Synteettisen muovin korvaaminen uuden sukupolven biopolymeerikomposiiteilla
Hakala, Julia (2020)
Kandidaatintyö
2020
School of Engineering Science, Kemiantekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020062946159
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020062946159
Tiivistelmä
Tämän kandidaatintyön tavoitteena oli selvittää, miten synteettisiä muoveja voidaan korvata biopolymeerikomposiiteilla sovelluksissa, joissa tarvitaan nesteen korkeaa absorptiokykyä. Tässä työssä valmistettiin hydrogeelejä fysikaalisesti ja kemiallisesti silloittamalla. Työssä käytettäviä menetelmiä olivat absorptiokoe, kontaktikulmakoe, FT-IR ja hydrogeelin erilainen kuivaustapa.
Paras absorptiokyky saatiin fysikaalisesti silloitetulla 5 % polyvinyylialkoholi hydrogeelillä, mikä oli pakastinkuivattu, jolloin arvoksi saatiin 9,2 g/g. Huonoimmat absorptiokyvyt olivat kemiallisesti silloitetuilla hydrogeeleillä, jolloin tulos oli 2,5 g/g ja fysikaalisesti silloitetulla 10 % polyvinyylialkoholilla, jolloin tulos oli 2,1 g/g. Kemiallisesti silloitetun hydrogeelin absorptiokyky oli huono, koska sitruunahappo ei ollut reagoinut kokonaan muiden komponenttien kanssa. 10 % polyvinyylialkoholin absorptiokyky oli huono, koska suuressa pitoisuudessa polymeeriverkostot muodostuvat tiheämmin, jolloin se ei absorboi nestettä. Kontaktikulman tuloksia tulkitsemalla pakastinkuivatut hydrogeelit olivat hydrofiilisiä ja uunikuivatut hydrofobisia.
Sovelluksiin, joissa tarvitaan suurta absorptiokykyä, voidaan korvata synteettisiä muoveja parhaiten fysikaalisesti silloitetulla ja pakastinkuivatulla 5 % polyvinyylialkoholin hydrogeelillä.
Paras absorptiokyky saatiin fysikaalisesti silloitetulla 5 % polyvinyylialkoholi hydrogeelillä, mikä oli pakastinkuivattu, jolloin arvoksi saatiin 9,2 g/g. Huonoimmat absorptiokyvyt olivat kemiallisesti silloitetuilla hydrogeeleillä, jolloin tulos oli 2,5 g/g ja fysikaalisesti silloitetulla 10 % polyvinyylialkoholilla, jolloin tulos oli 2,1 g/g. Kemiallisesti silloitetun hydrogeelin absorptiokyky oli huono, koska sitruunahappo ei ollut reagoinut kokonaan muiden komponenttien kanssa. 10 % polyvinyylialkoholin absorptiokyky oli huono, koska suuressa pitoisuudessa polymeeriverkostot muodostuvat tiheämmin, jolloin se ei absorboi nestettä. Kontaktikulman tuloksia tulkitsemalla pakastinkuivatut hydrogeelit olivat hydrofiilisiä ja uunikuivatut hydrofobisia.
Sovelluksiin, joissa tarvitaan suurta absorptiokykyä, voidaan korvata synteettisiä muoveja parhaiten fysikaalisesti silloitetulla ja pakastinkuivatulla 5 % polyvinyylialkoholin hydrogeelillä.