Muoviteollisuus
Muoviteollisuus on teollisuuden toimiala, joka valmistaa muoviraaka-aineita ja muovituotteita ja osallistuu myös muovin kierrättämiseen ja uudelleenkäyttöön.[1]
Muovituotteiden käyttökohteita
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Muoviteollisuuden tuotteiden käyttöalueista suurimpia ovat pakkausala, ajoneuvoteollisuus ja rakennusala.[2] Euroopassa lähes 39 % muoveista käytetään pakkaamiseen.[3] Muovista valmistetaan paljon myös kulutustavaroita, kuten keittiövälineitä, valaisimia, astioita, säiliöitä ja säilytyslaatikoita. Muovi on yleinen materiaali myös elektronisten laitteiden kotelomateriaalina.[2]
Kestomuovit ja kertamuovit
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Muoviteollisuusyritykset hankkivat raaka-aineensa eli eri muovilaadut yleensä erillisiltä raaka-ainevalmistajilta pelletteinä tai rakeina. Jotkut yhtiöt valmistavat raaka-aineenkin itse.[2]
Muoviteollisuuden käyttämät muovityypit jaetaan kahteen pääluokkaan. Kestomuovit eli termoplastiset muovit pehmenevät kuumennettaessa ja kovettuvat jäähdytettäessä. Ne sopivat käytettäviksi uudelleen, koska ne kestävät useita lämmitys- ja jäähdytyskertoja. Kestomuovien osuus muoviteollisuuden raaka-ainekäytöstä on noin 90 prosenttia. Toinen pääluokka ovat kertamuovit, joita ei voida muovata uudelleen.[2] Joitakin kertamuoveja voidaan kuitenkin kierrättää, kuten lujitemuoveja sementin valmistuksessa: lujitemuovien palavat osat tuottavat sementtiuunissa energiaa ja palamattomat osat voidaan hyödyntää sementin raaka-aineena.[4]
Muovit ovat suosittuja myös komposiitti- eli yhdistelmämateriaalien yhtenä ainesosana. Muovikomposiitteja ovat muun muassa lujitemuovit (keraami + muovi), puukomposiitit (puu + muovi) ja muovilla laminoidut paperimateriaalit, kuten nestepakkauskartonki[5].
Valmistusmenetelmiä
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Muoviteollisuus valmistaa muovituotteita ainakin 12 pääasiallisella menetelmällä. Niistä seitsemän tärkeintä ovat ekstruusio eli suulakepuristus, puhallusmuovaus ja ruiskuvalu, kalanterointi, puhalluskalvoekstruusio, rotaatiovalu ja tyhjiömuovaus eli lämpömuovaus. Lujitemuovituotteiden valmistuksessa yleisimmät menetelmät ovat erilaisia laminointitekniikoita. Vaahtomuoveja valmistetaan vaahdottamalla.[6][2]
Ekstruusio
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]- Pääartikkeli: Ekstruusio
Ekstruusiossa eli suulakepuristuksessa sulaa muovimassaa pumpataan jatkuvalla syötöllä halutun muotoisen suulakkeen läpi. Näin valmistetaan putkia, letkuja, kaapeleita, tankoja, kalvoja, levyjä, nauhoja, profiileita ja muita pituussuunnassa vakiomuotoisina pysyviä muoviosia. Ekstruusiossa käytetään kestomuoveja kuten PE-HD, polypropeeni, polyvinyylikloridi ja akryyli. Muovin fyysisiä ominaisuuksia voidaan muuttaa materiaalin kuumennuksella ja jäähdytyksellä sekä puristusvoimaa säätämällä. Kaksiaine-ekstruusiossa voidaan tehdä puristettavaan tuotteeseen sisäkkäisiä tai rinnakkaisia osia eri materiaaleista. Toinen materiaali voi olla myös metallia: esimerkiksi sähköjohdot ja -kaapelit sekä metallispiraalin sisältävät suihkuletkut tehdään näin.[7][2]
Puhallusmuovaus
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]- Pääartikkeli: Puhallusmuovaus
Puhallusmuovauksessa ekstruusioon lisätään yksi työvaihe. Sula muovimassa puristetaan suulakkeen läpi pullonmuotoiseen muottiin. Paineilma pullistaa muovin muotin seinämiin, joissa se kovettuu.[2]
Ruiskuvalu
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]- Pääartikkeli: Ruiskuvalukone
Ruiskuvalussa sula muovimassa puristetaan suoraan kaksiosaiseen, avattavaan muottiin, jonne se jähmettyy. Massan jäähdyttyä tarpeeksi kiinteäksi muotti avataan ja saatu muovikappale otetaan talteen. Kappaleen monimutkaisuudesta riippuen muotti voidaan valmistaa halvasta kevytmetallista tai tarkkuusvalussa kalliimmista ja kestävämmistä materiaaleista.[2]
Muoviteollisuuden historiaa
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Muovin edeltäjiä olivat erilaiset muovattavat luonnonmateriaalit. Keratiineja eli eläimistä saatavia sarveisaineita käytettiin 1700-luvulla muun muassa kattoikkunoiden materiaalina. Kumipuusta saatavaa guttaperkkaa alettiin käyttää 1850-luvulla muun muassa biljardipallojen materiaalina ja valtameren pohjaan laskettavien kaapeleiden eristeenä.[2] Hyönteisten tuottama sellakka keksittiin samoihin aikoihin nappien, pelinappuloiden ja myöhemmin gramofonilevyjen raaka-aineeksi. Se sopi guttaperkan tavoin myös sähköeristeeksi. Selluloidi keksittiin 1860-luvulla, ja sen tärkeimmäksi käyttökohteeksi tuli elokuvafilmi. 1900-luvun vaihteessa keksittiin maidon kaseiinista saatava galaliitti, josta alettiin tehdä nappeja, kampoja ja muita pikkuesineitä[8].
Ensimmäisen täysin teollisesti valmistetun muovin, fenoliformaldehydin eli bakeliitin kehitti 1909 belgialaissyntyinen, Yhdysvalloissa asunut kemisti Leo Bakeland.[9] Bakeliitti oli myös ensimmäinen raakaöljyyn pohjautuva petrokemiallinen muovi. Tästä alkoi kemistien kilpajuoksu yhä uusien ja monipuolisemmin muovattavissa olevien materiaalien kehittämiseksi. Uutuusmateriaalit olivat usein myös edullisempia kuin niitä edeltäneet materiaalit.[2]
Petrokemia osoittautui monipuoliseksi muovien lähteeksi. Polystyreeni ja polyamidi kehitettiin 1930-luvulla, polyvinyylikloridia olivat kemistit tuottaneet vahingossa jo 1800-luvulla, mutta 1920-luvulla Goodrich-yhtiö kehitti siitä teollisen tuotteen.[10]
Suurimpia muoviyrityksiä
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Maailman suurimpia muoviraaka-aineiden tuottajia ovat kemianteollisuuden jättiyritykset kuten saksalainen BASF, yhdysvaltalainen Dow Chemical Company ja taiwanilainen Formosa Plastics.[11] Kiinalaiset, saudiarabialaiset ja malesialaiset petrokemian yritykset ovat vallanneet alaa muoviraaka-aineiden tuottajina perinteisiltä amerikkalaisilta ja eurooppalaisilta yrityksiltä.[2]
Muovituotteiden valmistus on jakaantunut hyvin monenkokoisten yritysten kesken, koska tiettyä erikoistuotetta tai pientä tuotevalikoimaa voi valmistaa kannattavasti yhdellä tai muutamalla koneella pienessä yrityksessä. Maailman suurimpia muovisia kulutustavaroita valmistavia yrityksiä ovat Tupperware ja Newell-Rubbermaid.[12][2]
Muoviteollisuus Suomessa
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Suomen ensimmäinen muovitehdas oli Sarvis Oy, joka perustettiin vuonna 1921 Tampereella. Sarvis valmisti maitopohjaisesta kaseiinimuovista nappeja, solkia ja muita tarve-esineitä.[13] Bakeliittia alkoi jalostaa vuonna 1933 Oy Hartsiteollisuus Ab Tammisaaren muovinpuristamossaan.[14]
Muoviala alkoi järjestyä Suomessa syksyllä 1940, jolloin Sarvis Oy:n toimitusjohtaja, varatuomari Lauri J. Kivekäs alkoi valmistella asiaa. Hän kutsui neuvotteluun 16 nappi- ja muoviteollisuudenharjoittaja. 12 paikalletulijaa perustivat Nappi- ja keinohartsiteollisuuden luottamusneuvoston. Vuonna 1942 sen nimi muutettiin muotoon Tekohartsiteollisuuden luottamusneuvosto. Neuvoston toiminta jatkui Tekohartsiteollisuusliitossa alkuvuonna 1944. Vuonna 1949 liitosta tuli Muoviyhdistys. Vuonna 1961 viisi Muoviyhdistyksen jäsentä perusti Suomen Muoviteollisuusyhdistyksen, joka muutti pian nimekseen Suomen Muoviteollisuusliitto. Sen perustajajäseniä olivat Oy Finlayson-Forssa Ab Muoviosasto, Oy Kymarno Ab, Oy Nars Ab, Oy Plastex Ab ja Yhtyneet Muovitehtaat Oy – Förenade Plastfabriker Ab W & H Chemicals (myöhemmin Oy Wiik & Höglund Ab).[15]
Vuonna 1988 valmistuivat Suomen ensimmäiset muovitekniikan insinöörit. He olivat käyneet Wärtsilän teknillistä oppilaitosta.[15]
Alkuvuonna 2002 Suomen Muoviteollisuusliitto ry:stä tuli Muoviteollisuus ry.[15]
Vuonna 2015 Suomessa oli noin 530 muovituotteita valmistavaa yritystä. Ne työllistivät noin 12 000 henkilöä.[16]
Lähteet
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]- ↑ Muoviteollisuus, Muovitietoa-sivusto, Muoviteollisuus ry. Viitattu 11.12.2015.
- ↑ a b c d e f g h i j k l Industry Profiles: Plastics Products (Arkistoitu – Internet Archive), Company Profiles for Students, The Gale Group 1999. Vaatii HighBeam-tilauksen. Viitattu 11.12.2015.
- ↑ Muovipakkaus: Luotu suojaksi. Muoviteollisuus ry, PlasticsEurope, Association of Plastic Manufacturers, 2012. Esitteen verkkoversio (pdf) (viitattu 12.12.2012). (Arkistoitu – Internet Archive)
- ↑ Erkkilä, Pekka ym.: Lujitemuovijätteen materiaalin ja energian kierrätys sementtiuunissa (Arkistoitu – Internet Archive), Ketek-teknologiakeskus 24.3.2015. Viitattu 11.12.2015.
- ↑ Seppälä, Markku J. (toim.); Grönstrand, Joel; Karhuketo, Hannu; Törn, Tage: Kemiallinen metsäteollisuus III: Paperin ja kartongin jalostus. Opetushallitus, 2000. ISBN 952-13-0606-8
- ↑ Muovien tuotantomenetelmät, Muovitietoa-sivusto, Muoviteollisuus ry. Viitattu 11.12.2015.
- ↑ Ekstruusio eli suulakepuristus (Arkistoitu – Internet Archive), Muovimuotoilu-sivusto. Taideteollinen korkeakoulu, Aalto-yliopisto 2015. Viitattu 11.12.2015.
- ↑ Laalo, Kalevi: Nappikaupasta muoviaikaan, 70 vuotta suomalaista muoviteollisuutta, s. 20. Hämeenlinna. Määritä julkaisija! ISBN 951-9271-23-6
- ↑ Maarit Huhdanpää ja Heli Penttilä: Muovien historiaa Helsingin kaupunki. Viitattu 11.12.2015.
- ↑ Poly(vinyl chloride), Polymer Science Learning Foundation. Viitattu 11.12.2015.
- ↑ Tullo, Alexander H.: Global Top 50 Chemical Companies, Chemical & Engineering News. Viitattu 11.12.2015.
- ↑ James, Daniel: Global Growth and Local Development: The Case for Tupperware, The Motley Fool 11.9.2013. Viitattu 11.12.2015.
- ↑ Raili Leino: Suomen ensimmäinen muovitehdas käytti raaka-aineenaan maitoa – päivässä sitä kului jopa 40 000 litraa Tekniikka&Talous. 1.6.2023. Viitattu 1.6.2023.
- ↑ C. E. Holmberg arkistot Suomalaisten Kemistien Seura. Viitattu 1.6.2023.
- ↑ a b c Halonen, Kati: Muoviset vuodet 1961–2011–2061, Muoviteollisuus ry:n 50-vuotisjuhlajulkaisu, s. 9,13,18. Muoviteollisuus ry, 2011. Teoksen verkkoversio (viitattu 1.6.2023).
- ↑ Muoviteollisuus Suomessa Muoviteollisuus ry. Viitattu 1.6.2023.