| Popis: |
Työn tarkoituksena oli selvittää biokomposiittien pitkäaikaiskestävyyttä. Biokomposiittien raaka-aineina käytettiin lisäaineistamatonta ja lisäaineistettua polylaktidia ja pellava- ja puuvillakuituja. Pitkäaikaiskestävyyttä tutkittiin altistus-, pitkäaikaiskestävyys- ja kierrätyskokeiden avulla. Ominaisuuksien muutoksia tutkittiin veto- ja iskulujuuskokeiden, DSC-, GPC- ja FTIR-analyysien sekä rakennetarkasteluiden (SEM) avulla. Työn kirjallisuusosassa esitellään polylaktidin sekä pellava- ja puuvillakuitujen ominaisuuksia. Lisäksi tarkastellaan komposiittirakennetta, altistuskokeita ja muovimateriaalien kierrätystä. Altistuskokeiden tarkoituksena oli simuloida nopeutetusti olosuhteita, joille materiaalit voivat käytön aikana altistua ja samalla selvittää niiden ominaisuuksien muutoksia kyseisissä olosuhteissa. Biokomposiittimateriaalit altistettiin kylmälle, kuumalle, trooppiselle ilmastolle, kuuma-kostea-syklille, vanhennukselle ja UV-säteilylle. Kosteuden ja kuuman yhteisvaikutus osoittautui komposiiteille erittäin haitalliseksi. Myös pelkkä kuumuus heikensi komposiittien ominaisuuksia erittäin paljon. Vanhennus- ja UV-altistukset laskivat selvästi enemmän lisäaineistamattomien materiaalien veto- ja iskulujuuksia kuin lisäaineistettujen. Kaikki altistukset vaikuttivat enemmän lisäaineistamattomien komposiittien iskulujuuteen. Pitkäaikaiskestävyyskokeissa selvitettiin materiaalien ominaisuuksien muutoksia vakio-olosuhteissa puolen vuoden ja vuoden kuluttua ruiskuvalusta. Materiaalien ominaisuudet eivät muuttuneet juurikaan kontrolloiduissa olosuhteissa puolessa vuodessa. Tuloksista on nähtävissä että matriisimateriaalilla, sen lisäaineistuksella ja lujitekuiduilla on vaikutusta materiaalin ominaisuuksien muuttumiseen. Tert-butyyliperbentsoaatilla lisäaineistaminen nopeuttaa matriisimateriaalin hajoamista. Puuvillakuiduilla on myös nopeuttava vaikutus hajoamiseen. Kierrätyskokeessa selvitettiin kierrätyksen vaikutusta materiaalin ominaisuuksiin. Kierrätys heikensi materiaalin mekaanisia ominaisuuksia. Kierrätettyä materiaalia ei voi käyttää alkuperäistä materiaalia vastaavan tuotteen valmistukseen. Kierrätettävä materiaali voidaan hyödyntää lisäämällä sitä pienissä erissä alkuperäisen raaka-aineen joukkoon, jolloin sen ei pitäisi vaikuttaa valmistettavan tuotteen ominaisuuksiin. |
