Sustainability study of fibre-reinforced plastics in an industrial environment

Abstract

Tutkimuksen tausta on kesällä 2018 tehdyssä tuotekehitysprojektissa, jossa suunniteltiin lujitemuovinen versio OptiConcept M paperi- ja kartonkikoneiden hoitosiltojen päätyelementistä. Materiaalin käyttöön liittyi useita ratkaisemattomia kysymyksiä, joista osa muotoiltiin opinnäytetyön aiheeksi. Tutkimusongelmaksi määriteltiin suosituksen antaminen sen suhteen, onko lujitemuovien nykyistä laajempi käyttö suositeltavaa kestävän kehityksen näkökulmasta. Tutkimusongelma ratkaistiin luomalla synteesi neljän erillisen tutkimuskysymyksen johtopäätöksistä. Tutkimuskysymykset olivat 1) Miten lujitemuovinen rakenne vertautuu teräksestä tehtyyn vastaavaan, 2) Miten lujitemuovien käyttö istuu yhteen Valmetin kestävän kehityksen ohjelman kanssa, 3) Miten lujitemuovien käytön vastuullisuutta voidaan parantaa olemassa olevilla menetelmillä ja 4) Miten kehitys tulee vaikuttaman lujitemuovien vastuullisuuteen tulevaisuudessa.

Työssä hyödynnettiin sekä määrällisiä että laadullisia tutkimusmenetelmiä. Painoarvoa annettiin erityisesti ISO 14040/44:ään pohjautuvaan elinkaari-inventaarioselvitykseen, lyhyille case-tutkimushaastatteluille, perusteelliselle kirjallisuuskatsaukselle ja Valmetin kestävän kehityksen ohjelmaa ja käytössä olevia lujitemuoviosia koskevan sisäisen tiedon koostamiselle. Kaikkien tutkimuskysymysten tulokset tukevat päätelmää siitä, että teräksen ja muiden vastaavien materiaalien korvaaminen lujitemuoviosilla on kestävä toimintamalli. Tärkeimpiä tähän liittyviä huomioita ovat lujitemuoviosien pienemmät hiilidioksidipäästöt ja energian kulutus koko elinkaaren aikana. Lujitemuovien käyttö teknisesti haastavissa, pitkän käyttöiän kohteissa on kestävän kehityksen näkökulmasta paitsi perusteltavissa myös suositeltavaa edellyttäen, että niiden valmistus ja loppusijoitus hoidetaan ympäristö- ja työturvanäkökulmasta tarkasteltuna kestävällä tavalla.