The possibilities of laser marking as a substitute for printing and sticker markings used on plastic products
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Kemiantekniikan korkeakoulu |
Bachelor's thesis
Electronic archive copy is available locally at the Harald Herlin Learning Centre. The staff of Aalto University has access to the electronic bachelor's theses by logging into Aaltodoc with their personal Aalto user ID. Read more about the availability of the bachelor's theses.
Authors
Saikkonen, Aino
Date
2024-01-16
Department
Major/Subject
Kemia ja materiaalitiede
Mcode
CHEM3049
Degree programme
Kemiantekniikan kandidaattiohjelma
Language
en
Pages
41
Series
Abstract
Plastic is a very widely used material in the world. To promote sustainable development, efficient recycling of plastics is important due to the large production volume. Stickers and ink labelings are widely used for the packaging of plastic products, making the recycling difficult or even impossible. The aim of this thesis is to investigate the quality of laser marking in various plastic specimens. The recyclability of plastic products can be improved by replacing the old labeling styles with laser marking, which does not require the use of additives because the laser beam interacts directly with the plastic surface in question. In addition to developing recyclability, laser marking can be used to promote the tracking of product supply chains, when a Data Matrix or a QR code can be added to the surface of the product to provide information about the life cycle and content of the product. The thesis considers the basic properties of laser marked plastic products, laser marking technology and discusses about the factors affecting the quality of the formed marking. The studied specimens have been laser marked with equal parameters, after which the achieved marking quality has been examined and compared among other specimens. This thesis focuses on the project called Zero ink, which is part of the SPIRIT program and has been made in cooperation with Borealis Polymers Oy and Cajo Technologies Oy. Conclusions about the factors and characteristics of the specimens, affecting the quality of the formed marking were made based on the obtained laser marking results and the background information in the literature. The greatest influence on the quality of laser marking were identified as the colorants of the specimen, its mechanical and thermal properties, and the used processing method. Due to the limited number of specimens, final conclusions cannot be drawn based on this thesis, but the results can be considered as guidelines for the next phase of this project.Muovi on maailmassa erittäin laajalti käytetty materiaali. Kestävän kehityksen edistämiseksi muovituotteiden kierrättäminen on tärkeää niiden suuren tuotantomäärän takia. Tällä hetkellä muovituotteiden pakkausmerkinnöissä käytetään paljon tarroja tai mustetta, joiden käyttö voi tehdä kierrättämisestä hankalaa tai jopa mahdotonta. Tämän opinnäytetyön tavoitteena on edistää kiertotaloutta kehittämällä muovituotteiden lasermerkintää. Kierrätettävyyttä voidaan parantaa korvaamalla vanhat merkintätyylit lasermerkinnällä, joka ei vaadi lisäaineiden käyttöä, vaan reagoi suoraan muovipinnan kanssa. Kierrätettävyyden kehittämisen lisäksi lasermerkinnän avulla voidaan edistää tuotteiden toimitusketjujen seuraamista, kun tuotteen pintaan voidaan lisätä datamatriisi tai QR-koodi antamaan tietoa tuotteen elinkaaresta ja sisällöstä. Opinnäytetyö käsittelee merkattujen muovituotteiden perusominaisuuksia, lasermerkintätekniikkaa sekä sitä, mitkä muovitestikappaleiden ominaisuudet vaikuttavat muodostuneen merkinnän laatuun. Työssä tutkitut testikappaleet on lasermerkitty yhtäläisin parametrein, jonka jälkeen saavutettua merkinnän laatua arvioitiin ja verrattiin keskenään. Tämä opinnäytetyö keskittyy projektiin nimeltä Zero ink, joka on osa SPIRIT–ohjelmaa ja on tehty yhteistyössä Borealis Polymers Oy:n ja Cajo Technologies Oy:n kanssa. Saatujen tulosten ja muovien lasermerkintää koskevan aikaisempien tutkimusten perusteella tehtiin johtopäätöksiä merkinnän laatuun vaikuttavista tekijöistä ja testikappaleiden ominaisuuksista. Suurin vaikutus lasermerkinnän laatuun oli kappaleen sisältämillä väriaineilla, sen mekaanisilla ja termisillä ominaisuuksilla sekä käytetyllä prosessointimenetelmällä. Vähäisen näytemäärän vuoksi tämän työn tulosten pohjalta ei voida tehdä lopullisia johtopäätöksiä merkintään vaikuttavista tekijöistä, mutta niitä voidaan pitää suuntaa antavina projektin jatkotutkimuksia varten.Description
Supervisor
Kontturi, EeroThesis advisor
Lipponen, SamiKeywords
laser marking, recyclability of plastics, Sustainability