Ferrie van Hattum
Het doel van dit project is om de technische en economische haalbaarheid te onderzoeken van het toepassen van thermoplastisch composiet (TPC) in de productie van tanks en silo’s bij Polem. Deze innovatie moet leiden tot een duurzamer product dat beter recyclebaar is en tijdens productie minder schadelijke emissies uitstoot. Polem wil weten wat de overstap naar TPC betekent voor ontwerp, productie, certificering en kosten. Dit gebeurt in samenwerking met CompTape, Autonational en het Saxion-onderzoekscentrum TPAC.
Polem produceert tanks en silo’s van thermohardend composiet, waarbij recycling na gebruik vrijwel onmogelijk is. Daarnaast veroorzaakt de gebruikte polyesterhars styreenemissie tijdens productie. Door over te stappen op thermoplastisch composiet, zoals glasvezel/PP tapes, kunnen deze nadelen worden verminderd. Dit biedt perspectief op hergebruik van materialen en schonere productie. Echter, de overstap heeft gevolgen voor ontwerp, techniek en procesvoering. Om deze innovatie succesvol te implementeren, start Polem dit project met partners uit de keten en het toegepast onderzoek.
Traditioneel worden composiettanks bij Polem vervaardigd door glasvezel in hars te impregneren en te wikkelen rond een matrijs. Na uitharding ontstaat een thermohardend materiaal dat sterk is, maar moeilijk te recyclen. Nieuwe ontwikkelingen in thermoplastisch composiet, zoals uni-directionele glas/PP tapes, bieden kansen: deze materialen zijn herbruikbaar en veroorzaken geen styreenemissies. De wikkeltechniek moet echter aangepast worden aan dit nieuwe materiaal. Materiaal moet bijv. verhit en weer afgekoeld worden. Ook worden met tapes andere wikkelstrategieën onderzocht, bijvoorbeeld door kruislingse in plaats van hoopgewijze oriëntaties toe te passen. Dit vraagt om onderzoek naar productontwerp, wikkeltechnologie, temperatuurbeheer en verbindingstechnieken (zoals lassen). Bovendien moeten eisen vanuit keuringsinstanties (zoals DIBT, ABZ, KIWA) in acht worden genomen. TPAC brengt kennis in over composiet materialen en bijbehorende productieprocessen; Autonational onderzoekt de aanpassing van de wikkeltechniek en adviseert over benodigde tooling. Samen wordt onderzocht hoe deze innovatieve aanpak industrieel toepasbaar gemaakt kan worden.
Daarnaast sluit het project aan bij de strategische doelen van Saxion door bij te dragen aan duurzaamheid (SDG’s), toepassing van sleuteltechnologieën en multidisciplinair onderwijs. Studenten werken mee aan materiaalonderzoek, constructieberekeningen en economische haalbaarheid.
Het project levert inzicht op in de technische en economische haalbaarheid van thermoplastisch composiet in tanks en silo’s. Als demonstrator wordt een schaalmodel (ca. 1 meter diameter) ontwikkeld. Dit model wordt getest op sterkte, chemische resistentie en productiegeschiktheid. Er worden rapporten opgesteld over ontwerp, materiaalkeuze, productieproces en keuringsacceptatie. Daarnaast wordt een kostenvergelijking gemaakt tussen de huidige techniek en de nieuwe aanpak met TPC. De resultaten worden vastgelegd in aanbevelingen voor opschaling en verdere implementatie binnen Polem. Ook wordt kennis geborgd in het onderwijs en gedeeld met de sector.
De projectaanpak bestaat uit vijf fasen:
Samen met CompTape, Autonational en Saxion TPAC wordt gewerkt aan een circulair en toekomstbestendig productieproces.
Ferrie van Hattum
Allard Braakhuis
Rik Brouwer
Jesse Haaksman
