Maak zelf bioplastic

Onderzoeken van verpakkingen

Materialen: werkbundel pagina 1, vergrootglazen (optioneel) om logo’s te speuren.

We adviseren om de leerlingen in duo’s een tweetal verschillende verpakkingen te geven.
Twee verpakkingen stimuleren het vergelijkend vermogen.
Werken in duo’s stimuleert het verwoorden van de ideeën en denkpatronen.

Richtvragen om verwondering en focus te creëren:
- Kan je verschillende delen losmaken? Is het plastic hetzelfde?
- Is de verpakking hard of zacht? Wat is het voordeel of nadeel hiervan?
- Is er een bepaalde textuur? Wat is de functie?
- Is het plastic transparant of is er een andere kleur? Wat is de bedoeling hiervan?
- Zijn er logo’s in het plastic gedrukt? 
  Normaal staat de ‘identiteit’ van de fles gedrukt, namelijk pijltjes met een cijfer.
  Wat is de bedoeling hiervan?
- Kan je de verpakking vervormen? Blijft de vervorming of niet?

Waardeoordeel:
- Hoe vind je deze verpakking?
- Kan de verpakking duurzamer gemaakt worden?

Hypothese:
- Zou (een deel van) je verpakking blijven drijven, zweven of zinken? Waarom?

Een voorbeeld, een drankfles voor water:
De dop is uit een harder, dikker plastic. Dit is nodig want er is een groef in gefreesd. 
Of misschien is de dop in een mal gegoten. De dop heeft ook groeven om de grip van onze vingers te verhogen. Er zijn kleine uitsteeksels die ervoor zorgen dat de dop niet volledig los kan, dit zorgt ervoor dat deze minder snel in de natuur terecht komt. Dit is een duurzame ingreep.
Het etiket is een ander plastic, omdat het flexibel moet zijn. Op het etiket staat een logo wat suggereert dat de dop (HDPE) en fles zelf (PET) verschillend gerecycleerd moeten worden.
Dat heet verschillende fracties scheiden. De fles zelf is uit transparant plastic gemaakt omdat klanten graag weten wat er in de fles zit. Mogelijks is dit ook omdat PET va nature transparant is en er dus geen extra bewerking met kleurstof (energie en kostprijs) vereist. Dit is een hypothese van de leerlingen en zou verder onderzocht moeten worden met een bron. We denken dat de fles drijft want we zien vaak flessen drijven in het water. De fles is bij het indrukken flexibel en keer terug naar de oorspronkelijke vorm. Enkel bij het heel hard duwen of dichtschroeven na indeuken blijft de fles vervormd. Maar dat komt door de luchtdruk in dit geval.

Extra info voor de leerkracht:
De L in LDPE staat voor lage dichtheid. Doordat de moleculen verder uit elkaar staan is het plastic beweegbaar en flexibel. De H in HDPE staat dan weer voor hoge dichtheid. In dit geval is het dus een starre, stevige plastic die moeilijker vervormbaar is.
Meer info: https://npokennis.nl/longread/7956/wat-is-plastic-en-hoe-maak-je-het

Misconcept:
Veel mensen denken dat biologisch plastic automatisch beter is voor de natuur.
Dit zal genuanceerd worden tijdens deze activiteiten.

Voorkennis activeren

Materialen: werkbundel pagina 2, 3 en 4.

Vraag naar de voorkennis over plastic. Je kan een conceptmap op het bord bouwen.
Een conceptmap verdeelt een concept in deelconcepten. Daar horen dan vragen bij.
Woorden worden verbonden met een relatie zoals oorzaak – gevolg of als – dan.
De bedoeling van de conceptmap is zodat jij als leerkracht ontdekt wat kinderen:

° Wat weten de leerlingen al zeker? 
   Je kan hier vragen wat hun ‘bewijs’ is dat ze dat zeker zijn.
° Waar twijfelen de leerlingen over?
   Vraag waarom ze twijfelen. Waar is extra bewijs nodig?
° Wat ze zich afvragen.
   Zorg dat er niet te ver uitgeweid wordt: wat kunnen we bijleren en waarom willen we dit weten?

Voorbeeld van een conceptmap:

Introduceer zelf enkele vragen en kernwoorden. Vraag bijvoorbeeld hoe plastic geproduceerd wordt of welke grondstoffen nodig zijn volgends de kinderen. Weten ze misschien ook iets over de evolutie, afbreektijd of verwerking van het plastic?

Een voorbeeld van een relatie kan zijn: vanuit een specifieke behoefte wordt gekozen voor een ander soort plastic en dit krijgt een uniek nummer, zodat het juist gerecycled kan worden.
Je kan leerlingen naar voor laten komen en deze relaties aanduiden en laten benoemen.

Informatie verkennen

Nu blootligt wat we wel of niet weten kan er wat ingelezen worden.
Dit kan via de info op de werkbladen ofwel kan je de leerlingen zelf laten opzoeken.
Kom tot het besluit:
- Er zijn voordelen en nadelen zijn aan deze uitvinding.
- Er is evolutie en onderzoek om deze uitvinding te optimaliseren.
- Er is een verschil tussen biologisch en biologisch afbreekbaar plastic.
Vul de conceptmap aan nadat de leerlingen ingelezen zijn.

Meer info over biologisch (afbreekbaar plastic?
https://www.deduurzamekaart.nl/verschil-bioplastic-en-biologisch-afbreekbaar-plastic/

Onderzoek opzetten

Materialen: werkbundel pagina 5.

Als je een conceptmap gemaakt hebt kan je verwijzen naar de stappen productie, grondstof en biologisch plastic. Op het werkblad kom je nog wat meer te weten over de ingrediënten.
Tip: glycerol of glycerine kan je kopen in de apotheker. Een klein flesje is voldoende.
Tip: je kan ook even bespreken wat de grondstoffen voor een kleurstof zijn.

Lees het recept met de kinderen. Je kan ervoor kiezen het standaard recept te volgen of zelf een ingrediënt variëren naar hoeveelheid. Er kan een voorspelling gemaakt worden wat het vermeerderen of verminderen van een grondstof tot effect kan hebben. Zo kan er bijvoorbeeld een biologisch plastic gemaakt worden met 5 cl, 10 cl, 15 cl of 20 cl glycerine. 

Mogelijks zal het plastic opkrullen tijdens het drogen. Er kan ook geëxperimenteerd worden met de locatie of ondergrond. Heeft de temperatuur (kamer, gang, buiten, …) of materiaal waarop het plastic droogt invloed op het droogproces?

Reflectie en interactie

Bedrijven zijn ook steeds bezig met het optimaliseren van hun producten. 
In het labo wordt onderzoek gedaan (proefjes, experimenten) naar de effecten van wijzigingen.
Herhaal nog even mogelijke eigenschappen van het plastic:
- scheurt wel / niet makkelijk
- indrukbaar of rekbaar (elasticiteit)
- vervormbaar (tijdelijk of blijvend)
- stevigheid, tril – of schokvast
- transparant of niet doorschijnend
- drijft het biologisch plastic? (drijvend plastic is makkelijker te verwijderen uit rivieren)

Werk rond deze doelen:
- Ervaren dat bepaalde keuzes voor andere eigenschappen zorgen.
- Zelf data verzamelen (in een tabel) en afmeten van hoeveelheden.
- De eigenschappen en ervaren dat stoffen reageren (binden) met elkaar.

Extra info:
° Zetmeel: dit is een belangrijk bindmiddel in bioplastics, maar het heeft de neiging om bij het drogen vocht te verliezen en krimpt daardoor. Dit kan leiden tot vervorming.
° Glycerine: dit wordt toegevoegd om het materiaal flexibeler te maken. Het houdt vocht vast, wat kan helpen om de droogkrimp van zetmeel te verminderen. Te veel glycerine kan echter ook leiden tot een te flexibele structuur, wat de stabiliteit van het plastic kan beïnvloeden.
° Azijn: azijn kan helpen bij het stabiliseren van het mengsel en het verbeteren van de uiteindelijke textuur. Het kan ook de viscositeit (stroperigheid) beïnvloeden en ervoor zorgen dat het mengsel minder snel uitdroogt, wat kan helpen om het krullen te verminderen.
° Temperatuur: bij lagere temperaturen verdampt het vocht geleidelijke en langzamer. 
° Ondergrond: siliconen matjes en bakpapier zijn glad en bevorderen gelijkmatig drogen.
Deze ondergronden gaan ook plak – en trekkrachten tegen om vervorming te vermijden.
Eventueel kan een andere ondergrond zorgen voor meer of minder opkrullend plastic.

Onderzoekers van het PLONS project hebben het recept zelf uitvoerig getest.
Je kan ook zelf zoeken naar andere recepten of andere bioplastics, zoals met aardappelzetmeel.
Tip: https://nl.wikihow.com/Bioplastic-maken