Kierrätyksen vaikutus polyfenyleenisulfidituotteen ominaisuuksiin

Abstract

Tässä työssä selvitettiin mekaanisesti kierrätetyn polyfenyleenisulfidin käyttömahdollisuuksia Uponor Oyj:n ruiskuvaletussa tuotteessa. Tutkimuksessa tutkittiin tuotteiden mekaanista kestävyyttä vetokokein useilla eri kierrätysmateriaalipitoisuuksilla sekä kierrätyskerroilla. Vetokokeiden lisäksi itse kierrätysmateriaalisekoituksille tehtiin reologiset tutkimukset käytettäen kapillaarireometria, jonka avulla oli mahdollista saada tietoa kierrätysmuovin prosessoitavuudesta sekä mahdollisista muutoksista polymeerirakenteessa. Työ jakaantuu kahteen osaan. Kirjallisuustutkimusosassa käydään läpi aiempaa kirjallisuutta liittyen polyfenyleenisulfidin käyttökohteisiin, kierrätykseen sekä termiseen hajoamiseen. Lisäksi kirjallisuusosiossa käydään yleisesti läpi polymeerien rakennetta sekä kierrätyksen vaikutus siihen. Tutkimusosiossa vastaavasti käydään läpi tutkimuksessa saatuja tuloksia sekä, miten ne on toteutettu. Lisäksi osiossa käydään läpi, miten tulokset vertautuvat kirjallisuusosiossa läpikäytyihin tutkimuksiin. Tutkimuksessa kierrätysmateriaalipitoisuuksina toimivat 10 %, 30 %, 50 % ja 100 %, joita kaikkia oli kierrätetty yhdestä viiteen kierrosta, pois lukien 100 %, josta tutkittiin vain ensimmäisen kierrätyskierroksen materiaali. Lisäksi tutkimuksessa tutkittiin referenssinä neitseellisestä polyfenyleenisulfidista tehdyt tuotteet. Tutkimuksissa ilmeni, että tuotteiden mekaaniset ominaisuudet eivät olleet merkittävästi muuttuneet kierrätyksen myötä, vaikkakin kappaleiden ”tasavenymä” sekä ”Youngin moduulit” olivat hieman laskeneet suhteessa neitseellisiin kappaleisiin. Arvot on ilmaistu lainausmerkeissä, koska testikappaleet eivät olleet standardivetokoesauvoja ja varsinaisten lukuarvojen laskeminen ei ollut mahdollista. Arvot kuitenkin vertautuvat kyseisillä kappaleilla tasavenymiin sekä Youngin moduuleihin. Mekaanisten testien lisäksi reologisissa tutkimuksissa huomattiin, ettei kierrätysmateriaalia sisältävien näytteiden viskositeetit eronneet neitseellisestä suurilla leikkausnopeuksilla, jolloin kierrätysmateriaalien prosessoitavuus pitäisi olla samalla tasolla. Kuitenkin pienemmillä leikkausnopeuksilla viskositeeteissa ilmeni pieniä eroja, mikä viittaa kierrätysmateriaalien vähäiseen termiseen hajoamiseen.