aalto1 untyped-item.component.html
Sustainable alternatives to plastic-based cushioning in industrial electronics packaging
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Chemical Engineering |
Master's thesis
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
Language
en
Pages
87
Series
Abstract
The industrial packaging sector is currently experiencing a transition as companies seek to replace traditional fossil-based materials with sustainable alternatives to meet tightening environmental regulations and circularity targets. This thesis evaluates the feasibility of transitioning from expanded polypropylene (EPP) cushioning to bio-based alternatives, specifically cellulose-based and mycelium-based foams, within the context of industrial electronic packaging for a global technology case company.
The study combines a literature review with a qualitative stakeholder survey conducted within the case company. The evaluation is structured around a multi-dimensional framework comparing the materials across four critical criteria: technical, environmental, economic, and supply chain performance.
The results highlight a trade-off between established technical reliability and environmental sustainability. While EPP remains the industrial benchmark due to its excellent technical performance, its petroleum-derived raw material and energy-intensive production pose significant challenges. In contrast, cellulose and mycelium alternatives offer better environmental performance, including biodegradability and lower life-cycle emissions. However, these alternatives currently face hurdles regarding higher material density as well as sensitivity to moisture and a lack of large-scale industrial supplier maturity.
The thesis concludes that while bio-based foam materials are viable long-term replacements, a successful transition requires a comprehensive approach that accounts for material costs, logistical impacts, and potential regulatory savings. The research recommends future physical laboratory testing and the development of bio-based coatings to bridge the performance gap between organic materials and traditional synthetic foams.
Teollisissa pakkausmateriaaleissa on tällä hetkellä meneillään murrosvaihe, kun yritykset pyrkivät korvaamaan perinteiset fossiilisista raaka-aineista valmistetut materiaalit kestävillä vaihtoehdoilla vastatakseen kiristyviin ympäristövaatimuksiin ja kiertotaloustavoitteisiin. Tämä diplomityö arvioi mahdollisuuksia siirtyä polypropeenivaahdosta (EPP) valmistetusta vahvikemateriaalista biopohjaisiin vaihtoehtoihin, erityisesti selluloosapohjaisiin ja mycelium-pohjaisiin vaahtomateriaaleihin, globaalin teknologiayrityksen pakkausratkaisujen kontekstissa.
Diplomityö yhdistää kirjallisuuskatsauksen ja kohdeyrityksessä toteutetun kyselytutkimuksen. Arviointi perustuu viitekehykseen, jossa materiaaleja verrataan neljän keskeisen kriteerin perusteella: teknisen suorituskyvyn, ympäristövaikutuksen, taloudellisuuden ja toimitusketjun toimivuuden näkökulmista.
Tuloksista voi tulkita nykyisen materiaalivaihtoehdon olevan teknisesti luotettava ja vaihtoehtoisten materiaalien ympäristökestävyyden. Vaikka nykyinen muovipohjainen materiaali on edelleen ylivoimainen sen erinomaisen teknisen suorituskyvyn ansiosta, sen öljypohjaiset raaka-aineet ja energiaintensiivinen valmistus aiheuttavat merkittäviä haasteita. Sen sijaan selluloosa- ja mycelium-pohjaiset vaihtoehdot tarjoavat parempaa suorituskykyä ympäristökriteerien suhteen, kuten biohajoavuutta ja pienempiä elinkaaripäästöjä. Näitä vaihtoehtoisia materiaaleja rajoittavat kuitenkin tällä hetkellä suurempi materiaalien tiheys, herkkyys kosteudelle sekä teollisen mittakaavan toimittajaverkoston kehittymättömyys.
Diplomityön tuloksista voidaan todeta, että vaikka biopohjaiset vaahtomateriaalit ovat pitkällä aikavälillä varteenotettavia korvaajia, onnistunut siirtymä edellyttää kokonaisvaltaista lähestymistapaa, joka huomioi materiaalikustannukset, logistiset vaikutukset ja mahdolliset sääntelyyn liittyvät säästöt. Tutkimus suosittelee tulevaisuudessa tehtäviä laboratoriotestejä sekä biopohjaisten pinnoitteiden kehittämistä kuilun kaventamiseksi orgaanisten materiaalien ja perinteisten synteettisten, muovipohjaisten vaahtojen suorituskyvyn välillä.