PFAS-yhdisteitä sisältävien tiivistemateriaalien korvaaminen

Abstract

Ympäristön ja kansalaisten turvallisuuden vuoksi Euroopan kemikaaliviraston tehtävänä on tutkia ja panna täytäntöön kemikaalilainsäädäntöjä koskien kemikaalien turvallista käyttöä. Yksi ajankohtaisimmista on rajoitusehdotus koskien PFAS-yhdisteitä, eli per- ja polyfluorattuja alkyyliyhdisteitä. Yritysten on syytä varautua ennakkoon rajoituksen tuomaan kysymykseen, kuinka korvata PFAS-yhdisteitä sisältävät tuotteet ja materiaalit. Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia ja testata korvaavia PFAS-yhdisteistä vapaita tiivistemateriaaleja hydrauliikan sovelluksiin.

Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia tämän työn toimeksiantajalle Dynaset Oy:lle korvaavia PFAS-yhdisteistä vapaita tiivistemateriaaleja, jotka soveltuisivat yrityksen tuotteissa käytettäviksi. Tämän opinnäytetyön tuloksena syntyi tuotelistaus erilaisista materiaaleista ja ratkaisuista, joita eri tiivistevalmistajilla oli tarjota Dynaset-tuotteiden sovelluksiin, sekä korvaavia tiivisteitä koskeva testaussuunnitelma ja kestotestauksesta saadut tulokset. Työ rajattiin koskemaan yrityksen yhtä suurinta vaikutuksen alaisena olevaa tuoteryhmää, eli korkeapainevesipumppuja.

Opinnäytetyön tiivistemateriaalien tutkimus osoitti, että korvaavia tiivistemateriaaleja on jo olemassa. Neljä tiivistemateriaalia osoittautui teoriapohjaisesti mahdollisiksi korvaavaksi vaihtoehdoiksi tutkimushetkellä, näistä kolme olivat taloudellisesti kannattavia. Tarkasteluun valitut tiivistemateriaalit täyttivät suurimman osan teknisistä kriteereistä, mutta huomattavan korkeat paineet ja tiivistemateriaalikohtaiset rajoitukset toivat myös haastetta. Kolmesta kestotestatuista tiivistemateriaaleista kaksi, materiaalit A ja B osoittautuivat käyttökelpoisiksi PFAS-vapaiksi vaihtoehdoiksi.

Korvaavien tiivistemateriaalien tutkimusta ja erityisesti testaussuunnitelmaa voidaan jatkossa hyödyntää uusien potentiaalisten materiaalien kohdalla niiden testauksen osalta. Yritys voi tutkimuksen perusteella myös miettiä nykyisten PFAS-yhdisteitä sisältävien tiivisteiden vaihtoa muihin ympäristöystävällisempiin ja edullisempiin materiaaleihin, jos suunniteltu rajoitus yhdisteistä ei astu voimaan.

The objective of this thesis was to investigate and test alternative PFAS-free sealing materials applicable to hydraulic systems, with a specific focus on high pressure water pumps produced by Dynaset Oy. The study involved the systematic evaluation of alternative sealing materials available from various manufacturers.

This process culminated in a comprehensive list of materials and solutions tailored to the specific requirements of Dynaset's products. A detailed testing protocol and a test was developed to assess the performance of the identified alternatives. The research was limited to one of the company’s most impacted product category.

The findings indicate that PFAS-free sealing materials are available. Four alternatives were identified as potential candidates, with three deemed economically viable. While these materials met the majority of technical requirements, high pressure operational conditions and material-specific limitations posed certain challenges. Two of the three tested sealing materials proved to be usable sealing materials free of PFAS substances, suitable for Dynaset Oy's high pressure water pump. The materials were material A and B.

Created testing framework provides a basis for future durability assessments to verify the practical suitability of possible new PFAS-free sealing materials in the future. Dynaset Oy is thereby equipped with preliminary insights to facilitate the potential replacement of PFAS-containing seals with environmentally sustainable and cost-effective alternatives, irrespective of the final regulatory outcome.