie is dat we daar niet alleen in slagen bij de schildersverven met alkyden, maar ook met acrylaten, met epoxy en met epoxy-polyurethanen. Bij het ene product is het biobased aandeel hoger dan bij het andere, maar we zijn er voor die verven en coatings wel in geslaagd om ze een biobased aandeel mee te geven. Daarmee zijn grote stappen gezet naar verdere ontwikkeling en verbetering.”

Brug behandeld met biobased coating
Brug behandeld met biobased coating

TRANSPARANTIE
Dat brengt ons bij de vraag: wanneer is iets biobased? Joost Broeders vindt dat je met dergelijke claims heel transparant moet zijn en bewijs moet leveren: “Wat je zegt, moet je ook kunnen aantonen. Wij laten onze biobased producten testen volgens de C14-koolstofanalyse (ASTM D-6866). Daarmee kun je het aandeel biobased grondstoffen dat erin verwerkt is, laten zien. Dat aandeel varieert van 20 tot 60 procent. Gewassen, planten en organisch restafval dat vers is, heeft het koolstof C14-atoom. In een fossiele grondstof is dat afwezig. De verhouding tussen herwinbare en fossiele grondstoffen kun je zo via die C14-analyse aantonen. De herwinbare grondstoffen bestaan uit een heel gevarieerde stroom afvalstoffen en restanten vanuit de akkerbouw, de vlasindustrie, de bosbouw enzovoorts. Het gaat dus meestal om secundaire stromen, die niet geteeld zijn voor deze specifieke toepassing. Dat laatste kan overigens wel. Bijvoorbeeld dat je uit de vlasteelt olie wint die wordt ingezet bij de productie van verf. Uit al die reststromen uit diverse organische bronnen moet je een betrouwbare en constante grondstof voor verf en coatings zien te krijgen. Een zoektocht die geen einde kent.”

Joost Broeders legt uit dat ze met TNO en enkele universiteiten onderzoeken of bepaalde reststromen geschikt te maken zijn als grondstof voor biobased coatings. Het gaat dan bijvoorbeeld om pulp uit industriële afvalstromen en bepaalde natuurlijke vezels uit een waterzuiveringsinstallatie. De vraag is of daaruit bouwstoffen te maken zijn voor bijvoorbeeld bindmiddelen of andere additieven. Hij prijst zich gelukkig dat grondstoffenleveranciers in het algemeen graag meewerken aan onderzoek naar de praktische toepassing van biobased grondstoffen.

TOEGEVOEGDE WAARDE
Het huidige marktaandeel biobased coatings kan Broeders moeilijk aangeven, maar Baril heeft als stip op de horizon dat minimaal 70 procent van hun verven een biobased component heeft. Dit is dan meteen een voorbeeld van Baril’s invulling van doel 12 Verantwoorde productie en consumptie van de Sustainable Development Goals van de Verenigde Naties. Feitelijk heeft het bedrijf een actieplan uitgezet met koppelingen naar alle 17 doelen; dat geeft richting.

“Ik denk dat uiteindelijk vele partijen zijn gaan beseffen dat de beweging op het gebied van het verduurzamen van producten, systemen en processen onomkeerbaar is. De grondstoffen hoeven niet voor honderd procent herwinbaar te zijn, maar moeten in die beweging wel toegevoegde waarde hebben. Ik denk dat elke fabrikant beseft dat kwaliteit, materiaalgebruik, performance en de opbouw van verf volledig op elkaar afgestemd moeten zijn en qua impact op de onderneming en op het milieu zo beperkt mogelijk moeten zijn. We krijgen allemaal te maken met wetgeving op het gebied van duurzaamheid die ook innovatie stimuleert. Het gaat om het totaalplaatje dat moet kloppen. Dus om hernieuwbare grondstoffen, maar ook om een ontwerp voor recycling, een verlengde levensduur, en het zoveel mogelijk uitbannen van toxische stoffen. Als je die er niet instopt, hoef je ook niet na te denken over eventuele risico’s op de lange termijn.”

Portalen van Rijkswaterstaat behandeld met biobased coatings
Portalen van Rijkswaterstaat behandeld met biobased coatings

GELIJKWAARDIGE PRESTATIES
Doel bij de ontwikkeling van biobased coatings is dat ze in hun toepassing niet of nauwelijks afwijken van conventionele coatings. Dat betekent dat ze op dezelfde substraten toepasbaar zijn, de voorbehandeling niet anders is, de hechting minimaal gelijk is, het benodigde aantal lagen en laagdikte niet afwijken. Hetzelfde geldt voor de wijze van aanbrengen, de droogtijd en de prijsklasse. Broeders erkent dat in sommige gevallen genoegen wordt genomen met minder marge, omdat ze een product tegen vergelijkbare condities in de markt willen zetten.

Ook voor industriële toepassingen zijn er geschikte biobased coatings, bijvoorbeeld de epoxyverven voor staalconservering. De percentages biobased zijn nog aan de lage kant, ongeveer 20 procent, maar de verwachting is dat die de komende tijd omhooggaan door verdere ontwikkeling. Er zijn inmiddels epoxyharsen die voor 30 tot 60 procent biobased zijn.

Broeders wijst erop dat biobased grondstoffen soms kunnen resulteren in aanvullende voordelen, zoals een betere uitharding bij een lagere temperatuur of een betere hechting op een metalen ondergrond door een andere moleculaire opbouw. Hij besluit: “Het pad van verdere ontwikkeling van biobased coatings eindigt waarschijnlijk nooit, en wordt ook verbreed naar mogelijke recycling van vulstoffen en pigmenten. Die zijn niet biobased, maar de recycling en toepassing daarvan in de verfindustrie wordt mogelijk door de ervaringen van de afgelopen jaren. Diverse leveranciers van grondstoffen zijn hier al serieus mee bezig.”

Meer informatie:
www.baril.nl

Reacties