Piidioksidin sekoittaminen öljyyn puolikiinteiden tuotteiden valmistusprosessissa
Harjuketo, Jani (2022)
Harjuketo, Jani
2022
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022060716358
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022060716358
Tiivistelmä
Opinnäytteen tavoitteena oli laitetestausten ja koeajojen avulla selvittää laitteisto ja toimintamallit lemmikkieläimille suunnatun puolikiinteän ja öljypohjaisen täydennysrehun valmistukseen. Opinnäyte oli osa työn tilaajan kehityshanketta, jossa kehitettiin uutta tuotesarjaa nestemäisiin öljyihin perustuvan tuotevalikoiman rinnalle. Puolikiinteä olomuoto mahdollistaa kiintoainepartikkeleiden lisäämisen öljyyn ilman kiintoaineen vajoamista tuotepakkauksen pohjalle. Työn kokeellisen osion laitetestaukset ja koeajot toteutettiin Hämeenlinnan Sairion koemeijerin ja työn tilaajan tuotantotiloissa sekä koemeijerin laboratoriossa.
Koemeijerin laitetestauksissa ja koeajoissa testattiin piidioksidin sekoittamista öljyyn ja tuotepohjan valmistusprosessia. Koeajot sisälsivät valmistusprosessin simuloinnin pienoiskoossa sekä teollisen mittakaavan laitetestauksen lapasekoittimella varustetussa sekoitussäiliössä. Sekoituksessa syntyvien ilmakuplien kontrollointia tutkittiin koemeijerin laboratoriossa vakuumipumpulla. Alustavien laitetestausten avulla työn tilaaja teki suunnitelmat laitekomponenttien hankinnoista. Koemeijerin laitetestauksissa öljypohjan muodosti kylmäpuristettu rypsiöljy ja työn tilaajan tuotantotiloissa käytettiin raffinoitua auringonkukkaöljyä. Suurimmaksi haasteeksi muodostui hankitun sekoittajan sekoituslapojen malli. Sekoituslapojen suurempi määrä ei toiminut laitetestauksien johtopäätöksien mukaan. Sekoittimen muokkaaminen prosessille sopivaksi ja moottorin tehon säätäminen piidioksidin täydellisen sekoittumisen saavuttamiseksi olisi venyttänyt kehityshanketta liikaa, joten työn tilaajan kanssa päädyttiin ratkaisuun luopua alkuperäisestä menetelmästä ja prosessin optimointia jatkettiin vaihtoehtoisella tavalla.
Kehityshanke jatkuu työn tilaajan toimesta opinnäytteen ulkopuolella valmistusprosessin optimoinnin sekä koemarkkinoinnin kautta markkinoille kaupalliseksi tuotteeksi. Valmistusprosessin optimointi vaatii prosessin tarkastelua esimerkiksi piidioksidin pitoisuudessa, käytetyssä öljyssä, sakeuttavan lisäaineen ja kiintoaineen määrässä sekä sekoittamisessa kierrosnopeuden ja ajan suhteen. Keskeisinä tarkasteltavina muuttujina ovat viskositeetti ja öljyn pidätyskyky. Lopputuotteen puolikiinteä olomuoto helpottaa annostelun tarkkuutta ja tekee tuotteesta muista juoksevista öljypohjaisista täydennysrehuista poikkeavan luoden sille oman markkinaraon.
Koemeijerin laitetestauksissa ja koeajoissa testattiin piidioksidin sekoittamista öljyyn ja tuotepohjan valmistusprosessia. Koeajot sisälsivät valmistusprosessin simuloinnin pienoiskoossa sekä teollisen mittakaavan laitetestauksen lapasekoittimella varustetussa sekoitussäiliössä. Sekoituksessa syntyvien ilmakuplien kontrollointia tutkittiin koemeijerin laboratoriossa vakuumipumpulla. Alustavien laitetestausten avulla työn tilaaja teki suunnitelmat laitekomponenttien hankinnoista. Koemeijerin laitetestauksissa öljypohjan muodosti kylmäpuristettu rypsiöljy ja työn tilaajan tuotantotiloissa käytettiin raffinoitua auringonkukkaöljyä. Suurimmaksi haasteeksi muodostui hankitun sekoittajan sekoituslapojen malli. Sekoituslapojen suurempi määrä ei toiminut laitetestauksien johtopäätöksien mukaan. Sekoittimen muokkaaminen prosessille sopivaksi ja moottorin tehon säätäminen piidioksidin täydellisen sekoittumisen saavuttamiseksi olisi venyttänyt kehityshanketta liikaa, joten työn tilaajan kanssa päädyttiin ratkaisuun luopua alkuperäisestä menetelmästä ja prosessin optimointia jatkettiin vaihtoehtoisella tavalla.
Kehityshanke jatkuu työn tilaajan toimesta opinnäytteen ulkopuolella valmistusprosessin optimoinnin sekä koemarkkinoinnin kautta markkinoille kaupalliseksi tuotteeksi. Valmistusprosessin optimointi vaatii prosessin tarkastelua esimerkiksi piidioksidin pitoisuudessa, käytetyssä öljyssä, sakeuttavan lisäaineen ja kiintoaineen määrässä sekä sekoittamisessa kierrosnopeuden ja ajan suhteen. Keskeisinä tarkasteltavina muuttujina ovat viskositeetti ja öljyn pidätyskyky. Lopputuotteen puolikiinteä olomuoto helpottaa annostelun tarkkuutta ja tekee tuotteesta muista juoksevista öljypohjaisista täydennysrehuista poikkeavan luoden sille oman markkinaraon.