Muovit - Valmistusmenetelmät ja ympäristö. Muovin mahdollisuudet seminaari Lahti TkT Sauli Eerola Muovipoli Oy

Transkriptio

1 Muovit - Valmistusmenetelmät ja ympäristö Muovin mahdollisuudet seminaari Lahti TkT Sauli Eerola Muovipoli Oy

2 Muovipoli Oy Perustettu 1998 muovialan kehityskeskukseksi 28 omistajaa; mm. 13 teollisuusyritystä, 4 yliopistoa, 3 kehitysyhtiötä, Muoviteollisuus ry Pääpalvelut: 1. Tutkimus- ja kehityspalvelut 2. Testauspalvelut 3. Materiaalikatselmukset Muoviteollisuuden palveluksessa 2

3 Omistajat AmerplastOy Bayer Oy Borealis EntopOy Foxconn Oy KeraplastOy Lassila & Tikanoja Oyj Matti Kuitunen Oy OkartekOy Oras Oy PintosOy SerresOy Uponor Suomi Oy Wipak Aalto Yliopisto Tampereen teknillinen yliopisto Lappeenrannan teknillinen yliopisto Helsingin yliopisto Lahden ammattikorkeakoulu Muoviteollisuus ry Lahden kaupunki Heinola LahdenseudunkehitysLADEC Oy Hämeen kauppakamari Itä-Uudenmaan koulutuskuntayhtymä, Edupoli Koulutuskeskus Salpaus kuntayhtymä Virtain Yrityspalvelu Oy Nastolan Yrityspalvelu Oy Muoviteollisuuden palveluksessa 3

4 Tuotekehitysprojektit 1. Idea! 2. Jatkokehitys 3. Projektointi 4. Ulkopuolisen rahoituksen etsiminen 5. Projektisuunnitelma, rahoitushakemus 6. Resursointi, yhteistyökumppanit 7. Projektin käynnistys, hallinnointi, raportointi Muoviteollisuuden palveluksessa 4

5 Testauspalvelut veto- ja puristuskoe kulumistestaus tiheyden määritys täyteainepitoisuuden määritys repimislujuuden määritys koeajopalvelut: ruiskuvalu, ekstruusio iskulujuuden määritys muovien hitsaus värimittaus termiset analyysit (DSC) jännityssäröily ja kemiallinen UV-vanhennus kestävyys sulaindeksin määritys puhkaisukoe kalvolle kovuusmittaus Muoviteollisuuden palveluksessa 5

6 Materiaalikatselmukset Motivan kehittämä käytännön työkalu materiaalitehokkuuden parantamiseen Tunnistetaan tuotantoprosessista vaiheet, joissa voidaan vähentää materiaalien käyttöä ja syntyvän jätteen määrää Katselmus tuottaa konkreettisia toimenpide-ehdotuksia säästöjen toteuttamiseksi. Toimenpiteiden hyödyt, säästöpotentiaali, investointitarpeet ja toteutettavuus arvioidaan Materiaalikatselmuksen pohjalta yrityksen on helppo lähteä toteuttamaan parannustoimenpiteitä suunnitelmallisesti Muoviteollisuuden palveluksessa 6

7 Muovienvalmistusmenetelmät

8 Lähde: Muoviteollisuuden palveluksessa 8

9 Muovien käyttö aloittain Lähde: Plastics Europe Muoviteollisuuden palveluksessa 9

10 Muovien käyttö materiaaleittain Lähde: Plastics Europe Muoviteollisuuden palveluksessa 10

11 Ruiskuvalu Raaka-aineen syöttö ja plastisointi Ruuvi kuljettaa muovia eteenpäin sulattaen sitä samalla Sula muovi ruiskutetaan muottiin Muotissa oleva sula jäähdytetään Ruiskutettu materiaali jähmettyy tuotteeksi Monimutkaiset kappaleet, suuret sarjat Muoviteollisuuden palveluksessa 11

12 Ruiskuvalu Muoviteollisuuden palveluksessa 12

13 Ekstruusio 1. Raaka-aine saatetaan juoksevaan tilaan 2. Raaka-aine johdetaan suulakkeen läpi Antaa halutun muodon 3. (Jäähdytys) Ekstruusiolla valmistetaan poikkipinta-alaltaan muuttumattomia tuotteita Muoviteollisuuden palveluksessa 13 Putket, profiilit, kalvot

14 Ekstruusio Muovitekniikan perusteet Tampereen teknillinen yliopisto Muoviteollisuuden palveluksessa 14

15 Ekstruusio Ekstruusiopäällystys Muovisula johdetaan suuttimen lävitse toisen tuotteen päälle Paperi, teräslevy Koekstruusio Kahden tai useamman ekstruuderin kautta tuleva muovi syötetään samaan suuttimeen. Monikerroskalvot Muoviteollisuuden palveluksessa 15

16 Muita valmistusmenetelmiä KESTOMUOVIT Lämpömuovaus/tyhjiömuovaus/ syväveto Puhallusmuovaus Ahtopuristus Lastuava työstö KERTAMUOVIT Laminointimenetelmät RTM (hartsi-injektio) RIM (reaktiovalu) Muoviteollisuuden palveluksessa 16

17 Muovit ja ympäristö

18 Materiaalien tuotannosta ja prosessoinnista 56% teollisista CO2- päästöistä, tai 20 % kaikista energia- tai prosessiperäisistä päästöistä liittyy 5 materiaalin, teräksen, betonin, muovien, paperin ja alumiinin, tuotantoon ja prosessointiin aiheutuvat päästöt Lähde: Allwood, J.M., Ashby, M.F., Gutowski, T.G., Worrell, E., Material efficiency: A white paper, Resources, Conservation and Recycling 55 (2011), pp Muoviteollisuuden palveluksessa 18

19 Muovit ja ympäristö Muovit ovat pääosin petrokemian tuotteita, jotka valmistetaan polttoaineiden tuotannosta ylijäävistä hiilivetyvirroista Kaikesta ihmisen käyttämästä öljystä 4-5% riittää kaikkien muovien valmistukseen Kohteet joissa muoveja käytetään, edellyttävät materiaaliominaisuuksia, joita muovit pystyvät parhaiten tuottamaan; keveys, suojaavuus, muotoiltavuus jne. Luonnonvarojen kokonaiskulutuksen näkökulmasta ei mitenkään voida lopettaa muovituotteiden käyttöä: hyödyt haittoja moninkertaisesti suuremmat Autot, lentokoneet: kokonaiskulutuksen vähentäminen % Muovien poisto merkitsisi kasvihuonekaasujen merkittävää lisääntymistä Suuri osa muovituotteista ei ole korvattavissa muilla materiaaleilla Korvaamaton merkitys mm. elintarviketeollisuudessa, infrarakentamisessa, energianjakelussa, terveydenhuollossa ja turvallisuudessa Muoviteollisuuden palveluksessa 19

20 Muovien etuja - esimerkki Muovien korvaaminen muilla materiaaleilla lisäisiläntiseneuroopan energian kulutusta22,4 miljoonaa öljytonnia(n. 190 öljytankkeria) vastaavalla määrällä vuodessa. Maanosankasvihuonepäästöjenlisääntyminenvähintään97 miljoonallatonnilla Vastaa samaakuin90 % Saksanhenkilöautoliikenteenvuotuisistahiilidioksidipäästöistä tai n. 40 milj. eurooppalaisenvuodenlämmitysenergiaaja lämpimänvedenkulutusta Vastaan. 30 % kokoeu 15 alueenkioto-sopimuksenvähennystavoitteestavuosina Mukana 174 muovituotetta, pakkauksia, ajoneuvojen osia, sähkölaitteita, rakennustuotteita sekä terveydenhuoltovälineitä. Resurssien kulutusta ja niiden aiheuttamia ilmastonmuutoksia tarkasteltiinkokoelinkaarenmatkalta. Tutkimuksessa todettiin, että 19 % muovituotteista ei ole käytännössäkorvattavissa muilla materiaaleilla. Tällaisiksi mainittiin autojen turvatyynyt, sähkönjohtimen eristemateriaalit ja osa lääkeannospakkauksista. Niissä tuoteryhmissä, joissa muovien poisto olisi suorituskyvyn tai kriittisten ominaisuuksien puitteissa jollain tavoin toteutettavissa, tarvittaisiin yhteensä 26 % enemmän energiaa vastaavan tuotteen tekemiseksi. Lähde: GUA (Gesellschaft fürumfassendeanalysengmbh), Austria: The contribution of plastics to resource efficiency, Muoviteollisuuden palveluksessa 20

21 Muovien etuja-esimerkki Lähde: GUA (Gesellschaft für umfassende Analysen GmbH), Austria: The contribution of plastics to resource efficiency Muoviteollisuuden palveluksessa 21

22 Muovien etuja ja haittoja ympäristön ETUJA Keveys Muokattavuus Hyvät työstöominaisuudet Matalat työstölämpötilat Kemikaalienkesto Säänkesto (osalla muoveista) Hapenkesto Barrier-ominaisuudet Muoveja on helppo yhdistää toisiinsa, jolloin tuotteelle saadaan monipuolisempia ominaisuuksia. Prosessointiin kuluu vähän energiaa verrattuna esimerkiksi metalleihin. kannalta HAITTOJA Puutteellinen jätehuolto ja ihmisten käyttäytyminen aiheuttavat roskaantumista Eri muovien laaja kirjo ja puutteellinen merkitseminen vaikeuttavat kierrätystä Vielä suurin osa muoveista valmistetaan uusiutumattomista luonnonvaroista kuten öljystä Muoviteollisuuden palveluksessa 22

23 Meriroskan lähteet 80 % maalta, 20 % merisyntyisiä Maalta peräisin olevat huonosti hoidetut kaatopaikat hule-ja jätevedet roskaaminen laiton roskien dumppaus rannikoiden läheisyyteen Yli 90 % valtamerten muovijätteestä on peräisin 10 joesta, joista 8 sijaitsee Aasiassa ja 2 Afrikassa Merisyntyiset roskat Meriliikenne, sotilas-ja tutkimusalukset, öljynporaus Kalastusalukset Huviveneily ja turismi Vesiviljely Lähteet: -Merten roskaantuminen, muovit, mikromuovit ja haitalliset aineet, Fjäder, P, Suomen Ympäristökeskus UFZ ( Muoviteollisuuden palveluksessa 23

24 Merten roskaantuminen, muovit, mikromuovit ja haitalliset aineet Fjäder, P., SYKE Muoviteollisuuden palveluksessa 24

25 Lisätietoa dotteet_ja_kannanotot/ tiedote 18.4.: Muoveista luopuminen olisi vahingollista ihmisille ja ympäristölle + tausta-aineisto Muoviteollisuuden palveluksessa 25

26 Kiitos!