Hernieuwbare vulstoffen op basis van cellulose kunnen de duurzaamheid van rubberproducten verhogen

De vervanging van petrochemische materialen door die uit hernieuwbare grondstoffen is een belangrijke stap op weg naar verduurzaming. Materialen afgeleid van plantaardige cellulose zijn veelbelovende kandidaten voor dit toepassingsgebied. Ze zijn hernieuwbaar, overvloedig en hebben een lage milieu-impact. In de rubberindustrie krijgt microfibrillated cellulose (MFC) veel aandacht vanwege de hoge stijfheid, de morfologie van de fibrillen, de lage dichtheid en de mechanische eigenschappen. Het heeft dus een groot potentieel om de eigenschappen van rubberverbindingen te verbeteren.

Het is echter een uitdaging om MFC te mengen met hydrofobe, dus waterafstotende, rubbers. Samen met zijn ontwikkelingspartner Empa heeft Daetwyler een industrieel proces ontwikkeld voor de oppervlaktemodificatie van MFC om deze uitdaging op te lossen. De eerste proeven betroffen het vervangen van petrochemische aramidevezels door gemodificeerde MFC’s.

De resultaten laten een goede compatibiliteit zien tussen de MFC-vulstof en de rubbermatrix met sterke versterkende effecten, zelfs beter dan die worden bereikt met conventionele op petroleum gebaseerde aramidevezels. De ontwikkeling van deze nieuwe vulstoffen zal een belangrijke stap zijn in het verduurzamen van rubberproducten zoals pompmembranen.

Twee jaar van onderzoek tot implementatie in de industrie

In slechts twee jaar intensieve en open samenwerking tussen Empa en Datwyler Schweiz AG als onderdeel van een Innosuisse-project, werd met succes een proces ontwikkeld dat de werelden van cellulose en rubbers samenbracht. In deze korte tijd was het mogelijk om de hele boog van onderzoek tot industriële implementatie te dekken.

“Dit project is een heel goed voorbeeld van hoe waardevol de steun van Innosuisse is voor dergelijke succesvolle innovatieprojecten, die niet alleen de bedrijven zelf versterken en economisch vooruit helpen door middel van nieuwe producten en processen, maar uiteindelijk ook de hele locatie in Zwitserland”, zegt Empa-onderzoeker Thomas Geiger.