Ferrie van Hattum
Onderzoek naar de ontwikkeling van een industrieel proces om gerecyclede ThermoPlastische Composiet (TPC) materialen te verwerken op industriële schaal.
De vraag vanuit de industrie voor onderzoek naar de mogelijkheden voor het recyclen van thermoplastische composietmaterialen is de afgelopen jaren toegenomen. Tijdens eerdere projecten is een low-shear recyclingproces ontwikkeld binnen het lectoraat lichtgewicht construeren (LC)/ TPAC. Met dit proces kan productieafval op een hoogwaardige manier gerecycled worden. Het huidige project richt zich op de verdere industrialisatie van dit recyclingproces. Het doel van dit project is om het low-shear recyclingproces geschikt te maken voor een breed scala aan materialen en toepassingen binnen verschillende industriële sectoren. Dit vraagt om een geoptimaliseerd en geautomatiseerd proces, wat het recyclen zowel efficiënter, als betrouwbaarder maakt. Met als eindresultaat, een werkend prototype binnen het lab van TPAC.
De vraag naar duurzame recycling van thermoplastische composietmaterialen groeit. Eerdere projecten, zoals TPC-Cycle en rTPC, hebben al belangrijke stappen gezet in de ontwikkeling van een recyclingproces. Hieruit bleek echter dat het huidige proces nog niet klaar is voor industriële toepassing. De huidige machine is een lab opstelling, die handmatig bediend wordt en per batch materiaal verwerkt. Industriepartners zoals GKN Fokker, Toray Advanced Composites en Collins Aerospace hebben daarom behoefte aan verder onderzoek om het proces te verfijnen en breder toepasbaar te maken. Automatisering en het omzetten van het batchproces naar een continu proces zijn essentiële stappen, om dit recycleproces gereed te maken voor de industrie.
Binnen eerdere projecten is een werkbaar recyclingproces ontwikkeld op laboratoriumschaal. Dit proces behoudt de vezellengte van gerecyclede materialen, waardoor hoogwaardige hergebruiktoepassingen mogelijk blijven. In samenwerking met industriepartners zijn materiaaleigenschappen verder in kaart gebracht en zijn complexere vormen getest. De uitdaging ligt nu in de opschaling naar een industriële machine. Dit vereist automatisering, uitbreiding van materiaalopties (zoals C-PEKK) en verbetering van het productieproces. De huidige kennis binnen TPAC en de samenwerking met industriële partners bieden een sterke basis om deze stappen te zetten. Dit project draagt bij aan de Sustainable Development Goals van Saxion, met name op het gebied van innovatie en duurzame productie.
Het project levert een herontworpen low-shear recycling opstelling op, inclusief een werkend prototype in het TPAC-lab en bijbehorende documentatie. Daarnaast worden materiaaltesten uitgevoerd op, voor dit recycleproces, nieuwe composieten en worden eerste verwerkingstesten gedaan met verontreinigde afvalstromen om de kwaliteit en toepasbaarheid van het gerecyclede materiaal verder te valideren. De kennis die wordt opgedaan, wordt gedeeld binnen TPAC en het netwerk van industriële partners. Dit project draagt bij aan de verdere industrialisatie van TPC-recycling en versterkt de positie van Nederland als koploper in duurzame composietverwerking. Ook biedt het kansen voor onderwijs, door stages en afstudeeropdrachten te koppelen aan de nieuwste ontwikkelingen binnen dit vakgebied.
Het project bestaat uit twee hoofdonderdelen:
De machine wordt ontworpen en getest in verschillende fasen:
Het materiaalonderzoek richt zich op:
De aanpak volgt een gestructureerd werktuigbouwkundig ontwerpproces, waarbij prototypes worden gebouwd en getest in het TPAC-lab. De kennis wordt geborgd en gedeeld met de industriële partners en het onderwijs, zodat de technologie breed toepasbaar wordt.
Ferrie van Hattum
Ilse ten Bruggencate
Daan van der Zalm
Yannick Busser
