Kunststoffen

Dit is de tekst van het boekje ‘kunststoffen’, dat ik in 1990 schreef in de reeks ‘Actuele Onderwerpen’ van de stichting IVIO.

Kunststoffen staan volop in de publiciteit door de huidige belangstelling voor het milieu. Bijna dagelijks wordt in de media aandacht besteed aan negatieve en positieve kanten van kunststoffen. In dit ao-boekje wordt op beschouwelijke wijze achtergrond informatie gegeven, waarbinnen kunststoffen kunnen worden begrepen.

HISTORISCHE ONTWIKKELING

Eeuwenlang bestaan er al producten die we als voorlopers van de kunststof kunnen beschouwen. Het zijn producten gemaakt uit natuurlijke materialen, die werden bewerkt. Chinezen maakten bijvoorbeeld lakken van platgeslagen kevers. Maar ook hout behoort tot de voorlopers. Ze kunnen als voorlopers worden gezien omdat ze bestaan uit polymeren, waarover later meer. Schellak is nog een voorbeeld van een product van natuurlijk materiaal dat aan onze huidige kunststoffen voorafging. Het werd gemaakt uit de afscheiding van de gomlakschildluis. Tot het eind van de vorige eeuw was schellak het belangrijkste exportartikel van Indonesië. 300.000 luizen waren nodig voor 1 kilogram van dit biologische materiaal, met als eindproduct een gietbare hars. De Indonesiërs maakten er sieraden en kunstvoorwerpen van en later kwam het in de handel als politoer.

Meer materialen uit natuurlijk materiaal ontstonden rond 1825, een van de meest interessante was nitrocellulose. Het werd ontdekt door de Duitse scheikundige Christian Schönbein. Schietkatoen, zoals nitrocellulose ook wel wordt genoemd, is een explosieve stof. Het luidde de volgende fase in naar kunststoffen zoals we die nu kennen doordat het natuurproduct werd veranderd door chemische inwerking.

Nitrocellulose ontstond door de inwerking van een mengsel van salpeterzuur en zwavelzuur op katoen. Het zette de speurtocht naar meer kunststoffen in een stroomversnelling.

Vooral de schaarste aan natuurlijke stoffen stimuleerde het zoeken naar kunststoffen. De Amerikaan John Wesley Hyatt, bijvoorbeeld, experimenteerde met de nitrocellulose van Schönbein om een stof te vinden die ivoor kon vervangen bij het maken van biljartballen. Hij loste nitrocellulose op in kamfer en kreeg een hoornachtige substantie die hij celluloid noemde. Voor biljartballen was het niet geschikt, maar het bleek wel zeer bruikbaar als drager voor fotogevoelig materiaal.

na 1900

De meeste mensen vinden het verrassend dat de geschiedenis van kunststoffen al voor 1900 begint. Zij denken aan het product dat de Westerse wereld in de naoorlogse jaren overspoelde. Vanuit een bepaald gezichtspunt hebben ze gelijk, want de hierboven aangehaalde materialen zijn allemaal ontstaan uit natuurlijk materiaal. ‘Kunststoffen’ uit natuurlijk (biologisch) materiaal, dat is veranderd door chemische inwerking, heten half synthetische kunststoffen. Volledig door de mens gemaakte kunststoffen zijn synthetische kunststoffen. In principe worden alleen deze synthetische materialen kunststoffen genoemd. Pas in 1909 vond de tot Amerikaan genationaliseerde Belg Leo Beakeland de eerste synthetische kunststof uit. De chemici werkte in die tijd veel met fenol en formaldehyde. Leo Beakeland voegde deze twee stoffen bij elkaar en kookte ze onder hoge druk in een speciale ketel. Tijdens het afkoelen ontstond een hoornachtig, barnsteenkleurig materiaal dat hij, naar zichzelf, bakeliet noemde. Leo Beakeland was een ondernemer met waarschijnlijk een goed gevoel voor publiciteit, want in korte tijd veroverde bakeliet de wereld. Fabrikanten gebruikten het voor allerlei voorwerpen en producten. De bekende Amerikaanse uitvinder Edison verving schellak door bakeliet bij het maken van grammofoonplaten. Kodak gebruikte het voor de huizen voor haar camera’s; er kwamen stoelen, biljartballen en telefoons van bakeliet. Direct na de uitvinding van Beakeland ontstond weer een vloed van nieuwe kunststoffen. De uitvinders wisten nu in welke richting ze moesten experimenteren. Het bleef bij experimenteren totdat de Duitse geleerde Hermann Staudinger de chemische opbouw van kunststoffen beschreef. Staudinger toonde in zijn theorie van de macromoleculen aan dat kunststoffen zijn opgebouwd uit ketens van kleine moleculen.

de wederopbouw

Na de 2e wereldoorlog stijgt de welvaart en daarmee groeit het idee dat alles voor iedereen verkrijgbaar moet zijn. Natuurlijke stoffen zijn niet altijd in grote hoeveelheid voorhanden. Er wordt daarom gezocht naar vervangingsmateriaal. Kunststof blijkt een goed alternatief, de grondstof is goedkoop en het uiteindelijke product heeft een lage prijs. Mede hierdoor wordt het snel populair. De machines voor het maken van kunststofproducten zijn echter duur, evenals als de matrijzen (de vorm). Om het fabriceren van kunststofproducten rendabel te maken moet er in grote hoeveelheden worden geproduceerd. Kunststof is dus niet zomaar goedkoop, zoals veel mensen denken, het wordt pas goedkoop bij massaproductie. Deze massaproductie zorgt in de naoorlogse jaren voor een explosie aan kunststofartikelen, die altijd veel goedkoper zijn dan de dezelfde producten in hout, been of ivoor.

De kunststofproducten werden, als we er nu op terugkijken, vaak in lelijke kleuren aangeboden. In de volksmond werden ze plastic- producten genoemd. Een gevoelsmatig onderscheid dat nu nog steeds bestaat. Eenvoudige producten, producten met goedkope kleuren etc, worden ‘van plastic’ genoemd, terwijl de kast van de computer van ‘kunststof’ is, evenals het CD-plaatje en het skai-lederen bankstel. Door de plastic-producten krijgen kunststoffen al snel de naam ‘goedkoop’ te zijn. Maar kunststoffen zijn ook handig. Dankzij kunststof hoeven we niet meer te sjouwen met zware grijze metalen emmers want er zijn lichte plastic emmers. Deze zijn daarbij leverbaar in tientallen moderne kleuren. Kunststof betekent dat er geen dieren hoeven te worden gedood voor een bontmantel want er is imitatiebont. Een boodschappentas mee naar de supermarkt is ook niet meer nodig, want je krijgt bij de kassa een plastic draagtas, die tegenwoordig steeds milieuvriendelijker is.

het milieu

Ondanks de voordelen beginnen sommige mensen zich te storen aan kunststoffen en dan met name aan de kunststoffen die ze het etiket ‘plastic’ geven. Ze vinden plastics onnatuurlijk, sommigen in de zestiger jaren zien het zelfs als symbool voor de ondergang. Daarbij beschouwen ze plastics als milieuonvriendelijk. Aan de andere kant blijft het moeilijk de voordelen ervan te missen.

De laatste tijd is het milieuaspect sterk in de aandacht. De milieuactivisten van vandaag zijn chemicus of bioloog. Zij kennen de verschillen tussen de diverse kunststoffen, waardoor het milieu- aspect op een meer nuchtere, wetenschappelijker wijze wordt benaderd dan in de zestiger jaren. De milieuactivist van de jaren negentig propageert niet, zoals zijn voorgangers, het einde van de wereld, maar verspreidt kennis en informatie en vraagt om een verstandiger omgang met kunststof.

CHEMIE VAN KUNSTSTOFFEN

De chemie van kunststoffen is het eenvoudigst uit te leggen door uit te gaan van het ethyleen-molecuul. Het ethyleen-molecuul bestaat uit twee dubbel gebonden koolstofatomen. Een van die twee bindingen is nog vrij voor een chemische reactie. Het kan zich binden aan een ander molecuul, bijvoorbeeld aan een koolstofatoom van een ander ethyleen-molecuul. Dit kan in theorie eindeloos doorgaan waardoor lange ketens van ethyleen-moleculen ontstaan. In de praktijk binden zich echter maximaal 100.000 moleculen. Het Griekse woord voor ‘veel’ wordt gebruikt om aan te geven dat er veel ethyleen-moleculen in een keten verbonden zijn: poly- ethyleen. Een keten van veel moleculen, verbonden zoals hierboven beschreven, wordt een polymeer genoemd en het maken van de ketting polymerisatie.

Een ethyleen-molecuul heeft naast de twee koolstofatomen ook nog vier waterstofatomen. Uitgaande van het ethyleen-molecuul kan de opbouw van andere kunststoffen worden getoond. PVC, bijvoorbeeld, wordt gemaakt uit een vinylchloride. Dit molecuul lijkt op het ethyleen-molecuul, alleen is ‚‚n waterstofatoom vervangen door een chlooratoom. Polypropeen, in 1943 ontwikkelt door Professor Natta uit Milaan, is een polymeer van propeen. Bij het propeen-molecuul zit aan een van de koolstofatomen van het ethyleen-molecuul een extra koolstofatoom. Aan dit derde koolstofatoom zitten drie waterstofatomen. In een tekening is het allemaal duidelijk te zien.

thermoplasten

Een kunststof bestaat uit verschillende ketens, polymeren, die zijn voor te stellen als spaghetti in een pan. Wanneer de spaghetti net is gekookt en dus nog warm is, is ze makkelijk te roeren in de pan. Bij afkoeling ontstaat echter een stevige massa. 85% van de kunststoffen zijn op deze manier verwerkbaar. Bij verwarming zijn ze vloeibaar of kneedbaar, afgekoeld zijn ze hard. We noemen deze kunststoffen thermoplasten. Van deze eigenschap komt waarschijnlijk het gebruik van het woord plastic, wat kneedbaar betekent.

Het basismateriaal voor veel kunststoffen is aardolie. Door distilleren splitst deze olie uit in verschillende bestanddelen, fracties genaamd, die daarna een verschillende behandeling krijgen. Uit de fractie ‘ruwe benzine’ wordt de etheen gehaald dat als basis dient voor veel thermoplasten. De kunststofindustrie gebruikt ongeveer 4% van de totale hoeveelheid aardolieproducten, 2% als energie voor de productie en 2% voor de grondstoffen.

VERWERKING VAN KUNSTSTOFFEN

Thermoplasten zijn kunststoffen die bij warmte vloeibaar zijn en pas bij afkoelen in een vorm (de matrijs) hun stevigheid krijgen. Hierbij komt geen chemisch proces meer te pas, het materiaal verandert niet tijdens de verwerking. Het is daarbij een omkeerbaar proces, wat betekent dat het kunststofproduct gesmolten kan worden en opnieuw gevormd.

Spuitgieten wordt het meest toegepast. De thermoplast smelt daarbij in een verwarmde cilinder. Een schroef duwt de vloeibare kunststof naar voren en perst het door een koude matrijs. De kunststof is vloeibaar als stroop, niet als water, er is daarom extra druk nodig om de kunststof in de vormholte (matrijs) te spuiten.

Een andere veelgebruikte techniek is extruderen. Hierbij wordt de vloeibare kunststof door een pijpvormige matrijs gespoten. De binnenkant van de matrijs bepaalt de buitenvorm van het product. Door constante toevoer van kunststof kan het product bij het verlaten van de extrudeermachine direct op een haspel worden gewonden (slangetjes) of worden gesneden (pijpjes).

Blazen is een met glasblazen vergelijkbare techniek. Het wordt gebruikt voor flessen. Wil de fabrikant feestmaskers of wegwerpbakjes maken dan zal hij de vacuüm-techniek toepassen. Een plaatje kunststof wordt daarbij tussen een, uit twee delen bestaande, verwarmde matrijs gebracht. Door nu een vacuüm te zuigen tussen de twee matrijs delen krijgt het product de gewenste vorm. Kalanderen, tenslotte, is een techniek die gebruikt wordt om kunststofplaten en -folies te maken. De vloeibare kunststof wordt door walsen, te vergelijken met deegrollers, uitgewalst.

EIGENSCHAPPEN VAN KUNSTSTOFFEN

Een van de meest interessante eigenschappen van kunststoffen is dat het de plaats van veel andere materialen kan overnemen. Kunststoffen, in ieder geval de thermoplasten, zijn makkelijk kneedbaar. Ze laten zich eenvoudig plooien om een vorm, matrijs, of gieten. Daardoor zijn ze handig voor het maken van allerlei producten voor huishoudelijke- en beroepsomgeving.

Kunststoffen zijn vrijwel altijd al als vervangend materiaal toegepast. Vaak blijkt dat uit het woordgebruik: synthetisch rubber, imitatiebont, kunstzijde etc. Soms blijft de oude naam gehandhaafd terwijl het natuurlijke materiaal allang is vervangen door kunststof. Een vloerkleed of tapijt is zelden nog van textiel en een glas hoeft niet van glas te zijn. Zijden kousen werden nog zijden kousen genoemd terwijl ze van kunststof waren om ze te onderscheiden van nylons. En die zijn ook al niet meer van nylon. Dat kunststof zo makkelijk andere materialen vervangt komt in de eerste plaats door de algemene eigenschappen zoals: goed isolerend, waterdicht, onbreekbaar, slijtvast en lichter dan de meeste metalen. Niet alle kunststoffen hebben dezelfde eigenschappen, een fabrikant zal daarom zoeken naar de kunststof met de gewenste eigenschappen of kunststoffen combineren. Daarnaast blijven fabrikanten experimenteren met kunststoffen. Niet om nieuwe polymeren te ontwikkelen, maar om de bestaande kunststoffen te verbeteren of verder aan te passen aan bepaalde wensen. Er zijn slechts 25 soorten kunststof, maar er bestaan tenminste 5000 verschillende handelsnamen. Het ontwikkelen van nieuwe kunststoffen is bijzonder kostbaar. Daarom houden alleen enkele multinationals zich daarmee bezig. Dit valt onder andere af te leiden aan hun patent-aanvragen, want ze zijn er zelf zeer zwijgzaam over. Een reden om nieuwe kunststoffen te ontwikkelen zijn de patentrechten. Op het moment betalen multinationals veel geld voor grondstoffen waarvan het patent bij anderen ligt. Aan de andere kant kunnen chemici bij een nieuw polymeer veel meer rekening houden met eigenschappen die tegenwoordig van kunststoffen worden verlangd. Polymerisatie, zoals het hierboven is beschreven, lijkt wellicht heel eenvoudig. In de praktijk is het een uiterst ingewikkeld en nauwkeurig proces. Door kleine veranderingen tijdens het maken van een polymeer kan de kunststof stugger zijn, harder of afwijken in een andere eigenschap. Naast het veranderen van de aanmaak-omstandigheden kan de kunststof-producent ook stoffen toevoegen. Dit is vaak zelfs noodzakelijk om de kunststof te kunnen verwerken. De keuze van toevoegingen hangt nauw samen met de eigenschappen van het polymeer en de toepassing.

HET MILIEU

Momenteel maakt iedereen zich sterk voor het milieu. Misschien is het te hopen dat dit van voorbijgaande aard is, want de milieu- aspecten worden vanuit verschillende standpunten belicht, maar vooral ook vanuit verschillende belangen gebruikt. Onder de mantel van ‘het milieu’ kunnen zaken worden gedaan die niets met milieu te maken hebben. ‘Kunststoffen en milieu’ zou moeten worden bekeken door de grondstoffen en de vervuiling te beoordelen. In de praktijk blijkt het echter onmogelijk om de eigenschappen, economische belangen en politieke relaties buiten beschouwing te laten. Bij grondstoffen gaat het om de stoffen waaruit een kunststof is opgebouwd. Alles wat we maken, van welke grondstof dan ook, vermindert de aanwezige voorraad op aarde. Sommige grondstoffen, zoals hout, groeien weer aan, maar niet met de snelheid waarmee wij het gebruiken. Andere grondstoffen, waaronder het voor kunststoffen zo belangrijke aardolie, kunnen niet worden aangevuld. We moeten daarmee dus zuinig omgaan. Naast de beschikbaarheid van de grondstof moet ook worden gekeken naar eigenschappen van de grondstof. PVC, bijvoorbeeld, bestaat naast vinylchloride uit stabilisatoren, weekmakers en stoffen die PVC minder brandbaar maken. Wat kan gezegd worden over deze stoffen, zijn ze milieuvriendelijk, zijn er alternatieven… De vervuiling is een andere zaak. Het behandelt het probleem van het afval. Welke stoffen komen er vrij bij afvalverwerking. Maar ook de hoeveelheid energie en water die nodig is om kunststofproducten te produceren behoort tot de vragen die hierbij moeten worden beantwoord. In de besluitvorming over kunststoffen en milieu zal een politicus echter ook rekening houden met het feit dat grote bedrijven, zoals DSM en Shell, zich met kunststofproductie bezighouden. Het verbieden van een plastic kan dan enorme economische gevolgen hebben. Een fabrikant, daarentegen, zal op eigenschappen van een materiaal moeten letten en bijvoorbeeld geen computer van karton maken. Daarnaast moet hij zijn kosten in de gaten houden wat wel eens in strijd kan zijn met milieucriteria.

kunststoffen en niet-kunststoffen

Tegenwoordig wordt steeds vaker onderscheid gemaakt tussen de verschillende kunststoffen. Dat is een goede zaak want de ene kunststof is de andere niet. Er zijn soms eenvoudig aantoonbare verschillen. Verbranden van ethyleen geeft als restproducten water en kooldioxide, bij verbranden van PVC ontstaat ondermeer waterstofchloride. Andere verschillen zijn moeilijker aan te geven, bijvoorbeeld omdat ze alleen onder een bepaalde voorwaarden van toepassing zijn. Wanneer een fabrikant een plastic-verpakking moet maken om zoutzuur te vervoeren dan kan hij kiezen uit bijvoorbeeld Polypropyleen (PP) en PVC. Bestaat de kans dat de verpakking temperaturen warmer dan 60øC moet weerstaan dan zal hij PP gebruiken. PVC is matig bestand tegen zoutzuur warmer dan 60øC. Bij fosforzuur kiest hij echter in dezelfde situatie PVC, omdat PP matig bestand is tegen fosforzuur warmer dan 60øC. Bij milieuoverwegingen zouden dit soort afwegingen ook moeten worden toegepast in samenhang met niet-kunststoffen. Nu grijpen levensmiddelenfabrikanten, na de negatieve berichten over PVC- verpakking en uit PR- en marketingoverwegingen, al snel naar karton. Ook zijn er, net als in de zestiger jaren, weer actievoerders die roepen om de terugkeer van glas. Het kan soms beter zijn een kunststof te vervangen door een ander kunststof, dan te kiezen voor een niet-kunststof. Een voordeel van kunststof boven sommige niet-kunststoffen kan bijvoorbeeld zijn dat het herbruikbaar is. Dit houdt in dat oude, kapotte en versleten kunststofproducten kunnen worden gesmolten en opnieuw gebruikt. Ander voordeel is dat een kunststof-producent de eigenschappen kan aanpassen door toevoegingen. Bij het vergelijken van kunststoffen en niet-kunststoffen kijkt een milieudeskundige ook naar de hoeveelheid energie en water die nodig is om een bepaalde grondstof te verwerken tot een. Om glas te maken en her te gebruiken is ruim 25 keer zoveel water nodig dan voor het maken van Polyethyleen. Karton-productie verbruikt bijna 55 keer meer water dan Polyethyleen. In energieverbruik is glas het voordeligst. Voor een verpakking van Polyethyleen of karton is drie keer zoveel energie nodig als voor een glasverpakking. Ook het volume van een stof, het gewicht en de warmte die vrijkomt bij verbranding zijn zaken die een milieudeskundige vergelijkt.

PVC

Een plastic waar de laatste tijd veel over is gesproken is PVC. Het lijkt alsof er niets goed is aan PVC. We moeten ons er echter van bewust zijn dat PVC-publiciteit eenvoudig als doel is gekozen door milieuorganisaties. Vooral in de consumentensector heeft dat tot paniek geleid. Zoals we hierboven al aangaven grepen veel levensmiddelenfabrikanten naar karton of een andere niet-kunststof. Ook een kruidenier die op de kleintjes let, de detaillist Albert Heyn, kan zijn macht inzetten voor het milieu. Minder rigoureus streeft AH naar vervanging van alle PVC-houdende verpakkingen voor 1 juni van dit jaar, eventueel door andere kunststoffen. Dat met de berichtgeving hierover in de media vele reacties worden opgeroepen mag duidelijk zijn. PVC wordt voor de consument nogmaals negatief onder de aandacht gebracht, AH en andere bedrijven komen milieuvriendelijk naar voren en de kunststofindustrie krijgt een zoveelste prikkel om naar een oplossing te zoeken.

vinylchloride

De milieuorganisaties hebben natuurlijk niet voor niets voor PVC gekozen. Het is inderdaad een van de meest twijfelachtige kunststoffen. Om te beginnen is er de grondstof waaraan PVC zijn naam ontleend: (Poly)vinylchloride. Na constatering van leverkanker bij PVC-fabrieken zijn twintig jaar geleden maatregelen genomen voor het veiliger produceren van PVC. Het maken van PVC vindt nu in westerse landen plaats binnen allerlei wettelijke regels. Deze regels hebben niet alleen betrekking op de omstandigheden tijdens de productie, ze bevatten ook normen voor het gebruik van PVC- artikelen. Een andere al jaren bekend probleem van PVC is dat bij de verbranding van pvc-waterstofchloride ontstaat. Uit onderzoek blijkt ongeveer 45% van het waterstofchloride dat vrijkomt bij de verbranding van huisvuil afkomstig van PVC. De overige 55% komt uit ander afval. Is 45% al een hoog percentage, het is enorm in samenhang met het gegeven dat PVC-afval slechts 1% van de totale hoeveelheid huishoudelijk afval vormt. Moderne verbrandingsovens houden met filters het waterstofchloride tegen of ‘wassen het chemisch’, waarmee voor kunststofproducenten deze kwestie lijkt opgelost. Sommige actievoerders vinden het argument ‘moderne ovens’ niet juist omdat niet alle verbrandings- plaatsen zijn uitgerust met moderne ovens. Daarbij vinden zij het alleen een oplossing voor het waterstofchlorideprobleem, terwijl vervanging van PVC door een ander kunststof alle problemen van PVC oplost. Kunststoffabrikanten onderkennen het probleem. Zij adviseren om geen PVC te gebruiken voor artikelen die snel in het afval komen. Voor rioolbuizen is het volgens hen echter uitstekend geschikt en niet te vervangen door een andere kunststof. Een PVC-buis kan 30 tot 50 jaar in de grond blijven en daarna worden hergebruikt. Na ongeveer 70-80 jaar wordt het pas verbrand. Andere kunststoffen vergaan sneller, een Polyethyleen-buis zou ongeveer 4-6 jaar in de grond kunnen blijven.

Dioxine

Het waterstofchloride-probleem wordt, omdat het min of meer opgelost is, niet meer aangehaald door milieuactivisten. Zij richten zich nu veel meer op dioxine. In 1976 kwamen dioxines voor het eerst uitgebreid onder de aandacht na de giframp in het Italiaanse Soveso. Vanaf 1980 zijn in Nederland dioxines ontdekt op stortplaatsen van chemische afval en in de zomer van 1989 werd een te hoge concentratie dioxine geconstateerd bij koeien in het Rijnmondgebied. Dat er nu meer dioxine wordt geconstateerd wil echter niet zeggen dat het er voorheen niet was, het is eerder een gevolg van de verbeterde meetapparatuur. Dat er dioxine vrijkomt bij verbranding van huisvuil is al langere tijd bekend. Producenten spreken tegen dat de schuld daarvan bij PVC ligt. Het klopt dat door PVC alleen geen dioxine wordt aangemaakt. Dioxines zijn uiterst giftige chloorverbindingen die in talrijke combinaties kunnen voorkomen. PVC bevat chloor en daarmee kunnen dioxines gevormd worden, maar ook andere producten op de vuilverbrandingsplaats bevatten chloor. Naast producten die chloor bevatten zijn ook ander stoffen nodig om de chemische reactie te krijgen waaruit dioxines ontstaan. Uit zeer recent onderzoek van de vakgroep Milieu- en toxicologische chemie van de Universiteit van Amsterdam is gebleken dat ook bij de productie van vinylchloride, de belangrijkste grondstof van PVC, dioxine ontstaat. Bij de productie van vinylchloride zou dioxine ontstaan tijdens het hergebruik van gewonnen zoutzuur, een bepaalde fase van het chemische proces. Negentig procent van de vinylchloride producerende bedrijven gebruikt de techniek van terugwinning van zoutzuur in haar productieproces.

weekmakers

Wanneer het vinylchloride en de dioxines worden genegeerd blijft er een ander probleem. Het kunststof PVC bestaat namelijk niet volledig uit vinylchloride. Naast stabilisatoren en stoffen die PVC minder brandbaar moeten maken zijn dat weekmakers. Dit zijn stoffen die het van zichzelf harde PVC vervormbaar maken. Door de weekmaker groeit het aantal toepassingen. De Nederlandse overheid negeerde de weekmakers lange tijd, evenals andere stoffen zoals dioxine, DDT en asbest. Mede door de milieu- ‘rage’ en de aandacht voor PVC krijgt zij nu oog voor de risico’s die weekmakers vormen. Het is beslist niet zo, zoals milieubewegingen ons doen geloven, dat er altijd weekmakers worden toegevoegd of dat alle weekmakers schadelijk zijn. Voor een PVC-buis of -raamkozijn is weinig tot geen weekmaker nodig. Voor slappe PVC-producten zoals regenjassen, infuusslangen en foliën worden ze wel gebruikt. Deze producten bestaan soms voor 50% uit weekmaker. Van alle in PVC gebruikte weekmakers is DEHP met 80 tot 90% de meest gebruikte. DEHP staat voor di(2 ethylhexyl)ftalaat. Het is een stof waarover tegenstrijdig gedacht wordt door onderzoekers. Enkele jaren geleden verscheen in de Verenigde Staten een onderzoeksverslag waarin werd aangetoond dat relatief hoge doses DEHP leverkanker veroorzaakten bij ratten en muizen. In de VS, waar verschillende weekmakende stoffen op een verbodslijst staan, was het een reden om een speciaal congres te houden. In Europa werd over het algemeen rustiger gereageerd. Inmiddels is toch min of meer aangetoond dat DEHP kankerverwekkend is, zij het bij een behoorlijk grote dosis. Het vervelende van kankerverwekkende stoffen is alleen dat er geen veilige dosis bestaat. Zelfs een zeer kleine hoeveelheid geeft een verhoogde kans op kanker. Wanneer er wordt uitgegaan van een, in normale omstandigheden, geringe kans op kanker door weekmakers dan blijven er toch beslist risicogroepen. In Duitsland bijvoorbeeld zijn na bloedtransfusie via PVC-slangen weekmakers aangetroffen in het bloed van patiënten. Bij couveusekinderen die werden beademd door PVC-slangen zijn afwijkingen geconstateerd in de ontwikkeling. Aan de Universiteitskliniek van Keulen bleek na vergelijkend onderzoek dat DEHP de oorzaak was voor de geringe ademhalingsverbetering bij couveusekinderen. DEHP werd teruggevonden in longweefsel en urine. Prof. Ehrlich Gladtke van de Keulse Universiteitskliniek zei: “Plastics met deze weekmaker horen niet thuis in de klinische geneeskunst.” Verder onderzoek zal volgens de Keulse onderzoekers moeten uitwijzen of DEHP-lekkage doodsoorzaak kan zijn geweest bij gevallen uit het verleden waar een andere oorzaak werd opgegeven. Vooralsnog hanteren zij de stelregel: “Bij twijfel voor de gezondheid moet je kiezen voor de mens.” Prof. Dieter Wundram, een Duitse autoriteit op het gebied van kunststoffen, waarschuwde voor te rechtlijnige reacties. “Het is niet nodig PVC te verbieden. Verplichten van kenmerkaanduiding is beslist voldoende. Dan kan de gebruiker zelf beslissen of ze PVC gebruikt of liever een van de vele milieuvriendelijker kunststoffen.” Inmiddels zijn in Duitsland verschillende fabrikanten volledig gestopt met de productie van PVC of bezig om te schakelen. Er is ook in Nederland een tendens merkbaar van bewustere omgang met PVC. PPC vervangt PVC.

Innovatie

Deltaplast Kunststofleidingsystemen in Goor is een goed Nederlands voorbeeld van hoe een onderneming innovatief op zoek kan gaan naar alternatieven voor PVC. Uitgaande van de kunststof PolyPropyleen verbeterde zij de eigenschappen van dit polymeer ondermeer door het toevoegen van calciumcarbonaat. PolyPropyleen (PP) heeft op zichzelf al technische voordelen boven PVC. De geringe hardheid van PP maakt het niet zo geschikt voor leidingen. Het nu ontstane PolyPropeenCopolymeer (PPC) is door de toevoeging van calciumcarbonaat een stuk stijver. Dat het daarbij een stuk milieu- vriendelijker is in deze tijd mooi meegenomen. Niet alleen het vinden van de juiste toevoeging is een innovatieve factor geweest bij de ontwikkeling van PPC. Belangrijker nog was het opzetten van de productielijn, die wezenlijk verschilt van die van PVC. Ook bedachten de productontwikkelaars van Deltaplast andere manieren om buizen aan elkaar te koppelen of af te sluiten. Soms was dit noodzakelijk, vaak gebeurde het omdat de eigenschappen van PPC het toelieten een betere manier te gebruiken. Wanneer we PPC-buizen vergelijken met PVC-buizen dan valt allereerst op dat het tegen veel hogere gebruikstemperaturen bestand is. PPC weerstaat temperaturen van 100ø Celsius, PVC van 60øC. PPC is minder breekbaar, geeft aanzienlijk minder rookontwikkeling bij brand en kan tot ongeveer vijf keer worden hergebruikt. Het in ondoenlijk in dit verband alle voordelen, die onder andere door TNO zijn vastgesteld, op te sommen. Met PPC heeft Deltaplast een product in handen met bijzonder goede vooruitzichten. Op dit moment heeft PPC een aandeel van 15% in de markt van kunststofleidingen. Dit aandeel zal vrijwel zeker groeien.

KUNSTSTOFFEN EN DE TOEKOMST

het nationaal milieubeleidsplan

Het vorige kabinet Lubbers heeft een milieuplan opgesteld dat een strategie moet zijn voor het milieubeleid van 1990-1994. Dit plan, het Nationaal Milieubeleidsplan (NMP), geeft aan welke maatregelen en doelstellingen kunnen en moeten worden gerealiseerd. Allerlei activiteiten worden aangekondigd of zijn al gestart: wetgeving, andere regelgeving, nota’s, voorlichting en onderzoek etc. De toenmalige demissionaire regering Lubbers geeft in het NMP niet alleen aan wat de plannen van de overheid zijn maar ook wat zij verwacht van de doelgroepen. Eén van die doelgroepen is de bouw. Met betrekking tot kunststoffen een grote doelgroep, want de bouwsector is met 25% een van de grootste kunststofgebruikers. Voor de bouw zijn binnen het NMP-regels opgenomen en voorstellen gedaan over isolatie, bodemsanering, energiebesparing ed. Op al deze gebieden zullen kunststoffen in de besluitvorming worden meegenomen. Bijvoorbeeld bij het onderzoek naar alternatieve, milieuvriendelijke materialen ter vervanging van tropisch hardhout of ter vervanging van materialen waarvan het gebruik tot ernstige milieugevolgen leidt. convenanten en het milieu

Veel oplossingen wil het NMP regelen door aan te dringen op convenanten. Een convenant is een afspraak tussen het bedrijfsleven en de overheid waarbij het bedrijfsleven belooft een bepaalde activiteit te matigen of te stoppen. Ook van kunststof-producenten wordt verwacht dat ze zich milieubewuster gaan opstellen en op zoek gaan naar milieuvriendelijker oplossingen. Dankzij de convenanten kunnen ze dit in alle rust, op hun eigen wijze, doen. De afspraak vindt plaats op vrijwillige basis en er staan geen straffen op als het bedrijfsleven de afspraak niet nakomt. Het voordeel van de milieuconvenanten is dat het bedrijfsleven zelf kan uitzoeken hoe ze het best kan reageren op gegeven milieu- eisen. Ze kan daarbij met allerlei factoren rekening houden zonder al te grote politieke druk. De enige dreiging is dat na bepaalde tijd, wanneer de activiteit niet is gestopt of gematigd, er alsnog een wettelijke maatregel kan worden opgelegd. Er zijn milieuactivisten die hun vraagtekens zetten bij deze manier van samenwerken tussen overheid en bedrijfsleven. De convenanten zijn volgens hen te vaag omschreven, bevatten te veel uitzonderingsregels en zijn te vrijblijvend. Zonder bemoeienis van consumenten- en milieuorganisaties worden er, volgens hen, geen successen geboekt zoals wel gebeurde bij het verbieden van de bepaalde drijfgassen in spuitbussen en fosfaten in wasmiddelen. Ook de acties rond PVC-verpakkingen zullen mede door de verbetenheid van deze organisaties, in ieder geval bij consumentenproducten, snel tot verbod leiden. Het is echter nog te vroeg om te concluderen dat convenanten hun doelstellingen niet halen. De milieuconvenant is een nieuw beleidsinstrument waaraan de overheid en het bedrijfsleven nog moeten wennen. Dankzij het convenant is inmiddels wel gebleken dat het bedrijfsleven tot veel groter daadkracht in staat is dan tot nu toe werd aangenomen. Milieuorganisaties beweren wel eens dat het bedrijfsleven altijd aan symptoombestrijding doet. Soms zijn het echter de milieu- organisaties die op kortetermijnoplossingen aansturen. Met andere woorden, er zijn convenanten waarbij het bedrijfsleven verder gaat in haar maatregelen dan de voorstellen van milieuorganisaties. Bij bedoelde convenanten wil de milieuorganisatie bijvoorbeeld een filter voor een verbrandingsoven waardoor een bepaalde stof wordt tegengehouden. De bij de convenant betrokken bedrijven zoeken de oplossing meer bij de bron. Zij willen de schadelijke stof bijvoorbeeld geheel vervangen. Dit duurt natuurlijk langer, want er moet dan vaak nieuwe technologie worden ontwikkeld of een productielijn worden opgezet.

Ontwikkelingen

Kunststoffen staan onder negatieve druk door de publieke opinie en op stapel staande wetgeving. Toch is de toekomst van kunststoffen veelbelovend. Uit allerlei laboratoria komen originele toepassingen, worden nieuwe mogelijkheden geopend en ongewone samenstellingen geproduceerd. Bijna dagelijks vertellen wetenschappers en fabrikanten in de media over nieuwe vindingen en ideeën. De vliegtuigindustrie onderzoekt of kunststof in de toekomst aluminium kan vervangen. Een Amerikaans bedrijf wil een pantserwagen maken van kunststof. Manieren om afval al bij de consument te scheiden worden voorgelegd aan gemeenten om het hergebruik-proces te versnellen. Soms komen de vernieuwingen voort uit de huidige aandacht voor het milieu. Veel vaker zijn de vernieuwingen het resultaat van een typisch menselijk proces: de drang tot verbeteren en veranderen. Hieraan zal tegenwoordig een commerciële drijfveer verbonden zijn. Verwondering kan echter ook een sterke prikkel zijn. Bijvoorbeeld wanneer een onderzoeker zich afvraagt waarom er nog steeds koperdraad wordt gebruikt om elektriciteit te geleiden en geen kunststof.

Geleidende polymeren

Een voorbeeld van de flexibiliteit en mogelijkheden van kunststoffen is het geleidende polymeer. Kijken we naar al de ‘plastics’ waarmee we ons hebben omringd, dan is het moeilijk voor te stellen dat kunststof elektriciteit kan geleiden. Het lijkt wonderlijk zelfs, want veel kunststoffen worden gebruikt als isolatoren. Om verwarring te voorkomen met isolerende plastics spreken de uitvinders daarom van geleidende ‘polymeren’. Al tien jaar bestaan er geleidende polymeren maar ze worden pas sinds kort buiten het laboratorium gebruikt. Naast volledig uit zichzelf geleidende polymeren kunnen ook bestaande kunststoffen geleidend worden gemaakt. Dit kan door bij het produceren metaalpoeder of metaalvezels bij te mengen of een geleidende film aan te brengen. Hoewel de Japanners het meest gevorderd zijn in de ontwikkeling, zijn het Amerikaanse bedrijven die toepassingen van geleidende kunststof op de markt brengen. Milliken, een Amerikaanse textielfirma, maakt weefsels die met geleidende polymeren worden geïmpregneerd. Deze weefsels kunnen worden gebruikt om antistatische bedrijfskleding te maken. Voor omstandigheden waarbij gewerkt wordt met apparatuur die gevoelig is voor ontladingen door statische elektriciteit is dit een ideale oplossing. Statische elektriciteit hoopt zich niet alleen op in kleding. Een andere Amerikaanse productontwikkelaar mengde daarom verf met een geleidende kunststof. De ontstane latexverf zal onder andere worden gebruikt om de Amerikaanse ambassade in Moskou te beschilderen. Afluisterpraktijken met apparatuur die buiten het, nu elektro- magnetisch afgeschermde, gebouw staat opgesteld wordt daarmee onmogelijk. Andere toepassingen waaraan wordt gewerkt zijn plastic batterijen en accu’s, kunststof zonnecellen en plastic behuizing voor computer. slot

Met 1992 als magisch jaar in zicht maken de milieubewegingen en het bedrijfsleven zich op voor een verenigd Europa. De Nederlandse milieuorganisaties zullen, wanneer zij over de grenzen trekken, ontdekken dat de wetgeving in Nederland in vergelijking met andere landen de kunststofproducent strenge eisen oplegt. Eisen waaraan alle Europese landen, met uitzondering van Duitsland, een voorbeeld kunnen nemen. Eén ding zal ‘1992’ in elk geval niet veranderen: kunststoffen zullen onder druk blijven staan door acties en het bedrijfsleven zal blijven zoeken naar nieuwe mogelijkheden en oplossingen.

Zie ook een ander AO-boekje dat ik schreef over WordPerfect. Dat was jarenlang de leidende tekstverwerker in Nederland. Tot het door bedrijfsovernames en de kracht van Microsoft werd verdrongen door Word.

Bovenstaand bericht is geschreven op 24 september 2011 door in de categorie 2011, Oudedoos

Vorige en volgende berichten

« Ouder: Nieuwer: »

Een willekeurig bericht

Ik schrijf op deze site over allerlei onderwerpen. Soms is het heel persoonlijk, soms vooral informatief of beschouwend. Hieronder een willekeurig bericht uit ruim 2000 berichten.

Comments are closed.