Komposiittitutkimuksella tuotteisiin



Samankaltaiset tiedostot
Yhteistyötä tutkimuslaitoksen ja yrityksen välillä uusissa komposiittituotteissa

Lisäarvoa biomateriaaleistaesimerkkinä. Lieksan Puuakatemian seminaari Professor Ali Harlin, D.Sc. VTT Technical Research Centre of Finland

Lisäarvoa biotalouden uusista innovaatioista

Uudet puupohjaiset tuotteet

Puun uudet käyttömuodot Vastuullinen metsien käyttö kasvavia odotuksia ja uusia mahdollisuuksia Pia Nilsson, UPM

Biotalouden uudet tuotteet

Puusta pitkälle: lisäarvoa kestävän kehityksen mukaisista materiaaleista

Luonnonkuidusta lujitteeksi. Kumi-instituutin ja TTY:n Luomaprojektin kevätseminaari Päivi Lehtiniemi,TTY

UPM ForMi - selluloosa biokomposiitit ja käytännön sovellukset. Stefan Fors, UPM

Muovi, tekstiili ja komposiitit miten liittyvät toisiinsa?

VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND LTD. Tekstiilien kierrätysjärkeä

METSÄTEOLLISUUDEN UUDET TUOTTEET

Osaamista autoteollisuuden kanssa - ConceptCar. Pekka Hautala

BIO NANO METAL GREEN COMPOSITE

Uusiutuva metsäteollisuus klusteriohjelman. Kokemuksia Kiinasta. Seminaari Porvoo

Biomassasta uusiin materiaaleihin

MUOVIN ROOLI BIOKIERTOTALOUDESSA INDUSTRY SUMMIT 2019 / CIRCDAY Katri Luoma-aho Pöyry Finland Oy

Nanoteknologian ja nanomateriaalien käyttö rakentamisessa

Metsäklusterin tutkimus v

Muovikomposiittien tulevaisuudennäkymiä

Puun kaskadikäyttö Suomessa. Energia 2016 messut Tampere Kati Koponen, VTT

Biotuotteiden kehityksellä maailman valloitukseen. TkT Jani Lehto Johtaja, Biomassan jalostus ja tuotteet

METSÄT JA ENERGIA Kannattaako keskittyä hajautettuun? Pekka Peura

Pienpuun uudet globaalit liiketoimintamahdollisuudet - kokemuksia tutkimus- ja tuotekehitystyöstä koulutusorganisaatioiden ja tutkimuslaitosten kanssa

Nanomateriaalien mahdollisuudet ja riskit Näkökohtia, muutoksia vuoden 2008 jälkeen?

Elinkaariajattelu ja kiertotalous

Ympäristöjalanjäljet - miten niitä lasketaan ja mihin niitä käytetään? Hiilijalanjälki

Mineraalitäyteaineet komposiiteissa

KUIDUN UUDET MUODOT. Luonnonkuidut ja kierrätys lujitemuoviteollisuudessa

Materiaaliryhmien taksonomia

Muovin kierrätyksen haasteita ja ratkaisuja - ARVI-tutkimusohjelman tuloksia

Biotalouden uudet tuotteet

Greenline 2012 kierrätettävien ja ympäristöystävällisten materiaalien mahdollisuuksia veneenvalmistuksessa

UPM ProFi -komposiitit. PALKITTUA KIERRÄTYSTEKNOLOGIAA Katri Parovuori

Biotalous teollisuuden materiaaleissa. Lehdistötilaisuus Ali Harlin, tutkimusprofessori VTT

Resurssitehokkuus tuotannosta tuotteisiin case Kaukas. Päättäjien Metsäakatemia Päivi Salpakivi-Salomaa Ympäristöjohtaja, UPM

Puun (metsäbiomassan) käyttö nyt ja tulevaisuudessa

Vastuu. Vaikutus ympäristöön vaihtelee tuotteittain liittyen niihin käytettyihin materiaaleihin.

Rakennesuunnittelu. Materiaali. Kudotut rakenteet. Komposiitit ALM. Functionally graded. Vaahdot

Ex E e x l e Co C m o po p si o t si es e Re R i e nf n or o cin ci g n g Yo Y u o r u Bu B si u n si e n ss e Toukokuu 2014

Conenor Oy. Komposiittiekstruusio (WPC)

Kehittämishankkeet Circwaste ja UIR

Uusia tuotteita tutkimuksen ja kehityksen kautta. Päättäjien metsäakatemia Majvik Niklas von Weymarn Ohjelmapäällikkö, Metsäklusteri Oy

Onko biotaloudessa Suomen tulevaisuus? Anu Kaukovirta-Norja, Vice President, Bio and Process Technology VTT

VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND LTD. Puusta pöytään. Nutritech seminaari Terhi Hakala VTT Technical Research Centre of Finland

Nanoteknologian tulevaisuuden näkymistä. Erja Turunen Vice President, Applied Materials

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

VTT Jyväskylä - Maailmaluokan kuitututkimusta Jyväskylässä

UPM BIOPOLTTOAINEET Puupohjaisisten biopolttoaineiden edelläkävijä

Elinkaariajattelu autoalalla

Tie biotalouteen - VTT kehittää uusia elinkeinoelämän biotalousinnovaatioita. Lehdistötilaisuus Kristiina Kruus, tutkimusprofessori VTT

LÄNSI ITÄ. Kaikki poliittista. Pohjoismainen yhteistyö. Funktionalismi, maailman parannus...

Muovit kiertoon! Maija Pohjakallio,

Rakentamisen näkymät EU-alueella ja Suomessa

Kädenjälki korostaa toiminnan positiivisia kestävyysvaikutuksia

Suunnittelu (ekodesign) kiertotalouden näkökannalta

Biotalouden mahdollisuudet. Jouko Niinimäki & Antti Haapala Oulun yliopisto

METSÄN UUDET MAHDOLLISUUDET UPM BIOFORE YHTIÖ. ProSuomi-projektin päätösseminari , Juuso Konttinen

Vastuu. Vaikutus ympäristöön vaihtelee tuotteittain liittyen niihin käytettyihin materiaaleihin.

ICT:n tarjoamat mahdollisuudet energiatehokkuuden parantamisessa ja (elinkaaren aikaisten) Jussi Ahola Tekes ja vihreä ICT 16.9.

Ekodesign - kestävät materiaali- ja valmistuskonseptit

Yleisesittely kiertotaloudesta

Innovaatiot kestävän toiminnan esimerkkinä: Selluloosasta uusi muovi. TkT Jani Lehto Johtaja, Biomassan jalostus ja tuotteet

Harvennuspuun raaka-aineominaisuudet ja puutuotemahdollisuudet

Puustelli Miinus / Korjaamo / Juhani Salovaara 1

Puun kuitujen hyödyntäminen

Puun pinnan ominaisuuksien parantaminen eri menetelmillä

Exel Composites Reinforcing Your Business Pienten yhtiöiden Pörssi-ilta Oulussa Vesa Korpimies Toimitusjohtaja

Luonnonkuitukomposiittien. ruiskuvalussa

Tulevaisuus tulee kylään: metsällisiä kiertotalousajatuksia. Eeva Hellström Lapin metsätalouspäivät

Tuotejärjestelmien ekotehokkuuden arviointi

Space for work, meetings and events. Expert Services for knowledge intensive and growth oriented SME s

Pohjoismaisen männyn ominaisuudet kilpaileviin havupuulajeihin ja muihin materiaaleihin verrattuna rakennuspuusepäntuotteissa

Näkymiä puunkäyttöön ja investointeihin

Materiaalitehokkuus kierrätysyrityksessä

Metsästä tuotteeksi. Kestävän kehityksen arviointi. Helena Wessman KCL

Mäntyöljykyllästys vaihtoehto kreosootille?

Ex E e x l e Co C m o po p si o t si es e Re R i e nf n or o cin ci g n g Yo Y u o r u Bu B si u n si e n ss e Heinäkuu 2014

Metsät ja puu biotalouden raaka-aineeksi. Agenda. 1. Biotalous, metsä ja puu 2. Puukuitu 3. Bioenergia 4.

Stora Enso Uusiutuvien materiaalien yhtiö. Lapin 61. Metsätalouspäivät 2019, Rovaniemi Esa Ojala, aluejohtaja, Stora Enso Metsä

Suomi innovaatioympäristönä maailman paras?

Uutta Liiketoimintaa Biomassasta. Ari Kotilainen Stora Enso oyj, Biorefinery METO ITÄ SUOMEN METSÄPÄIVÄ - JOENSUU

UPM NÄKÖKULMA METSÄTEOLLISUUDEN TULEVAISUUTEEN. Toimitusjohtaja Jussi Pesonen UPM

Kalustetestaus- ja asiantuntijapalvelut.

Kotimaisen (huonekalu) teollisuuden säilyttäminen

KYMENLAAKSO- FINLAND S LOGISTICS CENTRE- REGION OF OPPORTUNITIES Kai Holmberg, NELI-North European Logistics Institute RIGA

AJATUKSIA KÄSITYÖTIETEEN ONTOLOGIASTA

Ympäristövastuu Ruukin teräspaalutuotteissa

Pharma-ohjelman tilanne ja kansainvälisen liiketoimintaosaamisen kehittäminen Harri Ojansuu Teknologia-asiantuntija

Materiaaliviisautta tuotekehitykseen jo alkumetreillä Resurssien tehokas käyttö ja materiaalien kemia kestävän kehityksen lähtökohtana

Advanced Materials Araldite 2031 TUOTESELOSTE

Elinkaaritarkastelu osana materiaaliviisasta tuotekehitystä

METSÄTEOLLISUUS - INNOVAATIOT MENESTYKSEN MOOTTORINA. Biotalous innostaa innovaatioihin Hämeenlinna, Alina Ruonala-Lindgren

Nanolla paremmaksi lisäarvoa tuotteisiin nanoteknologialla

Suomalaista automaatio-osaamista globaaleille aurinkoenergiamarkkinoille

Kestävä ja turvallinen kiertotalous - SIRKKU

Korjausliike kestävään talouteen. Yhden jäte toisen raaka-aine Eeva Lammi, ympäristöhuollon asiantuntija, Lassila & Tikanoja. 1Lassila & Tikanoja Oyj

Lahden ammattikorkeakoulu. Tekniikan ala

Keski-Suomi: Circwaste tiekartta

Transkriptio:

Komposiittitutkimuksella tuotteisiin Dr. Egidija Rainosalo, Teknologiakeskus KETEK Oy Metsäbiotalouden RoadShow 2013 24.09.2013 Kokkola

Eco-design Elinkaari ajattelu tuotesuunnittelussa On arvioitu, että yli 80% kaikista tuotteisiin liittyvistä ympäristövaikutuksista määräytyy sen suunnitteluvaiheessa. Ympäristönäkökohtien huomioon ottaminen tuotekehitysprosessissa mahdollisimman varhaisessa vaiheessa on siten tehokkain tapa tehdä muutoksia ja parannuksia tuotteisiin " Brussels, 7 january 2004 DG ENTR/G3 M 341 EN. Mandate to CEN/CENELEC/ETSI for programming of standardization work in the field of eco-design of energy using products

Ekotehokkaat Materiaalit Ajurit Tavoitteet Vähentää Korkea suorituskyky Öljyn korvaaminen Kierrättää Niukkaresurssisuus Raaka-aine tehokkuus Uudistaa Keveys copyright Ali Harlin

Etumatkaa yrityksellesi Tuote-, teknologia- ja prosessikehitys Analyysi-, mittaus- ja testauspalvelut Innovaatioiden hankkeistus Rahoitusvaihtoehtojen selvitys Tiedonhaku ja patenttikartoitukset 4

Biokomposiittien kehitys Komposiiteista on tullut merkittävää teollista toimintaa Puu-muovi, WPC Synteettinen muovi + puu + lisäaine Muovi + Puu Luonnonkuitu komposiitti, NFC Synteettinen hartsi + luonnonkuitu + lisäaine. Biokomposiitti Biopolymeeri + luonnonkuitu + lisäaine. Luontaisesti lujitettu komposiitti, NRPC Hartsi + puu/luonnonkuitu + lisäaine. Muovi Biopolymeeri + + Luonnonkuitu Luonnonkuitu + Nano Biopolymeeri Bio-based Composites Green Composites Natural Composites Standardointitarpeita terminologia tuotteet testaus LCA copyright Ali Harlin

copyright Ali Harlin Lujitteet metsäteollisuudesta Kuidut - Puukuiduilla ja selluloosalla laaja muunneltavuus raakaaineena - Ominaisuudet riippuvat kuitulähteestä (kuitupituus, koko ja kuituuntuminen) ja tuotantotavasta (hemiselluloosan ja ligniinin pitoisuus) - Fysikaalisesti, kemiallisesti ja entsymaattisesti muokattavissa - Tavoitteena parantaa yhteensopivuutta matriisin kanssa -> materiaalin suorituskyky - Selluloosan uudet mahdollisuudet -> nanokomposiittien mahdollisuudet Sahanpuru (tai puujauho) - Laajasti hyödynnetty WPC raaka-aine, joka on mekaanisen puunjalostuksen sivutuote - Halpa täyteaine, joka kompensoi muovin hintaa - Sisältää kaikki puun aineosat, myös uuteaineet (VOC)

> 1,5 Mio. t (2010) WPC Market volume world North-America: > 1 Mio. t China: > 200.000 t ( 2015: 5 Mio. t) Europe ca. 170.000 t (Germany: 70.000 t), 360 000 t by 2020 - Construction & Furniture: ca. 120.000 t - Automotive: ca. 50.000 t Double-digit growth per year North-America / Europe: Using by-products from the wood industry Asia: Using all kind of cellulosic by-products from forest and agriculture

Biocomposites VTT on kehittänyt muovipuu teknologiaa komposiiteille, jotka sisältävät jopa 80 paino-% puukomponenttia. Muovien työstöteknologiat avaavat uusia mahdollisuuksia biokomposiiteille Suulakepuristuksen metritavarasta Ruiskuvalettuun kappaletavaraan Laajennetaan raaka-ainepohjaa Uudet tuotteet Uusi muotoilu Materiaalikustannusten aleneminen CO2-neutraali Öljyn hinnan aleneva vaikutus copyright Ali Harlin

Biokomposiittien prosessikehitys Nykyiset prosessit muovien valmistuksesta Prosessikehitys biokomposiiteille vaatii Biomateriaalien erikoispiirteiden huomioiminen Uudet suunnitteluperusteet Uudet tuotteet Mallinnus Uudet prosessointiteknologiat Laitteiden modifiointi Syöttölaitteet Sekoittimet Työkalut Extrusion line for WPC profiles in K2004 Exhibition copyright Ali Harlin

Ekotehokkaat materiaaliratkaisut huonekalurakentamiselle Ekotehokkuus ja kannattavuus Vähennä pidennä käyttöikää - kierrätä valitse laatu Ekologiset ratkaisut yhdistettynä käytättävyyteen Tuotantotehokkuus alentaa valmistuskustannusta CASE: Puustelli Ecokitchen Eettisesti ja kestävästi tuotettu ISO 14025 sertifikaatin mukainen keittiö, jossa hyödynnetty keveiden materiaalien ja valmistusmenetelmä etuja Biokomposiittien suorituskyky Biomuovien ja komposiittien hyödyntäminen Muovintyöstötekniikat kappaletavaralle 35% vähemmän painoa ja 45% vähemmän CO2 Helppohoitoiset ja kestävät pinnat Ohut ja läpinäkyvä AddSol sol-gel pinnoite Likaa hylkivä ja helppo puhdistaa Metallit, puu, muovi ja tekstiilit copyright Ali Harlin

puustelli ekokeittiö 2012 Irtokalustejärjestelmän osat: -runko -edusta -taso -laatikko Ekotehokkuuden kriteerejä: -kevyt -vähän osia -hyvät, kauniisti kuluvat materiaalit -pitkä ikä -kehdosta kehtoon kierrätysmateriaalit Pienkertopuurunko Ruiskupuristettu puukomposiittirunko Pursotettu biokomposiittirunko. LCA -> tuotesuunnittelu -> työmenetelmäkehitys => tuotteistus Ruiskupuristettu puukomposittilaatikkorunko Matalapainepuristettu laatikko biohajoavaa komposiittia Copyright Juhani Salonius

Flaxwood Plasthill Oy All-Plast Oy UPM Onbone Novoplastik flax/pla (corn suggar) Muita tuotteitta

Selluloosamuuntokuituja (Regenerated cellulose fibres) Liotus menetelmät: CS2 NMMO (amino oxide) Enzyymit Ionic liquids

Flax fibers Man made cellulose fibers Selluloosamuuntokuituja Density (g/cm 3 ) komposiiteissa Tensile strength (MPa) Specific strength Young s modulus (GPa) Specific stiffness Strain at break (%) Flax fiber 1.4-1.5 600-800 480 50-70 40 1.5-2.0 Reg. cellulose 1.5 700-800 500 20 13 10-13 Glass fiber 2.56 2000 780 72 28 2-4

Stress (MPa) 350 300 250 200 150 100 50 0 0 1 2 3 4 5 6 7 Strain (%) Results of composites tests Flax UD Cordenka UD Stress-strain curves of flax and Cordenka fiber composites with Tribest resin Impact resistance tests

Komposiitit tulevaisuuden materiaalit niiden monimuotoisuuden ja funktionalisuuden takia; synergiaa yhdistelemällä eri materiaaleja Tuotekehityksessä laaja monitieteinen lähestymistapaa on tie menestykseen Teknologiaratkaisuilla ja materiaalivalinnoilla pääsemme päästövähennyksiin Lisä edelläkävijöittä!!!!!

Acknowledgement Project participants: Technology Centre KETEK Ltd (Finland), Swerea SICOMP AB (Sweden), Tampere University of Technology (Finland), Luleå University of Technology (Sweden) Bio-Composites. Technologies and Applications. Presentation of Michael Carus, Nova- Institut GmBH, Kemi 26.01.2011 (http://www.ketek.fi/anacompo/materials_kemi_january_2011/) Google search