Merimuovin mekaanisten ominaisuuksien vertailu neitseelliseen muoviin ja kierrätysmuoviin 3D-tulostuksessa
Järvi, Roni-Pekka (2021)
Järvi, Roni-Pekka
2021
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202104084384
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202104084384
Tiivistelmä
Tämä insinöörityö tehtiin yritykselle Bloft Design Lab. Työn päätavoitteena oli saada tutkimukseen perustuvaa tietoa tiettyjen kierrätettyjen polypropeenimuovien soveltuvuudesta mekaanisten ominaisuuksien osalta yrityksen 3D-tulostustuotantoa varten. Testeihin valittiin erilaisia polypropeenimateriaaleja.
Työn aiheena oli tarkastella merimuovin olemusta globaalina saasteongelmana ja tämän kierrätyskäyttöä mahdollisena raaka-aineena 3D-tulostustuotannossa. Aihealueen valossa kierrätysmuovien mekaanisten ominaisuuksien tutkimisen keskeiseksi perustaksi valittiin vetokokeet. Siinä testattiin myös auringonvaloa simuloivan keinovanhennuksen vaikutuksia vetolujuusarvoon. Vetokokeiden tärkein testattava materiaali oli kotimainen polypropeenimerimuovi. Vertailuarvona käytettiin neitseellistä polypropeenityyppiä.
Työssä tutkittiin myös pyyhkäisyelektronimikroskoopin avulla vanhennetun merimuovin mikrorakenteen muutoksia verrattuna uudelleen sulatettuun ja muovattuun näytteeseen. Näytteen tunnistuksessa käytettiin FTIR-laitetta. FTIR-laitteella tutkittiin myös neitseellistä muovia verrattuna sen UVA-keinovanhennettuun versioon.
Suoritettujen vetokokeiden tuloksista huomattiin, että testatut materiaalit vastaavat vetomurtolujuuden tuloksien kesken suuruusluokaltaan pitkälti neitseellistä polypropeenia. UVA-keinovanhennettujen koekappaleiden vetokokeiden tulosten osalta kävi niin, että kierrätetty sekalainen polypropeeni kesti vetomurtolujuudeltaan ultraviolettivaloa paljon paremmin verrattuna neitseelliseen polypropeeniin.
FTIR-mittauksissa havaittiin, että absorptiospektrejä analysoimalla voidaan mahdollisesti tunnistaa UVA-haurastumisen aste. Elektronimikroskooppianalyysin tuloksista voidaan todeta, että lisää näytteitä ja kuvia vaadittaisiin luotettavien päätelmien tekemiseksi.
Työn aiheena oli tarkastella merimuovin olemusta globaalina saasteongelmana ja tämän kierrätyskäyttöä mahdollisena raaka-aineena 3D-tulostustuotannossa. Aihealueen valossa kierrätysmuovien mekaanisten ominaisuuksien tutkimisen keskeiseksi perustaksi valittiin vetokokeet. Siinä testattiin myös auringonvaloa simuloivan keinovanhennuksen vaikutuksia vetolujuusarvoon. Vetokokeiden tärkein testattava materiaali oli kotimainen polypropeenimerimuovi. Vertailuarvona käytettiin neitseellistä polypropeenityyppiä.
Työssä tutkittiin myös pyyhkäisyelektronimikroskoopin avulla vanhennetun merimuovin mikrorakenteen muutoksia verrattuna uudelleen sulatettuun ja muovattuun näytteeseen. Näytteen tunnistuksessa käytettiin FTIR-laitetta. FTIR-laitteella tutkittiin myös neitseellistä muovia verrattuna sen UVA-keinovanhennettuun versioon.
Suoritettujen vetokokeiden tuloksista huomattiin, että testatut materiaalit vastaavat vetomurtolujuuden tuloksien kesken suuruusluokaltaan pitkälti neitseellistä polypropeenia. UVA-keinovanhennettujen koekappaleiden vetokokeiden tulosten osalta kävi niin, että kierrätetty sekalainen polypropeeni kesti vetomurtolujuudeltaan ultraviolettivaloa paljon paremmin verrattuna neitseelliseen polypropeeniin.
FTIR-mittauksissa havaittiin, että absorptiospektrejä analysoimalla voidaan mahdollisesti tunnistaa UVA-haurastumisen aste. Elektronimikroskooppianalyysin tuloksista voidaan todeta, että lisää näytteitä ja kuvia vaadittaisiin luotettavien päätelmien tekemiseksi.