Kleurstoffen spelen een belangrijke rol in uiteenlopende producten, maar worden nog vaak gemaakt uit fossiele grondstoffen of via processen die veel energie, water en chemicaliën vragen. Schimmels bieden een interessant alternatief: via slimme fermentatie kunnen zij kleurstoffen produceren uit biobased grondstoffen. De uitdaging is om deze kleurstoffen vervolgens betrouwbaar en efficiënt te produceren, te zuiveren en geschikt te maken voor verschillende toepassingen. Binnen ColorFun wordt daarom gekeken naar de volledige ontwikkelketen, van productie en extractie tot de eigenschappen en toepassing van de kleuren.
Van laboratorium naar grotere volumes
Voor de blauwe kleurstof staat de komende tijd een fermentatie op grotere schaal gepland. Ook de productie van oranje kleurstoffen wordt verder voorbereid. Opschaling levert niet alleen meer materiaal op voor vervolgonderzoek en toepassingstesten, maar laat ook zien hoe het productieproces zich houdt bij grotere volumes.
Daarnaast worden extractie, zuivering en formulering verder geoptimaliseerd. Zo moet duidelijk worden hoe de kleurstoffen efficiënt en consistent kunnen worden geproduceerd en verwerkt.
Jasper Meijer, senior onderzoeker en projectleider ColorFun, MNEXT: “Door vanuit het lab naar een grotere schaal te gaan kunnen we de schimmelfermentatie verder richting productie brengen en kunnen de partners de kleurstoffen uitgebreider testen”
Testen in de praktijk
Een kleurstof is pas interessant als deze ook in een product kan worden toegepast. Daarom worden de ontwikkelde kleuren getest in verschillende toepassingen. Daarbij wordt niet alleen gekeken naar de kleur zelf, maar ook naar eigenschappen zoals kleurintensiteit, stabiliteit, verwerkbaarheid en de manier waarop de kleurstof zich hecht aan of mengt met een materiaal.
Projectpartner NPSP ontwikkelt milieuvriendelijke composietmaterialen en producten voor onder meer de bouw en openbare ruimte, waarbij zoveel mogelijk biobased en circulaire grondstoffen worden ingezet. Binnen ColorFun onderzoekt NPSP de mogelijkheden om de ontwikkelde schimmelkleurstoffen toe te passen in biobased composietmaterialen. De eerste toepassingstesten leveren waardevolle inzichten op in de prestaties van de kleurstoffen en in de eigenschappen die nog verder moeten worden ontwikkeld. Zo zijn onder meer kleurintensiteit en zuivering belangrijke aandachtspunten.
Nina Rodenburg, Product Designer bij NPSP: “Door de ontwikkeling van schimmelkleurstoffen kunnen we een natuurlijke kleur geven aan onze 100% biobased gevelpanelen. Hierbij is het belangrijk dat deze kleur langdurig bestand is tegen weersinvloeden.”
(zie op de afbeelding rechts het 100% biobased gevelpaneel, gekleurd met nu nog traditionele kleurstoffen)
De praktijkresultaten helpen om de volgende ontwikkelstappen te bepalen. Een kleurstof moet niet alleen technisch geproduceerd kunnen worden, maar ook aansluiten bij de eisen van het materiaal en de toepassing.
Op weg naar toepasbare schimmelkleurstoffen
De komende periode worden de onderzoeksresultaten en praktijkervaringen samengebracht. Ook de veiligheid en samenstelling van de kleurstoffen worden verder onderzocht. Zo ontstaat meer inzicht in wat nodig is om schimmelkleurstoffen betrouwbaar, schaalbaar en toepasbaar te maken.
Daarbij gaat het niet alleen om de vraag of een kleurstof technisch werkt. Ook de beschikbaarheid van grondstoffen, de efficiëntie van het productieproces, de reproduceerbaarheid van de kleur en de aansluiting bij bestaande verwerkingsmethoden spelen een rol. Door deze aspecten vanaf het begin mee te nemen, kunnen de ontwikkelde kleurstoffen beter worden voorbereid op toepassing buiten het laboratorium.
Met de geplande opschaling en nieuwe toepassingstesten gaat ColorFun een volgende fase in: van slimme fermentatie naar duurzame kleurstoffen voor de praktijk.
Interesse in biobased kleurstoffen?
Bedrijven die de blauwe of oranje kleurstoffen willen testen of een mogelijke toepassing zien, kunnen contact opnemen met de projectleider: Jasper Meijer
