Muovin korvaaminen biohajoavalla materiaalilla kasvikapselissa : Case: Plantui Oy
Heinonen, Heidi (2017)
Heinonen, Heidi
Lahden ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017102116207
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017102116207
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia ja selvittää, mikä biohajoava materiaali voisi korvata työn toimeksiantajan, Plantui Oy:n, Smart Garden -älypuutarhassa käytettävän kasvikapselin muovisen pidikeosan sekä paperisen kannen. Tavoitteena oli, että kasvien vesiviljelystä lopulta syntyvä jäte olisi täysin kompostoituvaa, eikä sitä tarvitsisi enää sijoittaa sekajätteeseen. Kasvivalikoimaan sisältyy lyhyessä sekä pitkässä ajassa, enimmillään noin kolmessa kuukaudessa, itäviä kasveja ja yrttejä. Siitä johtuen tarkoituksena oli, että kapselit kestäisivät hajoamattomina kolme kuukautta kasvuolosuhteissa. Testattavien materiaalien elintarvikekelpoisuus tuli myös huomioida, sillä laitteessa voidaan kasvattaa syötäviä kasveja.
Tutkimukseen valittiin testattaviksi materiaaleiksi polylaktidi (PLA), polyvinyylialkoholi (PVA) sekä polykaprolaktoni (PCL), jotka kaikki ovat biohajoavia muoveja. Materiaaleista mallinnettiin ja 3D-tulostettiin oikean kapselin pidikkeen mittojen mukaiset kappaleet. Jokaisesta materiaalista valmistettiin myös rinnakkaisnäytteiksi kolme lisäkappaletta. Kaikille kappaleille valmistettiin lisäksi polyvinyylialkoholista testikannet. Koejärjestelyä varten testikappaleet asetettiin Smart Garden -laitteeseen, ja testijakso kesti kolme kuukautta. Jakson aikana kappaleita havainnoitiin visuaalisesti, minkä lisäksi kasteluvedestä otettiin pH- ja sähkönjohtavuusnäytteitä säännöllisin väliajoin.
Tuloksena kolme kuukautta kestäneen koejakson jälkeen voidaan todeta, että testatuista materiaaleista parhaiten kapselin pidikkeen materiaaliksi soveltuu polylaktidi. Kannen materiaaliksi polyvinyylialkoholi voi sopia, jos kansi valmistetaan riittävän ohueksi niin, että kasvi pääsee kasvamaan siitä läpi. Laitteen säiliössä ollut vesi oli pH-arvoltaan testijakson aikana koko ajan lähellä neutraalia. Sähkönjohtavuudessa oli aluksi tasaista nousua, mutta loppua kohden arvot hieman laskivat. Laitteessa vallitsevat kasvuolosuhteet vaikuttivat kuhunkin testimateriaaliin hieman eri tavoin.
Tutkimukseen valittiin testattaviksi materiaaleiksi polylaktidi (PLA), polyvinyylialkoholi (PVA) sekä polykaprolaktoni (PCL), jotka kaikki ovat biohajoavia muoveja. Materiaaleista mallinnettiin ja 3D-tulostettiin oikean kapselin pidikkeen mittojen mukaiset kappaleet. Jokaisesta materiaalista valmistettiin myös rinnakkaisnäytteiksi kolme lisäkappaletta. Kaikille kappaleille valmistettiin lisäksi polyvinyylialkoholista testikannet. Koejärjestelyä varten testikappaleet asetettiin Smart Garden -laitteeseen, ja testijakso kesti kolme kuukautta. Jakson aikana kappaleita havainnoitiin visuaalisesti, minkä lisäksi kasteluvedestä otettiin pH- ja sähkönjohtavuusnäytteitä säännöllisin väliajoin.
Tuloksena kolme kuukautta kestäneen koejakson jälkeen voidaan todeta, että testatuista materiaaleista parhaiten kapselin pidikkeen materiaaliksi soveltuu polylaktidi. Kannen materiaaliksi polyvinyylialkoholi voi sopia, jos kansi valmistetaan riittävän ohueksi niin, että kasvi pääsee kasvamaan siitä läpi. Laitteen säiliössä ollut vesi oli pH-arvoltaan testijakson aikana koko ajan lähellä neutraalia. Sähkönjohtavuudessa oli aluksi tasaista nousua, mutta loppua kohden arvot hieman laskivat. Laitteessa vallitsevat kasvuolosuhteet vaikuttivat kuhunkin testimateriaaliin hieman eri tavoin.