Biokomposiittien pitkäaikaiskestävyys: Diplomityö

Translated title of the contribution: Long-term permanence of biocomposites: Master's thesis

Katri Mäkinen

Research output: ThesisMaster's thesis

Abstract

Työn tarkoituksena oli selvittää biokomposiittien pitkäaikaiskestävyyttä. Biokomposiittien raaka-aineina käytettiin lisäaineistamatonta ja lisäaineistettua polylaktidia ja pellava- ja puuvillakuituja. Pitkäaikaiskestävyyttä tutkittiin altistus-, pitkäaikaiskestävyys- ja kierrätyskokeiden avulla. Ominaisuuksien muutoksia tutkittiin veto- ja iskulujuuskokeiden, DSC-, GPC- ja FTIR-analyysien sekä rakennetarkasteluiden (SEM) avulla. Työn kirjallisuusosassa esitellään polylaktidin sekä pellava- ja puuvillakuitujen ominaisuuksia. Lisäksi tarkastellaan komposiittirakennetta, altistuskokeita ja muovimateriaalien kierrätystä. Altistuskokeiden tarkoituksena oli simuloida nopeutetusti olosuhteita, joille materiaalit voivat käytön aikana altistua ja samalla selvittää niiden ominaisuuksien muutoksia kyseisissä olosuhteissa. Biokomposiittimateriaalit altistettiin kylmälle, kuumalle, trooppiselle ilmastolle, kuuma-kostea-syklille, vanhennukselle ja UV-säteilylle. Kosteuden ja kuuman yhteisvaikutus osoittautui komposiiteille erittäin haitalliseksi. Myös pelkkä kuumuus heikensi komposiittien ominaisuuksia erittäin paljon. Vanhennus- ja UV-altistukset laskivat selvästi enemmän lisäaineistamattomien materiaalien veto- ja iskulujuuksia kuin lisäaineistettujen. Kaikki altistukset vaikuttivat enemmän lisäaineistamattomien komposiittien iskulujuuteen. Pitkäaikaiskestävyyskokeissa selvitettiin materiaalien ominaisuuksien muutoksia vakio-olosuhteissa puolen vuoden ja vuoden kuluttua ruiskuvalusta. Materiaalien ominaisuudet eivät muuttuneet juurikaan kontrolloiduissa olosuhteissa puolessa vuodessa. Tuloksista on nähtävissä että matriisimateriaalilla, sen lisäaineistuksella ja lujitekuiduilla on vaikutusta materiaalin ominaisuuksien muuttumiseen. Tert-butyyliperbentsoaatilla lisäaineistaminen nopeuttaa matriisimateriaalin hajoamista. Puuvillakuiduilla on myös nopeuttava vaikutus hajoamiseen. Kierrätyskokeessa selvitettiin kierrätyksen vaikutusta materiaalin ominaisuuksiin. Kierrätys heikensi materiaalin mekaanisia ominaisuuksia. Kierrätettyä materiaalia ei voi käyttää alkuperäistä materiaalia vastaavan tuotteen valmistukseen. Kierrätettävä materiaali voidaan hyödyntää lisäämällä sitä pienissä erissä alkuperäisen raaka-aineen joukkoon, jolloin sen ei pitäisi vaikuttaa valmistettavan tuotteen ominaisuuksiin.
Translated title of the contributionLong-term permanence of biocomposites: Master's thesis
Original languageFinnish
QualificationMaster Degree
Awarding Institution
  • Tampere University of Technology (TUT)
Place of PublicationTampere
Publisher
Publication statusPublished - 2002
MoE publication typeG2 Master's thesis, polytechnic Master's thesis

Keywords

  • biocomposites
  • polylactide
  • flax fibres
  • cotton linter
  • exposure
  • long-term durability
  • recycling

Fingerprint Dive into the research topics of 'Long-term permanence of biocomposites: Master's thesis'. Together they form a unique fingerprint.

Cite this