Biohajoavan pakkausmuovin tuotekehitys korroosionestoon

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli biohajoavan pakkausmuovin tuotekehitys korroosionestokalvoksi. Pakkausmuovin korroosionesto-ominaisuudet perustuvat kaasufaasi-menetelmään. Siinä pakkauskalvo vapauttaa inhibiittiaineita, jotka estävät tuotteen metalliosien ruostumisen.

Korroosionestoon käytetyn muovikalvon tuotekehityksessä tulee ottaa huomioon muun muassa kalvon korroosiosuojauksen toimivuus, kalvon soveltuvuus pakkausmateriaaliksi, muovin ominaisuudet eri sääolosuhteissa sekä ympäristön kuormitus. Näitä ominaisuuksia verrattiin neljään jo olemassa olevaan pakkauskalvoon ja yritettiin selvittää, täyttääkö uusi biohajoava tuote yrityksen asettamat vaatimukset. Tärkeimpiä vaatimuksia olivat korroosioneston toimivuus, mekaaniset ominaisuudet, lämpötilojen vaikutus, höyrynläpäisykerroin sekä kuuma saumattavuus.

Työssä käytettyjä tutkimusmenetelmiä olivat Jar test, Fourier-muunnokseen perustuva infrapunaspektrometri (FTIR), differentiaalinen pyyhkäisykalorimetri (DSC) sekä lämpökaappi. Lisäksi tehtiin Dart drop-, sääkaappi- sekä höyrynläpäisykerroin-, WVTR (water vapor transmission rate) -tutkimukset.

Opinnäytetyön kokeellinen osio on luottamuksellinen, joten julkisessa osiossa ei voida käsitellä tutkimusten tuloksia. Tutkimusten avulla on kuitenkin saatu vertailukelpoisia tuloksia eri muovikalvojen välille ja biohajoava korroosionestokalvo saatiin markkinoille. Jatkossa yritys voi hyödyntää saatuja tutkimustuloksia muun muassa tuotteidensa markkinoinnissa ja tuotekehityksessä.

The purpose was the development of biodegradable plastic to corrosion inhibiting packaging material. The corrosion preventing abilities of packaging material are based on vapor-phase method. The packaging material releases inhibition chemicals in the air and prevent the corrosion of the metallic parts in the product.

There are many aspects which need to be taken into account in developing of the packaging material. These are the efficiency of corrosion inhibiting, suitability for packaging material, abilities of the plastic in different conditions and the consequences to the environment. These features were compared on four already existing packaging materials trying to find out if the new biodegradable plastic meets the requirements of the company. The main requirements were the corrosion protection effect, mechanical properties, effect of temperatures, water vapor transmission rate and heat sealability.

The test methods used were the Jar test, FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy), DSC (Differential scanning calorimetry) and the hot air oven test. In addition the Dart drop, weather chamber and WVTR (water vapor transmission rate) researches were made by other persons.

The test results are classified and they belong to the company. The tests themselves provided comparable results between plastic materials and also the biodegradable plastic got launched. The company can use the test results in marketing and product development in the future.