Increment of proportion of matrix waste in a composite material

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2010
Major/Subject
Tuotantotekniikka
Mcode
Kon-15
Degree programme
Language
en
Pages
93
Series
Abstract
The present thesis is a written record of the experimental work undertook by the author in a wood composite materials production company called UPM-ProFi. The company produces a wood composite material (WPC-ProFi) which is currently used on the production of different items and has various components according with an established recipe. The company has the possibility to use an alternative matrix waste raw material that is to be call "Paragon" alongside with the main component raw material, which is to be called "Raflatac"; Real names of materials, components and additives used on the process are not to be mentioned due to confidentiality terms. The optimisation of use of the Paragon alternative material is to be tested based on the assumption of Paragon material behaves in similar manner than the original Raflatac material when processed. Since the production of items made of the composite material WPC-ProFi undertakes different step processes as Raw material size reduction or pre-processing; Production of agglomerates or granulation and profile extrusion or Injection, the alternative Paragon material has to be tested on each of these processes. The quality control tests and analysis are to be done by the Laboratory of the company, their completion are not part of this thesis work In the experimental part of this work, a series of trial tests were realised in each of the steps of the production process: The size reduction of bulk material presented a series of problems of saturation and stucking. The extrusion process was performed maintaining normal production workloads and parameters in order to keep this work the closest to real situations as possible. Because of this thesis, it can be stated that the alternative material can be used on production replacing the original material until 30% of the total amount without experimenting any major changes in production parameters, without modifying the actual process and obtaining similar results on quality, appearance and use.

Tämä lopputyö on kirjoitettu todiste kokeellisesta työstä, jonka opiskelija suoritti yrityksessä UPM-Profi, joka valmistaa puumuovikomposiittituotteita. Yritys valmistaa puumuovikomposiittimateriaalia (WPC-Profi), jota käytetään nykyisin erilaisten tuotteiden valmistuksessa. Materiaalilla on erilaisia komponentteja laaditun reseptin mukaan. Yrityksellä on mahdollisuus käyttää vaihtoehtoista paperitarra-ainetta, jota kutsuttakoon nimellä "Paragon" yhdessä pääkomponenttiraaka-aineen "Raflatac" kanssa. Tutkimuksessa käytettyjen materiaalien, komponenttien ja lisäaineiden oikeita nimiä ei mainita luottamuksellisista syistä. Vaihtoehtoisen Paragon-materiaalin käytön optimointia testataan, olettamuksena, että se käyttäytyy samoin kuten prosessoitava alkuperäinen Raflatac-materiaali. Koska WPC-Profi -komposiittimateriaalista tehtyjen tuotteiden valmistus käsittää erilaisia toimenpideprosesseja kuten raaka-aineen manipulointi ja esiprosessointi, agglomeraattien ja profiiliekstruusio tai ruiskuvalupuristuksen valmistus, vaihtoehtoinen Raflatac materiaali pitää testata näissä kaikissa toimenpideprosesseissa. Laatukontrollitestit ja -analyysit tehdään yrityksen laboratoriossa. Niiden toteutukset eivät ole osa tätä diplomityötä. Tämän työn kokeellisessa osuudessa tehtiin useita koekäyttö- ja virhetestejä jokaisessa valmistumisprosessissa. Raaka-aineen koon pienentäminen toi ilmi useita saturaatio- ja tukkeutumisongelmia. Ekstruutioprosessi suoritettiin ylläpitäen normaalia valmistustyömäärää, jotta tämä työ suoritettaisiin niin lähellä oikeita tilanteita kuin mahdollista. Lopputyön tuloksena voidaan todeta, että vaihtoehtoisella materiaalilla voidaan korvata alkuperäisen materiaalin koko määrästä korkeintaan 30 % ilman suuria muutoksia valmistuksen parametreissa ja ominaisuuksissa, ja että laadussa, ulkomuodossa ja käytössä saavutetaan samanlaiset tulokset.
Description
Supervisor
Aaltonen, Kalevi
Thesis advisor
Peltola, Piia
Laaksonen, Risto
Keywords
wood-plastic composite, puumuuovikomposiitti, size reduction of bulk materials, raaka-aineen koon pienentäminen, extrusion processes, profiiliekstruusioprosessit, agglomeration processes, agglomeraattiprosessit
Other note
Citation