Teollisuuden sivuvirtojen hyödyntäminen kestomuovikomposiiteissa
Tuomaala, Tapio (2021-04-20)
Tuomaala, Tapio
T. Tuomaala
20.04.2021
© 2021 Tapio Tuomaala. Tämä Kohde on tekijänoikeuden ja/tai lähioikeuksien suojaama. Voit käyttää Kohdetta käyttöösi sovellettavan tekijänoikeutta ja lähioikeuksia koskevan lainsäädännön sallimilla tavoilla. Muunlaista käyttöä varten tarvitset oikeudenhaltijoiden luvan.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-202105047678
https://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-202105047678
Tiivistelmä
Maailmanlaajuinen muovien kulutus on merkittävää ja kulutuksen määrä tulee yhä kasvamaan tulevina vuosina. Muovien valmistukseen käytettävien fossiilisten raaka-aineiden kulutusta on tarvetta vähentää, koska ehtyvät uusiutumattomat resurssit eivät riitä kasvavaan kulutukseen ja on myös tärkeää pyrkiä kohti hiilineutraaliutta. Tavanomaisten muovien sijaan voidaan valmistaa biopohjaisia muoveja tai valmistaa kestomuovikomposiitteja, joissa käytetään osaksi raaka-aineina teollisuuden sivuvirtoja.
Teollisuus tuottaa vuosittain merkittäviä määriä sivuvirtoja, joita voidaan potentiaalisesti hyödyntää eri sovelluskohteissa kaatopaikalle sijoittamisen tai muun hävittämisen sijaan. Sopivia sivuvirtoja on mahdollista käyttää kestomuovikomposiiteissa täyteaineena. Tällaisia ovat esimerkiksi epäorgaaniset sivuvirrat, kuten polttoprosesseissa syntyvät tuhkat.
Keskeinen ongelma polymeerikomposiiteissa on hydrofiilisten täyteaineiden ja hydrofobisen polymeerimatriisin yhteensopimattomuus, joka aiheuttaa huonon adheesion täyteaineen ja polymeerimatriisin välillä. Se puolestaan johtaa komposiitin heikentyneisiin mekaanisiin ominaisuuksiin. Valmistettaessa sivuvirrasta ja kestomuovista komposiittia sivuvirta voidaan käsitellä yhteensopivuuden parantamiseksi. Tyypillinen tapa parantaa adheesiota polymeerien ja muiden materiaalien välillä on käyttää sopivaa kemiallista modifiointia.
Tässä tutkielmassa tarkastellaan yleisimpien fossiili- ja biopohjaisten kestomuovien rakenteita ja ominaisuuksia sekä kestomuovien tuotantomääriä ja kierrättämistä. Lisäksi käydään läpi kestomuovien kanssa potentiaalisesti hyödynnettäviä Suomen teollisuudessa syntyviä sivuvirtoja ja niiden hyödyntämiseen liittyvää lainsäädäntöä lyhyesti. Tutkielmassa tarkastellaan polttoprosesseissa syntyviä tuhkia esimerkkinä epäorgaanisesta sivuvirrasta ja miten sivuvirtaa voi sopivaa kiinnitysainetta ja käsittelyä käyttäen hyödyntää täyteaineena kestomuovikomposiiteissa.
Teollisuus tuottaa vuosittain merkittäviä määriä sivuvirtoja, joita voidaan potentiaalisesti hyödyntää eri sovelluskohteissa kaatopaikalle sijoittamisen tai muun hävittämisen sijaan. Sopivia sivuvirtoja on mahdollista käyttää kestomuovikomposiiteissa täyteaineena. Tällaisia ovat esimerkiksi epäorgaaniset sivuvirrat, kuten polttoprosesseissa syntyvät tuhkat.
Keskeinen ongelma polymeerikomposiiteissa on hydrofiilisten täyteaineiden ja hydrofobisen polymeerimatriisin yhteensopimattomuus, joka aiheuttaa huonon adheesion täyteaineen ja polymeerimatriisin välillä. Se puolestaan johtaa komposiitin heikentyneisiin mekaanisiin ominaisuuksiin. Valmistettaessa sivuvirrasta ja kestomuovista komposiittia sivuvirta voidaan käsitellä yhteensopivuuden parantamiseksi. Tyypillinen tapa parantaa adheesiota polymeerien ja muiden materiaalien välillä on käyttää sopivaa kemiallista modifiointia.
Tässä tutkielmassa tarkastellaan yleisimpien fossiili- ja biopohjaisten kestomuovien rakenteita ja ominaisuuksia sekä kestomuovien tuotantomääriä ja kierrättämistä. Lisäksi käydään läpi kestomuovien kanssa potentiaalisesti hyödynnettäviä Suomen teollisuudessa syntyviä sivuvirtoja ja niiden hyödyntämiseen liittyvää lainsäädäntöä lyhyesti. Tutkielmassa tarkastellaan polttoprosesseissa syntyviä tuhkia esimerkkinä epäorgaanisesta sivuvirrasta ja miten sivuvirtaa voi sopivaa kiinnitysainetta ja käsittelyä käyttäen hyödyntää täyteaineena kestomuovikomposiiteissa.
Kokoelmat
- Avoin saatavuus [31657]