Muovikomposiittien tulevaisuudennäkymiä



Samankaltaiset tiedostot
LUONNON MATERIAALIT MUOVEISSA

Muovi, tekstiili ja komposiitit miten liittyvät toisiinsa?

Luonnonkuitukomposiittien mahdollisuudet. Roadshow Mikkeli, Kokkola, Turku, Tampere TAUSTAA MITAX LEVEL P O N S S E

Puun (metsäbiomassan) käyttö nyt ja tulevaisuudessa

Kuitujen tuotanto, kulutus ja hinnat

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

KUIDUN UUDET MUODOT. Luonnonkuidut ja kierrätys lujitemuoviteollisuudessa

Lahden ammattikorkeakoulu. Tekniikan ala

Conenor Oy. Komposiittiekstruusio (WPC)

Epäorgaaniset kuidut

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

Pohjoisen puun rooli muuttuvassa maailmassa. Sirpa Välimaa Stora Enso Biomaterials

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

METSÄTEOLLISUUDEN UUDET TUOTTEET

Suomen metsäbiotalouden tulevaisuus

LUONNONMATERIAALIT/POLYMEE- RIT PUOLIVALMISTEET

Materiaaliryhmien taksonomia

PÄIVI LEHTINIEMI LUONNONKUITUPOHJAISET LUJITTEET KELAAMALLA VALMISTETUISSA KOMPOSIITEISSA

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

Osaamista autoteollisuuden kanssa - ConceptCar. Pekka Hautala

Etanolin tuotanto teollisuuden sivuvirroista ja biojätteistä. Kiertokapula juhlaseminaari St1Biofuels / Mika Anttonen

Exel Composites Reinforcing Your Business

Kainuun luonnontuotealan nykytila ja tulevaisuus: kartoituksen tulokset. FT Anni Koskela Arktiset Aromit ry

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

Tulevaisuuden biopolttoaine valmistetaan puusta

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

LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO Teknillinen tiedekunta Konetekniikan koulutusohjelma BK10A0400 Kandidaatintyö ja seminaari

Termoplastiset polyesterit: Polyeteenitereftelaatti

UPM NÄKÖKULMA METSÄTEOLLISUUDEN TULEVAISUUTEEN. Toimitusjohtaja Jussi Pesonen UPM

Cleantechista Suomen uusi Nokia? Mari Pantsar-Kallio, FT, Dos Ohjelmajohtaja Ympäristöteknologian osaamisklusteri

Low Carbon Finland 2050 Tulokset. Tiina Koljonen, johtava tutkija VTT

Hyvien käytäntöjen seminaari

BioKas - Kierrätyspohjaiset kasvualustaratkaisut. Circwaste-seminaari Sanna Kukkonen

Luonnonkuitulujitetut komposiitit tuulienergian tuotannossa

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

LUMI - Lujitemuovijätteen materiaalin ja energian kierrätys sementtiuunissa

Puun kuitujen hyödyntäminen

Muovikomposiittien kierrätys

Komposiittitutkimuksella tuotteisiin

Nestekidemuovit (LCP)

Kolme lineaaristen polyamidien valmistusmenetelmistä on kaupallisesti merkittäviä:

Biopolttoaineet, niiden ominaisuudet ja käyttäytyminen maaperässä

Lujitemuovirakenteiden korjaus

Logistiikkaselvitys 2014: Julkistaminen ja keskeiset tulokset

KLINGERsil. Tiivistemateriaalit C-4430 C-4500 C-4509 C-8200

Biotalouden uudet tuotteet

Digitaalinen valmistaminen ja palvelut tulevaisuuden Suomessa

Uusia mahdollisuuksia suuren ja pienen yhteistyöstä

Energiatehokkuus logistiikassa ja liikkumisessa Saint-Gobain Rakennustuotteet Oy

Suomi kehittyneiden biopolttoaineiden kärjessä UPM Lappeenrannan biojalostamo. Ilmansuojelupäivät Stefan Sundman UPM Sidosryhmäsuhteet

Kudosten ja viilun muodostamat komposiitit. Tutkimus koivuviilun ja hiilikuitu- sekä aramidikuitukudosten komposiittirakenteista

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

TEXJÄTE-hanke kartoittaa tekstiilien hyödyntämisen mahdollisuuksia. Helena Dahlbo Suomen ympäristökeskus, SYKE

UUSI AKUSTINEN VAAHTORAINATTU LUONNONKUITUMATERIAALI

Onko Suomesta tuulivoiman suurtuottajamaaksi?

Tekstiiliteollisuuden uudet innovaatiot

Komposiittien tutkimustoiminta ja tuotekehityspalvelut Suomessa. Rasmus Pinomaa, Muoviteollisuus ry Lujitemuovipäivät

Jätteistä ja tähteistä kohti uusia raakaaineita

BIO NANO METAL GREEN COMPOSITE

Luonnonkuitukomposiittien oppimisympäristön ja koulutuksen kehittäminen

Voiko teknologia hillitä ilmastonmuutosta? Climbus-päättöseminaari Jorma Eloranta Toimitusjohtaja, Metso-konserni

Tulevaisuuden mahdollisuudet paperiteollisuudessa. PMA Pentti Ilmasti

UPM BIOPOLTTOAINEET Puupohjaisisten biopolttoaineiden edelläkävijä

UPM ProFi -komposiitit. PALKITTUA KIERRÄTYSTEKNOLOGIAA Katri Parovuori

Kuinka Suomen avainteknologioiden ennakointi vuonna 1996 onnistui?

Sahojen merkitys metsäteollisuudelle

Keski-Suomi ja biotalous. Hannu Koponen, kehittämispäällikkö/biotalous

LUJITEMUOVIRAKENTEIDEN KEMIALLISEN KESTÄVYYDEN TESTAUS SÄILIÖISSÄ

MUOVIT VAATETUSTEKNIIKASSA

Metsähyvinvoinnin kehitysohjelman ajankohtaistapahtuma Biotalous tehdään yhteistyöllä. Sixten Sunabacka Työ- ja elinkeinoministeriö


Mitä ovat kiertotalouden katalyytit? Hanna Lehtimäki, konsortion varajohtaja Professori, Itä-Suomen yliopisto

Tapahtumat ja aikaansaannokset Markku Hentinen, VTT Expert Services Oy Veneohjelman koordinaattori

MIESLUUKUN KANNEN UUDELLEEN 3D- MALLINTAMINEN JA KEHITYSTYÖ

OSSI SYVÄNNE MUOVIKOMPOSIITTIEN HYÖDYNTÄMINEN AJONEUVON RUNKORAKENTEESSA

ClimBus Business Breakfast Oulu

Yhteistyötä tutkimuslaitoksen ja yrityksen välillä uusissa komposiittituotteissa

Kivihiilen merkitys huoltovarmuudelle 2010-luvulla

Groove-rahoitushaku julkisille tutkimusorganisaatioille

Komposiitit osana puutuoteteollisuutta. Timo Kärki LUT

Alihankinta messut Teema koneenrakentaminen Petri Katajamäki ja Pekka Lappalainen

TYÖYMPÄRISTÖN MATERIAALIT

Exel Composites Reinforcing Your Business

Tekes, Vesi-ohjelma

LEIPÄÄ LEIVÄSTÄ Leena Hyrylä

KOMPOSIITIT JA NIIDEN TÄRKEIMMÄT SOVELLUKSET

FDM tekniikka (Fused deposition modeling)

Poistotekstiilin jalostuslaitos Jätelaitosten ja kumppanien yhteistyöllä Suomeen

Biotalousosaamisen kehittäminen Pohjois Savossa Kati Lundgren Savon koulutuskuntayhtymä

HUHTIKUU Saint-Gobain. Kestävä, vihreä, vähähiilinen rakentaminen. Ilmastonmuutoksen pysäytyspäivä ANNE KAISER, VASTUULLISUUSPÄÄLLIKKÖ

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

Energiaopinnot Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa Maija Leino

Maailman metsäteollisuuden kohtalonkysymykset

Tekstiilien uudelleenkäytön ja tekstiilijätteen kierrätyksen ympäristöhyötyjä

Konstruktiomateriaalit Luennot / syksy 2012 TkT Harri Eskelinen. LUENTO 7 Komposiitit 2012

Energia ja luonnonvarat: tulevaisuuden gigatrendit. Johtaja Tellervo Kylä-Harakka-Ruonala, EK

LUMI Lujitemuovijätteen materiaalin ja energian kierrätys sementtiuunissa

Tervetuloa Kareliaan!

Materiaaliryhmien taksonomia

Sisältä ketterä markkinoilla vahva

Transkriptio:

Muovikomposiittien tulevaisuudennäkymiä Mikael Skrifvars LuTek-projektin loppuseminaari, Keski-Pohjanmaan AMK, Kokkola, 9.5.2012

Mikael Skrifvars FT, polymeerikemia, Helsingin yliopisto, 15.9.2000 Neste Chemicals, tutkija ja projektipäällikkö, 1986 1999 SICOMP, Ruotsi, tutkija ja ryhmäpäällikkö, 1999 2003 Högskolan i Borås, polymeeriteknologian professori, 2003 Tampereen teknillinen yliopisto, kuitumateriaalitekniikan dosentti, 2007 Tampereen teknillinen yliopisto, yliopistotutkija (LuTek osarahoitus), 2009-

Muovikomposiittitutkimus Kokkolassa Projektit: ANACOMPO biokomposiittien demonstraatiotuotteiden kehitys NAKOMATE nanokomposiitit ja NDT testaus WIND langattoman anturitekniikan käyttö komposiittien kunnonseurannassa

Lujitemuovit - ominaisuudet Suuri lujuus ja jäykkyys, erityisesti suhteutettuna ominaispainoon Mahdollisuus suunnata lujuusominaisuuksia Muotoiluvapaus Mahdollisuus valmistaa suuria rakenteita yhtenä kokonaisuutena Hyvä kemiallinen kestävyys

Lujitemuovien markkinat Maailmanmarkkinat: v 2010: 7.9 Mton 68 mrd EUR v 2015: 10.0 Mton 80 mrd EUR Matriisimuovit: Kestomuovit (PP,PA): 63 % Kertamuovit (UPE, VE, EPOKSI): 37 % Lujitteet: Lasikuitu: 87 % Puukuitu (lyhyt): 11 % Hiilikuitu: < 1 % Aramidi (Kevlar) < 1 % Kasvu: Kaikki sovellusalueet: 4-5 % osuus Tuulivoima: 40 % 7 % Kuljetus- ja autoteollisuus: 30 % 25 % Rakennusteollisuus: 5 % 26 % Ilmailu: 4 % 6 % Vene- ja laivateollisuus: 0 % 5 % Sähkö- ja elektroniikkateollisuus: 10 % 16 %

Markkinat Euroopan tilanne Kokonaisvolyymi noin 1.1 Mton v 2011 MSK 20111108 7

Markkinat Suomen tilanne Suomen tuotanto: 12 000 18 000 ton/vuosi 100 venevalmistajaa 200 muita yritystä, joista 30 merkittävimpiä Veneet, kuljetusvälineet, putket ja säiliöt Suhdanneherkkää Käsi- ja ruiskulaminointia pääasiassa Styreenipäästöt yleisiä Teknologian taso keskitasoa alempaa

SWOT analyysi - teknologia Vahvuudet Erinomaiset mekaaniset ominaisuudet Pitkäaikaiskesto ja pitkä elinikä Hyvä kesto myös ääriolosuhteissa Ominaisuuksien räätälöinti ja suuntaus Monipuoliset valmistusmenetelmät Alhainen ominaispaino Mahdollisuudet Uudet lujiteratkaisut Nanokomposiitit Biokomposiittien kehitys Hiilikuitujen uudet raaka-aineet Kasvavat markkinat (auto, tuulivoima, rakentaminen) Valmistusmenetelmien kehitys Heikkoudet Moni valmistusmenetelmä vaatii paljon työvoimaa Nestemäisten hartsien ja liuottimien käyttö Styreenipäästöt avomenetelmistä Lasikuidun suuri energiantarve valmistuksessa Hiilikuitujen pienet tuotantovolyymit Hyvin suurien sarjojen valmistaminen ei mahdollista Uhkat Kierrätysmenetelmien puuttuminen Riippuvuus raakaöljystä Suhdanneherkkyys Hintavaihtelut ja herkkyys

Lujitemuovien tekninen kehitys - trendit Biopohjaiset lujitteet ja hartsit Nanokompositit: Sellupohjaiset nanolujitteet Hiilinanoputket sekä mineraalit Lujitteiden kehitys: 3D lujitteet Hybridilujitteet Basalttilujitteet Valmistusmenetelmien automatisointi: Lujitteiden leikkaus ja asettelu muottiin Muottien sulkeminen ja hartsin injektio Ominaisuuksien seuranta ja laadunvalvonta: NDT menetelmät Langattomat mittausmenetelmät

Luopuminen raakaöljyriippuvuudesta Hiilijalanjäljen pienentäminen Bioraaka-aineen saatavuus erityisesti metsästä Kierrätys muiden biohajoavien materiaalien kanssa Uusien ominaisuuksien ja funktioiden löytäminen - biomimetiikka Biokomposiitit

Kuidut Biopohjaiset lujitekuidut Lasikuitu Epäorgaaniset kuidut Hiilikuitu Synteettiset kuidut Basaltti Sellun muuntokuidut Viskoosi Lyocell ym. Orgaaniset kuidut Kasvikuidut Polymeerikuidut Polyesteri, polypropeeni, polyamidi ym. Luonnonkuidut Eläinkuidut Mineraalikuidut (Asbesti) MSK 2011-04-20 17

Biohartsit - kasviöljyt: Henry Fords soybean oil car Description: Presented August 13, 1941 14 plastic panels 35 % weight saving compared to steel cars at that time Soybean resin, hemp, flax, ramie or soy bean fiber, phenolic resin Motivation: Utilise agricultural products in industrial products Safer car with plastic panels due to toughness Shortage of metals Source: www.thehenryford.org MSK 20110912 18

Kehityskohteet/haasteet biokomposiitit Biokuitujen kilpailukykyinen ja tehokas muokkaus teknisesti toimivaksi lujitteeksi puuttuu edelleen Luonnonkuitujen pölyäminen ja homeet Bioraaka-aineiden tuotanto voi olla hyvinkin luontoa kuormittavaa, sekä voi kilpailla elintarvikkeiden tuotannon kanssa Kuitujen laadun vaihtelu johtuen kasvuolosuhteista Biokuitujen lämmönkesto ja hydrofiilisyys Biokuitujen yhteensopivuus hartsien kanssa Biohartsin kemiallinen muokkaus ja modifiointi siten että ristisilloitettavissa ja työstettävissä Bio-osuus on vielä hyvin alhainen kaupallisissa biohartseissa Korkea hinta ja huono saatavuus suuremmissa volyymeissä 20

Lujitteiden kehitys Uudet lujiterakenteet: 3D lujitteet Nauhamaiset lujitteet Eri kuitutyyppien hybridilujitteet, esim. biokuitu/hiilikuitu Hiilikuitujen laajempi käyttö autoteollisuudessa Hiilikuitujen valmistaminen ligniinistä

Tuohikori lujite Oxeon, Ruotsi www.oxeon.se MSK 20110210 E-TEAM 22

Hiilikuidut autoteollisuudessa

Valmistustekniikan kehitys Alipaineinjektiomenetelmät RTM automatisointi Lujitteiden leikkaus Lujitteiden muottiinasettelu

SWOT analyysi teknologia Suomen tilanne Vahvuudet Suomessa merkittävä lujitevalmistaja Osaaminen vaativien purjeveneiden rakentamisessa Joidenkin yritysten pitkä kokemus ja hyvä osaaminen Mahdollisuudet Metsäteollisuuden raaka-aineiden tuomat mahdollisuudet Nano- ja bioalueen T&K yliopistoissa ja VTTllä Komposiittien ominaisuudet sekä valmistusmenetelmien monimuotoisuus Kasvavat markkinat ympäristöteknologian ja uusituvan energian alueilla Heikkoudet Rakennemallituksen osaaminen Pääpaino käsi/ruiskulaminoinnissa PKT yritysten valmius osallistua tutkimusprojekteihin Komposiittitutkimuskeskuksen puutuminen Uhkat Suhdanneherkkyys T&K rahoitus Muu mailma menee ohi koskien T&K osaaminen

Tutkimuksen haasteet Pitkäjänteisyyttä tarvitaan Osaava henkilöstö ja tutkimuslaitteet Väitöskirjatutkimus on uuden teknologian lähtökohta Tutkimusrahoitus EU rahoituksen saanto Jatko-opintorahoitus myös apurahoilla Jatko-opintojensuoritusajan lyhentäminen Kansainvälisyys on kaiken A ja O

Futuro muovitalo vuodelta 1968 Suunnittelu Matti Suuronen, Finland Esillä Näyttelykeskuksessa WeeGee, Espoo 8.5 16.9 MSK 20111108 33