PVB-muovin uusiokäytön tehostaminen
Turun ammattikorkeakoulussa tehdään paljon erilaisia projekteja, joissa yhdistetään opiskelijat ja yritykset yhteistyön merkeissä. Yksi tutkimus-, kehitys- ja innovaatiotoiminnan (TKI-toiminta) esimerkki oli MuKi-hanke, jonka tavoitteena oli kehittää muovien kierrätystä Vakka-Suomessa. Hankkeessa kartoitettiin alueen yrityksien muovisivuvirtoja ja tutkittiin, miten materiaalikiertoa voidaan tehostaa. MuKi-hankkeen yksi tarkasteltavista kohteista oli polyvinyylibutyraalin eli PVB-muovin kierrätyksen tehostaminen.
PVB-muovia käytetään paljon alueen autoteollisuudessa
Polyvinyylibutyraali on elastinen kestomuovi, jota käytetään erityisesti autoteollisuuden laminoiduissa turvalaseissa eli tuulilaseissa. PVB-muovin yksi tärkeimmistä ominaisuuksista on sen vahva kiinnittymiskyky eli adheesio. Laminoiduissa tuulilaseissa ohut PVB-kalvo kiinnittyy lujasti kahden lasipinnan väliin muodostaen yhtenäisen komposiitin. Mikäli tuulilasi rikkoutuu esimerkiksi kiven iskeytyessä siihen, pysäyttää lasien välissä oleva PVB-muovi kiven matkan sekä sitoo hajonneet lasinsirpaleet itseensä.
PVB-muoviakin voidaan kierrättää haasteista huolimatta
Koska PVB-muovia käytetään suurimmaksi osaksi laminoiduissa tuulilaseissa, aiheuttaa lasin poistaminen haasteita muovin kierrätyksessä. MuKi-hankkeessa mukana olleilta yrityksiltä syntyy kuitenkin PVB-muovin ylijäämämateriaalia muovin leikkausvaiheessa ennen varsinaista laminointia. Muovin uusiokäytön tehostamista voitiin tutkia suoraan tuotannosta saadusta ylijäämämateriaalista ilman lasinsirpaleiden tuomia haasteita. Hankkeen osalta haluttiin myös tutkia varastoidun, kierrätystä odottavan PVB-muovin hyödynnettävyyttä, sillä PVB on herkkä kosteudelle ja lämpötilan vaihteluille.
Muovien työstämiseen ja testaukseen on olemassa useita mahdollisuuksia
Muovit voidaan jakaa karkeasti kahteen eri pääluokkaan, kesto- ja kertamuoveihin. PVB-muovi kuuluu kestomuoveihin, mikä tarkoittaa, että sitä voidaan muovata uudestaan lämpötilan ja paineen avulla. Muovien ominaisuuksia kuten lujuutta ja joustavuutta testataan vetotestilaitteella, jossa materiaalista tehtyjä näytekappaleita kuormitetaan murtumispisteeseen asti. Näytekappaleita voidaan valmistaa erilaisilla muovin työstömenetelmillä, kuten ekstruusiolla, ruiskuvalulla ja ahtopuristuksella, joissa materiaalia muovataan lämmön ja kitkan avulla yhtenäiseksi massaksi. Tästä massasta voidaan muovata haluttuja kappaleita tarpeen mukaan.
MuKi-hankkeessa PVB-muovin osalta haluttiin keskittyä muutamaan pääkohtaan. Yrityksien ylijäämämateriaalin ominaisuuksia haluttiin tutkia ja verrata vastaaviin ensiömateriaaleihin, jotta voitiin varmistua sen sopivuudesta uusiokäyttöön. Lisäksi selvitettiin PVB-muovin prosessoitavuutta ja mitkä asiat vaikuttavat siihen kriittisesti. Kuten aikaisemmin mainittiin, PVB on herkkä lämmölle ja kosteudelle ja erityisesti korkeat lämpötilat kellastuttavat ja heikentävät sitä.
PVB-muovi soveltuu uusiokäyttöön hyvin
PVB-muovin kierrätyksen tehostaminen oli yksi tarkasteltavista kohteista. Tutkimuksissa keskityttiin prosessoitavuuden optimointiin sekä eri ylijäämämateriaalien ominaisuuksien vertailuun. Materiaalit olivat ominaisuuksiltaan hyvin samanlaisia, eikä esimerkiksi kosteus ollut heikentänyt materiaalia. Tuloksien perusteella PVB-muovi soveltuu hyvin uusiokäyttöön ja jatkotoimenpiteenä voisi olla esimerkiksi laajempien käyttökohteiden selvitys.
MuKi-hankkeessa tehtiin useita demonstraatioita eri yrityksien kanssa ja PVB-muovin tutkimukset olivat vain osa kokonaisuutta. Hankkeen avulla opiskelijat saivat arvokasta kokemusta projekteista sekä yhteistyöstä yrityksien kanssa. Toisaalta yritykset saivat mahdollisuuden parantaa ja tehostaa kiertotalouttaan ja kehittää siihen liittyvää ylijäämämateriaalin uusiokäyttöä.