Met een forse investering versterkt Shell Chemicals opnieuw haar positie op de wereldmarkt voor polyolen.

Het is maar een klein fabriekje op het immense complex van Shell Pernis. Extra werkgelegenheid levert hij ook niet op: de bestaande operatorploegen krijgen er simpelweg een klusje bij. Maar de nieuwe productiefaciliteit voor zogeheten polymeerpolyolen is wel een belangrijke aanwinst. Economisch omdat hij een belangrijk hiaat opvult in Shell Chemicals’ productportfolio. En technologisch omdat het ’s werelds eerste toepassing is van Shells nieuwe methode om PUR-schuimmatrassen meer stevigheid te geven.

SAN-bolletjes

Polyurethaan (PUR) ontstaat als isocyanaat- en polyolmoleculen met elkaar reageren. Afhankelijk van de chemische samenstelling en de verwerkingsmethode levert dit een massieve kunststof, een hard schuim of een zacht, flexibel schuim op.

De polyolen waar we het hier over hebben, zijn bedoeld voor die laatste optie. Op zich is de synthese niet spectaculair. De additie van propeenoxide (PO) aan glycerine, met kaliumhydroxide als katalysator, is een klassiek proces dat Shell al jaren toepast. Nieuw is de manier waarop polymeerbolletjes worden toegevoegd aan het polyol.

Die bolletjes bestaan uit SAN, een polymeer van styreen en acrylonitril. Ze nestelen zich in de knooppunten van de schuimstructuur en verbeteren zo de mechanische eigenschappen. Sommige kwaliteiten (‘high load bearing’) verhogen de draagkracht van het schuim, andere (‘high resilience’) maken het veerkrachtiger. De kunst is om de bolletjes dusdanig in het polyol te suspenderen, dat ze niet gaan klonteren en naar de bodem zakken voordat ze arriveren bij de verwerker. Zonder chemische toevoegingen lukt dat niet, zo leert de ervaring.

Concurrenten Dow en Lyondell hadden er al eerder iets op gevonden. Shell hield het tot voor kort op toevoeging van puur polystyreen (de desbetreffende fabriek is in juli dit jaar gesloten), maar heeft nu een eigen methode waarmee men tot maximaal 43 massaprocent SAN in polyol kan gaan. Unit manager Rob Holstvoogd kan niet teveel in detail treden, maar hij wil wel kwijt dat de essentie zit in een speciale stabilisator op basis van een polyol. De SAN-bolletjes ontstaan in een batchproces met styreen, acrylonitril, een katalysator en de stabilisator als ingrediënten, en - alweer - polyol als oplosmiddel. Hierbij wordt het polymeer aan de stabilisator ge-‘graft’. Desgewenst kan het resultaat worden verdund met extra polyol.

Inline blending

Dat verdunnen is trouwens vrij kritisch, legt Holstvoogd uit. Een hoge viscositeit komt de stabiliteit van de suspensie ten goede, maar voor de verwerkbaarheid mag de vloeistof ook niet té stroperig worden. Om zo weinig mogelijk opslagcapaciteit nodig te hebben past Shell voor alle polyolen ‘inline blending’ toe. Dat betekent dat de componenten apart worden bewaard. De doseerpompen, die het eindproduct samenstellen, pompen het tevens rechtstreeks het tankschip of de tankauto in. Statische mengers in de afvoerleidingen zorgen voor de benodigde menging. Aan de aansturing van pompen en afsluiters worden hoge eisen gesteld. “De vloeistof is zo viskeus dat hij in de tank nauwelijks meer mengt. Daar­om moeten de doseringen vanaf de eerste druppel precies goed zijn”, vertelt Holstvoogd, die er aan toevoegt dat het zo nauw luistert dat winterse temperaturen een serieus probleem kunnen zijn.

Een extra verfijning is een filtersysteem, dat al te grote SAN-bolletjes tegenhoudt. In principe kan de schuimvorming van flexibel PUR worden verzorgd door de waterdamp, die vrijkomt bij de reactie tussen polyol en isocyanaat. Maar sommige schuimen maakt men ‘luchtiger’ door in de ingrediënten CO₂ op te lossen, dat vervolgens uitzet onder invloed van de reactiewarmte. De CO₂ wordt toegevoerd via ‘nozzles’ met zeer kleine openingen, die gemakkelijk verstopt raken. Het filter voorkomt dit probleem - hoe het precies werkt is overigens ook een bedrijfsgeheim.

Met stip op drie

Hoeveel geld het project precies heeft gekost mag de concurrentie ook niet weten. Maar global business manager Olivier Thorel maakt duidelijk dat de investering naadloos past in de Shell-strategie. In 1995 was het bedrijf nog een kleine speler op de polyolenmarkt, maar nu ligt dat heel anders. De grondstoffen propeenoxide en styreen (onder meer geproduceerd op de locatie Moerdijk) zijn verheven tot kernactiviteit, en ook op het gebied van polyolen wil Shell tot de top behoren. Momenteel is het bedrijf wereldwijd de nummer drie op deze markt, na Bayer en Dow. De uitbreiding in Pernis stelt deze positie voorlopig zeker.