Lämpöpuukomposiitin käyttö ikkunan valmistuksessa

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin Karelia-Ikkunan toimeksiantona ja sen päämääränä oli tutkia puumuovikomposiitin (WPC) mahdollisuuksia ikkunateollisuudessa. Opinnäytetyö koostuu taustatutkimuksesta, tutkimuksesta ja omista päätelmistä. Tutkimus keskittyi lämpöpuukomposiitin ominaisuuksien selvittämiseen, sekä liimalla kasatun komposiittipäälysteisen puuikkunan tuotekehitykseen.

Taustoissa käydään läpi komposiitin historiaa, valmistusmenetelmiä, sekä ikkunoiden vaatimuksia ja viranomaismääräyksiä. Lämpöpuukomposiitista tutkittiin sen kosteuskäytäytyminen, sekä taivutus-, veto- ja iskulujuus. Tuoteprototyyppiä tutkittiin säätestillä.

Lämpöpuukomposiitti on muovimaisesti käyttäytyvä materiaali, jolla on puumaisia ominaisuuksia. Lämpöpuukomposiitilla on sellukomposiittia pienempi veden absorptio. Ruiskuvaletun lämpöpuukomposiitin vetolujuus on 17 MPa, taivutuslujuus 32 MPa ja kimmokerroin 5,93 GPa. PUR-liimalla valmistettu komposiitti-puuikkunan puite ei sellaisenaan sovellu ikkunan valmistukseen. Liiman valinta tai liitostapa ja profiilin muoto vaativat vielä lisätutkimusta.

This thesis was made for Karelia-Ikkuna Oy. The main goal of this thesis was to develop a recyclable window frame and research the benefits of wood plastic composites (WPC) in the window industry. The research focused on properties of thermowood based WPC and product development of composite coated wooden window frame.

The theoretical part of the thesis focuses on history, manufacturing methods and requirements as well as order of authories The thermowood composite was tested as for its moisture behaviour, bending, tensile and impact strenght. The product prototype was tested by means of a weather test.

Thermowood based WPC resists moisture better than cellulose based WPC. Injection moulded thermowood plastic composite´s tensile strength is 17 Mpa, and bending strength is 32 MPa. E-Modulus of WPC is 5,93 GPa. The composite coated wooden window frame, made by PUR glue is not applicable to window making as such. Choice of glue or the jointing method and the profile shape require further research.