Peter Adriaans, coördinator QC Silicones van BRB International, bij de nieuwste Agilent 8890 GC die is aangeschaft bij Agilent.

Anticiperend op een groeiende monsterstroom is het instrumentenpark van het QC-laboratorium van BRB International in Ittervoort uitgebreid met een tweede GC. Hiermee werd het mogelijk om de GC’s dedicated voor headspace respectievelijk vloeistofinjectie in te zetten. Samen met een upgrade van de gassentoevoer leidde dit tot een flinke efficiencyslag. Peter Adriaans, coördinator QC Silicones, geeft een inkijkje in de diversiteit aan werkzaamheden binnen het QC-lab.

Blik in het QC-lab met rechtsachter de GC’s. In de verlichte zuurkast worden monsterflesjes onder een deken van stikstof afgevuld.

BRB is een wereldwijd opererende, onafhankelijke fabrikant van toekomstgerichte siliconen, smeerolieadditieven en andere specialistische chemicaliën. De innovatiestrategie is gericht op het anticiperen op de behoeften en wensen van klanten in een breed scala aan industrieën en op het ontwikkelen van geavanceerde technologieën om daaraan te voldoen.

De kracht van het bedrijf zit in het - in samenwerking met de klant - komen tot een formulering, die voor een bepaalde toepassing tot het beste resultaat leidt. “Voor het beschermlaagje aan de binnenkant van melkverpakkingen heb je een ander type silicone nodig dan het laagje dat drukkerijen toepassen om een tijdschrift een glossy uiterlijk te geven. De collega’s van het R&D-laboratorium zijn uitermate bedreven in het vinden van de optimale formulering voor een bepaalde toepassing bij een bepaalde klant. Hierbij houden ze niet alleen rekening met de gewenste eigenschappen van het eindproduct, maar wordt ook gekeken naar de interactie met de overige bestanddelen van een product, de produceerbaarheid, noem maar op. Het lastige van siliconen is dat de meeste eindgebruikers de siliconen niet kunnen verwerken tot hun eindproduct. Daarin zijn wij de specialist. Wij hebben de methodes, de werkwijzes, de kennis om de siliconen op een dusdanige manier te bewerken dat de klant het kan gebruiken. Neem zo’n laagje voor een glossy. Dat bestaat niet alleen uit siliconen, maar ook uit andere verbindingen. Het glanseffect kan je grotendeels op het conto van de siliconen schrijven, maar diezelfde siliconen mogen eigenschappen, die deels met de andere verbindingen te maken hebben, zoals hechting aan het papier, verwerkbaarheid in het proces en kleurvastheid niet in de weg zitten. De formulering die uit dat R&D-werk naar voren komt, kan vervolgens bij productie worden gemaakt. Dat zullen eerst testhoeveelheden zijn, waarmee de klant het in zijn eigen productieproces kan inpassen. Bij akkoord kan de gewenste batch worden geproduceerd. Dit gebeurt aan de hand van een door R&D en engineering gemaakt werkvoorschrift met de procesparameters, zoals temperatuur, mengverhoudingen, -snelheid en -tijd”, beschrijft Peter Adriaans, coördinator van het QC-laboratorium in algemene termen het proces van klant- en toepassing specifieke productontwikkeling.

Waar in het R&D-laboratorium circa vijftien mensen werken, zijn dat er bij QC zes. Slechts zes zou je bijna opschrijven na het kennis nemen van de werkzaamheden, die de QC-ers binnen het team op werkdagen verrichten in een tweeploegendienst (van zes tot half drie, en van half drie tot elf).

Het QC-lab heeft drie hoofdtaken. Naast ingangscontrole van de binnenkomende grondstoffen en controleren of de gemaakte producten aan de kwaliteitseisen voldoen, is dat het maken van samples voor klanten. “Dat laatste is een secuur werkje, niet alleen vanwege de inhoud van het potje of flesje. Het is ook belangrijk dat zo’n monster er netjes uitziet, dat er bijvoorbeeld geen etiketje scheef zit. Dat klanten niet zo iets krijgen van ‘als ik zo’n potje al niet fatsoenlijk kan krijgen, wat kan ik dan verwachten als ik straks twintig vaten bestel?’ Zo werkt dat ook in de chemie!”

Hoofdverantwoordelijke voor de samplebereiding is Leon, die hierbij ondersteuning krijgt van de vier QC-ers: Maik, Raiden, Koen en Angelo. ‘Zij kunnen met z’n vieren de tweeploegendienst invullen, omdat ze allen alle technieken beheersen. Het is niet zo dat één persoon alleen maar GC-analyses kan uitvoeren en de ander alleen maar de deeltjesgrootte meet. Ze zijn op alles getraind. Dat maakt het hier niet alleen superleuk, maar ook veel uitdagender. Dat komt ook naar voren in de verantwoordelijkheid voor het beheer van de apparatuur. Die is voor de circa twintig apparaten, die we in het lab gebruiken, verdeeld over de vier QC-ers. Iedereen is eerste verantwoordelijke voor vijf van die apparaten, en nog eens tweede verantwoordelijke voor vijf andere, zodat je als back-up voor je collega kunt fungeren”, legt Peter uit.

Tegelijkertijd met de GC-uitbreiding is geïnvesteerd in gasgeneratoren voor zero-air, stikstof en waterstof. Ze zijn van de fabrikant LNI Swissgas, die onderdeel is van het leveringspakket van Da Vinci Laboratory Solutions.

De diversiteit aan producten maakt dat er een breed scala aan analysetechnieken in het QC-lab te vinden is. “Naast GC-analyse op zuiverheid en impurities voeren we op het gros aan ingangs- en uitgangsmonsters vrij standaard bepalingen als pH, dichtheid en brekingsindex uit. Voor specifieke productgroepen zijn er meer speciale analyses. Bijvoorbeeld voor siliconenoliën waarmee we emulsies maken, willen we heel precies de deeltjesgrootteverdeling weten van de oliedruppels die in het water zijn geëmulgeerd. Hiervoor gebruiken we een deeltjesgroottemeter. Ook doen we veel reologie, microscopie, infrarood en titraties. Voor rubbers hebben we een aantal fysische metingen om onder meer vast te stellen hoe snel ze uitharden, hoe hard ze worden, hoe buigzaam ze zijn en of ze na zoveel tijd nog plakkerig zijn”, vertelt Peter.

De grondlegger van BRB International is Guus Viguurs, die in 1981 in Ittervoort startte met BRB: Bureau voor Recylcing en Bezuinigingstechniek Vanuit de handel in smeermiddelen heeft het bedrijf ook de productie van deze middelen opgepakt. Verdere groei is gerealiseerd door de focus uit te breiden naar siliconen. De afkorting verwees later naar Benelux Research Business, maar daar wordt vandaag de dag met BRB als merknaam niet meer naar gerefereerd.

In de loop der jaren is het bedrijf sterk gegroeid tot een internationale speler met twee business units: LAC (Lube oil Additives & Chemicals) en Silicones. Inmiddels werken er meer dan 400 mensen, verdeeld over 16 locaties wereldwijd. Op het gebied van siliconen is het de grootste onafhankelijke formulator in de wereld.

Een belangrijke mijlpaal in de bedrijfshistorie was de overname door de Maleisische PETRONAS Chemicals Group Berhard (PCG) in 2019. Dit maakte grote investeringen mogelijk, onder andere om verdere groei op de hoofdlocatie in Ittervoort te realiseren. Zo is enkele jaren geleden in het naburige Echt een nieuwe locatie gebouwd voor de productie van lubricant additives. De verwachting is dat die over enkele jaren verder zal worden uitgebouwd.

Ook voor de siliconentak op de locatie Ittervoort zijn er ambitieuze plannen. De verhuizing van LAC business-unit naar Echt gaf weliswaar wat ruimte voor verdere groei, maar die is inmiddels volledig benut. Voor de komende jaren staat de ontwikkeling van één groot pand op het bedrijventerrein in Ittervoort op stapel. Hiermee slaat het bedrijf twee vliegen in één klap. Door alle bedrijfsonderdelen, die nu nog over verschillende panden zijn verspreid, onder één dak te brengen maak je een grote efficiencyslag. Bovendien is hier groei mogelijk tot wel vier keer de huidige capaciteit.

Lange tijd was één GC, een Agilent 8890 GC, toereikend voor zowel de liquid- als headspace-analyses. “De headspace wordt veelal gebruikt voor SVHC-bepalingen, de Substances of Very High Concern. De liquid wordt met name gebruikt voor het bepalen van de zuiverheid (veelal >99%) en de mogelijke onzuiverheden. Het grote verschil tussen liquid en headspace is dat voor liquidinjectie het volledige sample vluchtig moet zijn (veelal monomeren en oligomeren), waar je bij headspace vluchtige onzuiverheden kunt bepalen in een niet-vluchtig sample. De headspace-methode is bewerkelijker omdat je het monster moet voorbewerken om de vluchtige componenten uit de matrix efficiënt naar de gasfase te brengen. Dat kost ook extra tijd. Inclusief inwegen van het monster ben je daar zo een uur mee kwijt”, aldus Peter.

Overdag werd de GC ingezet voor de liquid-analyses; de headspace-analyses liepen overnacht. Door het steeds grotere monsteraanbod in verband met de groei van het bedrijf (zie kader) was de GC op een zeker moment bijna 24/7 in gebruik. “Met maar één GC op je lab is dat geen ideale situatie. Sowieso is door de toegenomen belasting de kans op storingen groter en moet je vaker onderhoud plegen. Op die momenten kan je geen GC-analyses verrichten. We hebben weliswaar een uitwijkmogelijkheid bij R&D, waar ze natuurlijk ook een GC hebben staan. Maar dat lab is in een ander gebouw en de R&D-ers hebben hun GC uiteraard ook nodig. Omdat we in de nabije toekomst verdere uitbreidingen voorzien van productie, en dus ook van het QC-werk, was de rekensom snel gemaakt: schaf een tweede GC aan, waarbij je de ene GC dedicated voor liquid-analyse maakt, en de andere voor headspace inzet, met een backup-functie voor elkaar.”

In een speciale ruimte naast het QC-lab worden monsters geprepareerd voor klanten. De afgebeelde voorraadpails vormen een klein deel van het brede assortiment aan siliconen, intermediaire siliconenproducten en silanen waarmee klantspecifieke formuleringen worden ontwikkeld en geproduceerd.

Omdat de generatoren nu niet één, maar twee GC’s van het betreffende gas voorzien, moest ook de tubing worden aangepast door Da Vinci. In plaats van een recht-toe-recht-aan koppeling tussen generator en GC zijn er nu met T-stukjes verschillende aftakkingen gemaakt, die je met kraantjes kan afsluiten, zodat je de GC’s onafhankelijk van elkaar af kunt koppelen. Voor de T-stukjes is ook een moisture trap aangebracht, een extra voorziening om vocht uit het gas te halen.

De tubing vanuit de stikstofgenerator kent nog een derde leiding, naar een dichtbij de GC’s gesitueerde zuurkast waarin werkzaamheden worden verricht voor het afvullen van de monsterflesjes. “Bepaalde siliconen en silanen zijn gevoelig. Ze reageren met het vocht in de lucht en dan degraderen ze. Dat uit zich in verkleuring van het monster en een lagere zuiverheid. Door deze producten af te vullen onder een stikstofdeken komen ze niet in contact met het vocht uit de omgevingslucht. Aanvankelijk werd voor de stikstofvoorziening een 5 liter stikstoffles in een hoekje in de zuurkast geplaatst, uiteraard met een veiligheidsketting. Dat werkt op zich prima, maar is niet ideaal. Hij neemt ruimte in de zuurkast in beslag; op gezette tijden is de fles leeg en dan moet je hem vervangen met alle logistiek van ophalen en wegbrengen van dien. Door het stikstof via een rechtstreekse leiding vanuit de generator naar de zuurkast te leiden ben je altijd op een veilige manier verzekerd van stikstof”, legt Peter uit.

Naast de GC’s zijn in het QC-lab ook instrumenten te vinden als een reometer, FT-IR en kleurmeter.

Hoe tevreden ook met de implementatie van de twee GC’s met de gasgeneratoren en aangepaste tubing, is deze configuratie op deze plek geen lang leven beschoren. Dat heeft alles te maken met de geplande nieuwbouw iets verderop op het bedrijventerrein, die enerzijds ruimte geeft aan verdere groei en anderzijds de mogelijkheid biedt om alle bedrijfsonderdelen, van productie tot warehousing, van hoofdkantoor tot laboratoria, zoveel mogelijk onder één dak te brengen. “Door de aanpassingen op het QC-lab en onze ervaringen hierin, kan eenzelfde gasvoorziening middeles generatoren ook toekomst krijgen bij R&D.”