Green Foam – vihreää siirtymää tukevaa vaahdotusteknologiaa
Teksti ja kuvat: Leevi Kurki, Tero Malm, Johanna Lahti, VTT
ja partikkelivaahdotus. Näistä Green Foam -hankkeessa keskityttiin ekstruusio- ja partikkelivaahdotukseen. Hankkeessa VTT:lle tehtiin vaahdotusympäristön monipuolistamiseksi laiteinvestointeja, joiden ta- voitteena on vahvistaa vihreää kasvua tukevaa tutkimus- ja innovaatio- toimintaa laajentamalla kevyiden termoplastisten vaahtomateriaalien tutkimusta ja pilotointia. Näistä mainittakoon ekstruusiovaahdotusta varten optimoidumpi sulajäähdytin ja vaahdotusainepumppu sekä par- tikkelivaahdotusta nopeuttavat kuivaus- ja esipaineistusjärjestelmät. Lisäksi vaahtojen tiheys- ja avosoluisuusmittauksia varten hankittiin kaasupyknometri. Kirjallisuuskatsaus potentiaalisista hiilineutraaleis- ta polymeerivaahdotukseen soveltuvista materiaaleista tehtiin myös projektin puitteissa. Hankkeessa tutkittiin muun muassa muovimateriaalien ekstruusio- vaahdotusta laboratoriomittakaavassa hankkeen aikana investoidun sulajäähdyttimen avulla. Lisäksi tutkittiin erinäisten termoplastisten polymeerimateriaalien ja kierrätetyn EPS-eristemateriaalin (solupo- lystyreeni) muottivaahdotusta. Jälkimmäisen toteutuksesta kerrotaan tässä kirjoituksessa tarkemmin. Polystyreenin partikkelivaahdotuksen periaatteet Polystyreenin partikkelivaahdotuksessa eli solustuksessa (eng. par- ticle/bead foaming) käytetään yleensä pentaania sisältäviä pieniä helmiä, jotka voidaan valmistaa muun muassa ekstruusiolla tai sus- pensiopolymeroimalla. Nämä helmet voidaan valmistaa muualla ja kuljettaa muottivaahdotusta toteuttavaan yritykseen, jossa ne esivaah- dotetaan käyttämällä paineistettua vesihöyryä esipaisutuslaitteessa. Höyrystä johtuvan lämmön ja samanaikaisesti helmien sisältä höy- rystyvän pentaanin avulla helmet paisuvat monikymmenkertaisiksi ja niiden tiheys pienenee murto-osaan.
Muovien ympäristövaikutukset ovat olleet jo vuosia maailmanlaajui- nen ongelma ja puheenaine. Valtakunnalliset ja EU:n taholta tule- vat säädökset puskevat muun muassa muovimateriaaleihin liittyvi- en teknologioiden kehitystä eteenpäin esimerkiksi uudelleenkäytön, kierrätyksen ja vaihtoehtoisten materiaalien avulla. Yksi teknologia, joka mahdollistaa muovimateriaalien kulutuksen vähentämisen, on muovien vaahdottaminen. Hyödyntämällä muoveille soveltuvia vaahdotusaineita, muovimateriaalin tilavuutta voidaan käytännössä korvata ilmalla, mikä vuorostaan vähentää itse materiaalin tarvetta. Polymeerivaahtoja käytetään muun muassa ääneneristys-, lämmön eristys- ja pakkaussovelluksissa sekä lääketieteellisissä sovelluksissa. Green Foam -hanke Pirkanmaan liiton rahoittamassa Green Foam -hankekokonaisuudes- sa kehitettiin materiaali- ja prosessiratkaisuja muun muassa pakkaus-, rakennus- ja komponenttivalmistusaloille. Kehitystyötä tehtiin pirkan- maalaisen yhteistyön, osaamisen sekä Pirkanmaalla sijaitsevan T&K- ympäristön avulla, hyödyntäen kevyitä sekä materiaaleja säästäviä, kiertotalouden mukaisia ratkaisuja. Hankkeen tavoitteena oli edistää vihreää kasvua, luonnonvarojen kestävää käyttöä sekä kestävään tek- nologiaan ja kiertotalouteen liittyvää elinkeino- ja osaamislähtöistä TKI- toimintaa. Hankkeen päätoteuttaja oli Teknologian Tutkimuskeskus VTT Oy ja yritysrahoittajina toimivat Arctic Biomaterials Oy, Metecno Oy, Porkka Finland Oy, Premix Oy, Safeplast Oy ja Styroplast Oy . Rahoitusviranomaisena toimi Pirkanmaan liitto ja han- ke liittyi Suomen rakennerahasto-ohjelmaan ”Kestävää kasvua ja työtä 2014-2020”. Hanke päättyi elokuussa 2023. Termoplastisten polymeerien vaahdotusta tehdään monilla tavoil- la, joista yleisimmät teollisuuden alalla ovat ekstruusio-, ruiskuvalu-
Paisuttamattomia ja paisutettuja polystyreenihelmiä.
6 MUOVIPLAST 2/2024
Made with FlippingBook - Online magazine maker