Tutkimus ja koulutus | 26.11.2019

Biohajoavat materiaalit korvaavat perinteisen muovin entistä useammissa käyttökohteissa

Kasvavan muovinkulutuksen sekä EU:n kiertotalous- ja hiilineutraaliustavoitteiden myötä biopohjaiset materiaaliratkaisut ovat entistä tärkeämmässä asemassa. DI Heidi Peltola tutki väitöskirjassaan kompostoituvia polylaktidi (PLA) -pohjaisia puukuitukomposiitteja, jotka tarjoavat ympäristöystävällisen materiaalivaihtoehdon monille erilaisille muovituotteille. 

VäitöskuvaHeidiPeltola

DI Heidi Peltola tutki väitöskirjassaan kompostoituvia polylaktidi (PLA) -pohjaisia puukuitukomposiitteja. Kuva: Samuli Peltola

Perinteisissä biokomposiiteissa puukuituja lisätään parantamaan esimerkiksi materiaalin mekaanisia ominaisuuksia tai ulkonäköä, ja samalla muovin käyttötarve vähenee. Näitä pääsääntöisesti biohajoamattomia materiaaleja ei kuitenkaan pysty kierrättämään uudeksi materiaaliksi, koska niille ei toistaiseksi löydy kannattavaa kierrätysjärjestelmää mekaaniseen kierrätykseen, vaan ne päätyvät energiahyötykäyttöön tai kaatopaikoille. Tämän vuoksi biokomposiitit, jotka pohjautuvat kompostoituviin materiaaleihin, tukevat kiertotaloutta tarjoamalla vaihtoehtoisen jätteenkäsittelytavan tuotteille, jotka eivät sovi kierrätykseen.

- Kompostoituvat materiaalitkin voidaan usein kierrättää mekaanisesti uusiomateriaaliksi, kunhan saavutetaan tarvittavat materiaalivirrat kannattavalle liiketoiminnalle, kertoo Heidi Peltola.

DI Heidi Peltola tutki väitöskirjassaan kompostoituvia polylaktidi (PLA) -pohjaisia puukuitukomposiitteja. Teollisen kompostointimahdollisuuden lisäksi kehitetyt puukuitukomposiitit ovat myös täysin biopohjaisia, mikä vähentää riippuvuutta öljystä ja pienentää materiaalin hiilijalanjälkeä.

Peltolan väitöskirjan päätavoitteena oli luoda lisää tietoa PLA-puukuitukomposiittien ominaisuuksiin vaikuttavista tekijöistä, jolloin näiden materiaalien laajempi kaupallinen hyödynnettävyys lisääntyy. Ominaisuuksia parantamalla kompostoituvia biokomposiitteja voi hyödyntää entistä parempaa suorituskykyä vaativissa sovelluksissa, sekä täysin uusissa käyttökohteissa.

- Tutkimuksessa huomattiin esimerkiksi, että puukuitupitoisia PLA-komposiitteja pystyy vaahdottamaan jatkuvatoimisella menetelmällä, mikä mahdollistaisi esimerkiksi vaikeasti kierrätettävien polystyreenivaahtojen korvaamisen, Peltola selittää.

Väitöstyön lopputuloksena on, että oikealla kuituvalinnalla, kuitukäsittelyillä ja tietyillä lisäaineilla voidaan saavuttaa merkittävä parannus puukuitulujitteisten biokomposiittien suorituskykyyn. Paperi- ja kartonkituotteissa käytettävien neitseellisten sellukuitujen lisäksi erilaiset kierrätetyt kuidut, kuten sanomalehdet ja nestepakkauskartonkien kuidut voivat toimia lujitteena biohajoaville komposiiteille.

- Toisin kuin joskus ajatellaan, kompostoituvat tuotteet voivatkin olla mekaanisesti lujia ja soveltuvat pitkänkin käyttöiän kohteisiin, kuten huonekaluihin, Peltola toteaa.

Peltola teki väitöstutkimuksensa Tampereella Teknologian tutkimuskeskus VTT:ssä, jossa hän toimi erikoistutkijana biokomposiitit ja prosessointi -tutkimusryhmässä.  Hän on juuri aloittanut työt R&D päällikkönä Sulapac Oy:ssä, jossa kehitetään kierrätettäviä, mikromuovittomia materiaaliratkaisuja korvaamaan perinteisiä muoveja erilaisissa sovelluksissa.

Diplomi-insinööri Heidi Peltolan materiaalitekniikan alaan kuuluva väitöskirja Morphological Effects of Lignocellulosic Fibres on Poly(Lactic Acid) Biocomposites tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnassa torstaina 5.12.2019 kello 12 alkaen Tampereen yliopiston Sähkötalo S2 Auditoriossa osoitteessa Korkeakoulunkatu 3, Tampere.  Vastaväittäjänä toimii TkT Maiju Hietala Brightplus Oy:stä. Kustoksena toimii professori Jyrki Vuorinen tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnasta.

Väitöskirjaan voi tutustua osoitteessa  http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-1363-0

Uusimmat artikkelit

3.6.2020 | Alan Uutiset

BASF rakentaa akkujen arvoketjua Harjavallasta Saksaan

Maailman suurimpiin kemikaaliyhtiöihin kuuluva saksalainen BASF rakentaa Suomen ja Saksan kautta EU:n komission tavoitteiden mukaista akkutuotannon kestävää kehitystä. Harjavallan ja Schwarzheiden laitokset tuottavat yhdessä akkumateriaalia 400 000 sähköauton tarpeisiin. Suomeen tulee yli sata uutta työpaikkaa.

Koronavirusta Helsingin ja Turun jätevesissä, mutta ei muissa viikkoseurantakohteissa

Helsingin ja Turun jätevesistä on löytynyt koronavirusta, selviää THL:n jätevesitutkimuksesta. Sen sijaan Tampereella, Kuopiossa ja Oulussa kerätyistä näytteistä ei ole löytynyt viitteitä viruksesta. 

29.5.2020 | Tutkimus ja koulutus

Rakentajat tehostavat kosteudenhallintaa verkkokoulutuksella

Neljätoista Suomen suurinta rakennusliikettä on yhdessä kehittänyt eKosteus-koulutuksen ja alkaa hyödyntää sitä oman henkilöstönsä koulutukseen. Tavoitteena on parantaa kosteudenhallinnan osaamista sekä torjua kosteusvaurioita. Koulutus kokoaa yhteen perustiedot, jotka rakentamisen kaikkien osapuolten tulee tuntea, jotta kuivaketju ei katkea. Asiasta raportoi Rakennusteollisuus RT ry.

29.5.2020 | Kumppaniartikkeli

Viafin Service jatkaa yrityskaupan jälkeen kasvu-uralla

Teollisuuden kunnossapitoa tarjoava Viafin Service Oyj on vuoden ajan sulatellut suurta kaasualan käyttö- ja kunnossapitopalveluihin liittyvää yrityskauppaa. Nyt Viafin GASiksi nimetyn yhtiön hankinta on saatettu onnistuneesti päätökseen ja listautunut emoyhtiö voi jatkaa matkaa kohti seuraavaa tavoitetta. Päämääränä on nousta sadan miljoonan euron liikevaihtoa pyörittäväksi teollisuuden kunnossapitoyhtiöksi vuoden 2022 aikana.

Myös maatalouskoneiden huoltokirjaukset hoituvat mobiilisti

Maatalouskoneiden huollot merkitään yleisimmin paperiseen huoltovihkoon. Työtehoseuran keväällä tekemän kyselyn mukaan vain seitsemän prosenttia vastaajista käytti sähköistä huoltokirjaa, yleisimmin Exceliä. Tutkimus osoitti, että mobiilisti käytettävälle huoltokirjalle olisi kysyntää. Nyt sellainen löytyy TTS-Koneesta ja on käytettävissä kaikille käyttöoikeuden lunastaneille.

Kestävillä teräksillä pidennetään työvälineiden käyttöikää, säästetään materiaalia

Uddeholms Ab on ruotsalainen työkaluteräsvalmistaja, joka kuuluu itävaltalaiseen voestalpine-teräskonserniin. 

20 prosenttia Kajaanin kaukolämmöstä: CSC ja Loiste Lämpö allekirjoittivat sopimuksen

Loiste Lämpö ja CSC – Tieteen tietotekniikan keskus ovat allekirjoittaneet sopimuksen LUMI-supertietokoneelle rakennettavan datakeskuksen kaukolämpöliittymän rakentamisesta ja hukkalämmön hyödyntämisestä. Sopimuksen mukaan vuoden 2021 alussa käynnistyvä datakeskus kerää talteen toimintansa sivutuotteena syntyvän lämmön, jonka Loiste Lämpö siirtää verkkoonsa lämmittämään kajaanilaisia koteja ja liiketiloja.