TALLINNA ÜLIKOOL

Haapsalu Kolledž

Käsitöötehnoloogiate ja disaini osakond

Katrin Kabun

LAMBAVILLAL PÕHINEVAST KOMPOSIIDIST SISUSTUSMATERJAL

Diplomitöö

Juhendajad:

MSc Aare Aruniit

TTÜ Materjalitehnikainstituudi doktorant

MA Arvo Pärenson

TLÜ Haapsalu Kolledž õppekava juht

Haapsalu 2013

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 2

SISUKORD

SISUKORD ........................................................................................................................... 2

SISSEJUHATUS ................................................................................................................... 3

1.MATERJALID JA TEHNOLOOGIAD ............................................................................. 5

1.1. Kasutatavad materjalid ............................................................................................... 7

1.1.1. Sideained ............................................................................................................. 7

1.1.2. Kiudained ............................................................................................................ 9

1.1.3. Vilt ..................................................................................................................... 12

1.2. Kasutatavad tehnoloogiad......................................................................................... 13

1.2.1. Käsilamineerimine ............................................................................................. 13

1.2.2. Kuumpressimine ................................................................................................ 13

2.KATSELINE OSA ........................................................................................................... 15

2.1. Läbiviidud katsed ..................................................................................................... 15

2.2. Tulemused ................................................................................................................ 20

3. SISUSTUSMATERJAL JA KASUTUS ......................................................................... 21

KOKKUVÕTE .................................................................................................................... 25

ALLIKATE LOETELU ...................................................................................................... 27

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 3

SISSEJUHATUS

Antud diplomitöö käsitleb naturaalsest lambavillast komposiitmaterjali valmistamist ja

selle kasutamist interjöörilahendustes.

100 aatat tagasi oli lambavill veel hindamatu väärtusega tekstiilmaterjal. See oli üks

põhilistest materjalidest, mis meie esivanematele riided selga andis ja millest valmisid ka

majapidamises vajaminevad tekstiilid. Villal oli nii suur väärtus, et Kirjandusmuuseumi

allikate väitel seda kingiti suure tänu märgiks sünnitust vastuvõtnud naisele. Veelgi enam,

ilma villata poleks meie kliimavöötmes inimeste elu võimalikki olnud.

Tänapäeval on olukord muutunud. Ühest küljest on sünteetiliste kiudude kasutuselevõtt

vähendanud puhta villa kasutamist, samas on ka tarbijate nõudlikkus kasvanud – vaid

kõige parema kvaliteediga vill jõuab lõngavabrikusse ja sealt edasi tarbijateni. Ühe lamba

villakus esineb erineva kvaliteediga kiude, mille morfoloogiline ehitus on sama, nad

kannavad endas kõiki villale omistatud füüsikalis-keemilisi omadusi, kuid nende kiudude

pikkus ja jämedus võivad olla erinevad. Kvaliteetse lõnga saamise üheks eelduseks on aga

ühtlase kvaliteediga kiudude olemasolu. Ka lammaste tõuaretuses on Euroopas enim

tähelepanu pööratud just lihalammaste aretusele ja kasvatusele. Selle eesmärgiks on

võimalikult kiire lihamassi saavutamine, vill on vaid lihatootmisega kaasnev produkt, mis

lihtsalt koguneb ja millest püütakse vabaneda, isegi põletamise ja matmise teel.

Olukord on jõudnud selleni, et järjest enam küll otsitakse võimalusi kasutada loodust

minimaalselt reostavaid materjale ja samas lambavill kui soe, pehme, elastne, õhku

läbilaskev, suure niiskusimavusega, temperatuuri isoleeriv, heli isoleeriv ja summutav,

suhteliselt tulekindel, täielikult biolagunev materjal, on alakasutuses.

Olles ise villa teemaga oma töö ja hobide kaudu süvitsi tegelenud, näen, et siin on

probleem, mis vajaks lahendamist: mida teha kiududega, mis ei vasta ei lõnga - ega ka

vilditootmise standarditele, aga samas kannavad endas kõiki villale omistatavaid häid

füüsikalis-keemilisi omadusi?

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 4

Teema aktuaalsust toetab ka fakt, et kaasaegsetes interjöörides – nii ühiskondlikes

ruumides kui ka kodudes – on palju kasutatud siledapinnalisi, kõrgläikelisi, heli

peegeldavaid materjale ning kardinad ja vaibad sageli puuduvad. See omakorda on

tekitanud uue probleemi – ruumide akustika kannatab pika järelkaja tõttu, sest tavaliselt

summutavad liigse kaja just tekstiilist vaibad, kardinad, pehmemööbel. Siit tekkis idee,

mis sai seatud ka käesoleva töö eesmärgiks: leida alakasutuses olevatele

mittestandardsetele villakiududele sobilikku rakendust ja luua loodulik komposiitmaterjal,

mille sarruseks oleks nimetatud villakiud ja maatriksiks keskkonnasõbralik sideaine.

Käesoleva töö esimeses peatükis antakse ülevaade püstitatud eesmärgist ja sellest, mis on

komposiitmaterjal ning millised on komposiidi valmistamiseks vajaminevad

lähtematerjalid ja tehnoloogiad. Lähemalt vaadeldakse sideaineid, millised on sünteetilised

või looduslikud sideained, millised biolagunevad ja milliseid sideaineid antud töö

katselises osas kasutatkse. Samuti antakse ülevaade looduslikest kiududest keskendudes

käesoleva töö põhimaterjali, villa iseloomustamisele. Teises peatükis kirjeldatakse

Tallinna Tehnikaülikooli Keemia- ja materjalitehnoloogiateaduskonna ning

Mehaanikateaduskonna laborites läbi viidud katseid sobiva tehnoloogia väljatöötamiseks

ning tehakse kokkuvõte tulemustest, milleni neis jõuti. Töö viimase, kolmanda osa

keskmes on tulemus: villast, vaigust ja vildist koosnev komposiitmaterjal, tuuakse ära selle

täpsem kirjeldus ja pakutakse lahendusi kuidas võib loodud materjali interjööris kasutada.

Töö juurde kuuluvad ka katsetuste käigus väljatöötatud tehnoloogias valminud

näidisplaadid.

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 5

1.MATERJALID JA TEHNOLOOGIAD

Diplomitöö eesmärgiks on leida alakasutuses olevatele mittestandardsetele villakiududele

sobilik rakendus. Lahenduseks võiks olla keskkonnasõbralikust komposiitmaterjalist

sisustusmaterjal, mis koosneb vaid naturaalsetest koostisosadest ja oleks täielikult

biolagunev. Esmaseks eesmärgiks püstitatud ülesande lahendamisel on leida sobiv

tehnoloogia kuidas kraasitud lambavillast ja vaigust saaks moodustada

komposiitmaterjali, mis kannaks endas villale omaseid füüsikalis-keemilisi omadusi.

Näiteid, mis selles vallas tehtud, pole palju. 1997. aastal Austraalia teadlaste Blicblau,

A.S., Coutts R., S., P. ja Sims, A. poolt avaldatud teadusartikkel Uudsed komposiidid

toorvillast ja polüestervaigust (Novel composites utilizing raw wool and polyester resin)

keskendub läbiviidud katsetustele toorvilla sidumisest polüestervaiguga. Sarnaseid

katseid viidi läbi ka Conzatti, L. Giunco, F., Stagnaro, P., Aluigi, A. , Patrucco, A.,

Marsano, E. ja Rink, M. poolt Itaalias 2008. aastal. Villakiu sidumise kohta naturaalsete

vaikudega pole materjali avaldatud, see-eest rohkem on tegeletud taimsete kiudude baasil

loodava komposiitmaterjaliga ja selles vallas on ka konkreetsete toodeteni jõutud. Näiteks

Saksa keemiaettevõtte Basf koos disainer Werner Aislingeriga on loonud vesialuselise

akrüülvaigu ja kanepikiudude baasil biolaguneva vormitava lehtmaterjali. Sellest

materjalist vormitud tooli Hemp chair tutvustati ka selle aasta Milano sisustus- ja

mööblimessil. Ka pressitud vilt pole sugugi uus teema, kuigi sageli jäetakse märkamata, et

tegu on sünteetilistest kiududest pressitud materjaliga. Näiteks 2012. aastal disainiauhinna

Red Dot ja teisigi auhindu pälvinud Soome disaineri Mikko Laakkoneni toolisarja Kola

istmeosa on vildist, täpsemalt siiski polüestervildist.

Komposiitmatrjalid (komposiidid) on kahest või enamast faasist koosnevad heterogeensed

materjalid. Tavaliselt on üks faasidest kõva ja tugev ning seda faasi nimetatakse sarruseks

e armatuuriks. Käesolevas töös on selleks lambavill. Teine faas on aga elastne ja seda faasi

nimetatakse maatriksiks e. sidematerjaliks. Sarrus annab komposiidile tugevuse, jäikuse ja

tagab mehaaniliste omaduste säilimise tööolukorras. Maatriks annab komposiitmaterjalile

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 6

vormi ja monoliitsuse. (Krumme, s.a., 8) Maatriksi koostise järgi võib komposiitmaterjale

liigitda järgmiselt: metall-, keraamilised, süsinik- ja plastkomposiitmaterjalid (Kulu,

Kübarsepp, Hendre, Metusala & Tapupere, 2001, 46)

Plastkomposiitide kasutus algas 20. sajandi esikümnendil, mil patenteeriti esimene

fenoolvaikude armeerimist käsitlev patent. Plastidega seoses ilmus mõiste „komposiit“

esimest korda trükituna 1923.aastal, mil kasutati seda kaubamärgi nimetusena šellakist

valmistatud isolaatorite kohta. Tööstusliku läbimurdeni jõuti 1930-datel, mil sünteesiti

polüester- ja epoksüvaigud. (Veinthal, s.a., 1)

Tänapäeval leiavad komposiitmaterjalid tänu oma väikesele tihedusele,

korrosioonikindlusele, heale vastupidavusele kahjustustele ning sellest tulenevale pikale ja

hooldusvabale tööeale laialdast kasutust konstruktsioonimaterjalidena auto-, lennuki- ja

laevatööstuses ning ka ehituses. Enamus plaste toodetakse naftal põhinevast toormest,

tarbimise kasvutempot arvestades suureneb jätkusuutmatute komposiitmaterjalide

valmistamine enam kui 10 % aastas, mis teeb muret nii toornafta liigse tarbimise kui ka

plastide tootmisel eralduvate mürkainete ja kasvuhoonegaaside seisukohast. Seetõttu on

järjest rohkem hakatud tähelepanu pöörama looduslike, biolagunevate komposiitide

loomisele. (Malmstein, 2011)

Biokomposiitideks nimetatakse komposiitmaterjale, mille valmistamisel on kasutatud

naturaalseid kiude ja toornaftast saadud mittebiolagunevaid polümeere.

Komposiitmaterjalid, mis on saadud biopolümeerist ja sünteetilistest kiududest nagu klaas-

ja süsinikkiud, nimetatakse samuti biokomposiidiks. (Mohanty,Misra, Drzal, Selke, Harte

& Hinrichsen, 2005, 5). Kui biolagunev materjal (puhas polümeer, kombineeritud toode

või komposiit) on saadud täielikult taastuvatest allikatest, siis võib seda nimetada

“roheliseks” polümeermaterjaliks. (samas, 11) Et komposiitmaterjali võiks nimetada

biolagunevaks, peaks see koosnema vaid biolagunevatest koostisosadest. Looduslikel

kiududel põhinevad komposiitmaterjalid arenevad kui reaalsed alternatiivid puit- ja

klaaskiududel põhinevatele plastidele. Keskonnasõbralikel biokomposiitidel on

potentsiaali saada 21. sajandi uueks materjaliks ja olla osaks paljude globaalsete

keskkonnaprobleemide lahendamisel. (samas, 6)

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 7

1.1. Kasutatavad materjalid

1.1.1. Sideained

Sõna „polümeer“ võttis 1833. aastal esimesena kasutusele Rootsi keemik Jöns Jacob

Berzelius. 1839. aastal avastas C. Goodyear, et looduslik kautšuk koos väikese koguse

väävliga annab vulkaniseeritud kummi. Sünteetilised polümeerid said alguse

formaldehüüdvaigu (bakeliidi) loomisega 1910. aastal Belgia keemiku Leo Baeklandi

poolt. (Veinthal, s.a., 3)

Polümeersed sideained võib jagada sünteetilisteks (naftast, maagaasist, kivisöest),

poolsünteetilised e modifitseeritud looduslikud e tehispolümeerid (loodusliku aine

keemilisel töötlemisel saadavad poolsünteetilised ained) ja looduslikud.

Sünteetilised polümeerid on kõrgmolekulaarsed ühendid, milles makromolekul on ehitatud

madalamolekulaarsetest ühenditest – monomeeridest, mis on ühendatud keemilise

sidemega. (Kulu, Kübarsepp, Hendre, Metusala & Tapupere, 2001, 40). Et sünteetiliste

polümeeride püsivus keskkonnas on väga suur ja nende tootmine koguaeg kasvab, siis on

see kaasa toonud tohutud jäätmeprobleemid. Samas on ka keemiatööstus järjest enam

tähelepanu hakanud pöörama loodust säästvamatele tehnoloogiatele. Näiteks praegu on

kogu maailma polümeeride tootmismaht 400 miljonit tonni, biopolümeeride osa selles on

1,5%, kuid aastaks 2020 ennustab Nova Instituudi direktor Michael Carus biopolümeeride

osatähtsuse tõusu 3%-ni. See kasv on kiirem kui fossiilsetel kütustel baseeruvate

polümeeride kasv. (Carus, 2013)

Poolsünteetilised polümeerid saadakse looduslikest polümeeridest keemilise töötlemise

teel. Looduslike polümeeride modifitseerimise eesmärk on nende lahustuvuse

parandamine, töötlemise lihtsutamine ja materjali tugevamaks või sitkemaks muutmine.

Poolsünteetilised polümeerid on jäänud sünteetiliste polümeeride varju, kuid nende

osakaal võib hakata suurenema, sest nad lagunevad looduses suhteliselt kiirelt ja nad on

heaks materjaliks biolagunevate polümeeride loomisel. Poolsüntetilised polümeerid on

vahatüüpi (mikrokristallilised vahad), tselluloosi-tüüpi (nt tselluloosi derivaadid värvide

sideainetena, liimidena või ka kunstkiududena (viskoos, tsellofaan) ja plastikutena). (Peets,

2005, 5)

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 8

Looduslikke polümeere on kasutatud juba inimkonna algusaegadest alates ja paljud meid

ümbritsevad polümeersed ained on looduslikku päritolu. Tähtsaimad looduslikud

polümeeerid on nukleiinhapped, valgud, polüsahhariidid ja polüpreenid. Looduslikke

sideaineid võib liigitada: vahad (nt mesilasvaha, lanoliin, mäevaha, karnaubavaha);

vaikained (nt merevaik, kopaal, šellak, männivaik, tõrv); proteiinid (nt kaseiin, kanamuna,

kondiliim, nahaliim, želatiin) ja polüsahhariidid (nt tärklised, agar-agar, funori, tragant,

kummiaraabik). (Peets, 2005, 3-5)

Oluline on vahet teha bioloogilise päritoluga polümeeridel ja biolagunevatel polümeeridel.

Bioloogilise päritoluga polümeerid ei pruugi kõik olla bioiolagunevad polümeerid, see

sõltub koostisest ja struktuurist, samuti keskkonnast, kus nad asuvad. Biopolümeere võib

saada taastuvatest allikatest aga samuti saab sünteesida naftal põhinevatest kemikaalidest.

(Mohanty jt, 2005, 11) Biolagunevad polümeerid hakkavad lagunema, kui need maetakse

pinnasesse, neist ei jää polümeerijääke või muid toksilisi jääke. Polümeeri biolagunemist

või mineraliseerumist mõõdetakse süsinikdioksiidi tekkega pärast mikroobset

assimilatsiooni. Segadust tekitab, et terminit "biolagunev" on kasutatud liiga vabas

tähenduses. Mõningaid materjale, mis aja jooksul üksnes lagunevad osadeks või

purunevad väikesteks tükkideks, on nimetatud „biolagunevateks“ isegi siis, kui need ei ole

tegelikult biolagunevad selle sõna otseses tähenduses. Erinevalt lagundatavast polümeerist

on „biolagunev“ polümeer võimeline matmisel täielikult mineraliseeruma teatud

ajavahemiku jooksul nii, et lisaks ohtlike või toksiliste jääkide täielikule puudumisele ei

jää polümeerist järele mingeid jälgi. (European patent specification, 2006)

Kuna loodusliku päritoluga sideaineid on katsetuste käigus stabiilsetena keeruline

kasutada, siis käesoleva töö raames on kasutatud siiski sünteetilisi sideaineid. Põhiliselt

polüestervaiku ja natuke madalama viskoossusega vinüülestervaiku. Edaspidise tegevuse

käigus soovitakse jõuda tulemuseni, kus naturaalsed villakiud on kokku viidud täielikult

biolaguneva polümeeriga.

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 9

1.1.2. Kiudained

Kiududeks peetakse tekstiilmaterjali, mida iseloomustab painduvus, väike läbimõõt ja

pikkuse ning läbimõõdu suur suhtarv (Viikna, 2005, 9). Looduslikud kiud, nagu lina,

kanep ja vill on ühed vanimad tekstiilmaterjalid. Keemiateaduse arenedes jõuti

sünteetiliste kiudude tootmiseni ning esimeseks sammuks sellel teel oli 1889.aastal

tselluloosi baasil loodud tehiskiud, mida toodetakse tänaseni ja mis on laialt tuntud

viskooskiu nime all. 1930-ndatel aastatel töötati välja esimesed sünteetilised kiud:

polüester- ja nailonkiud. Sellest ajast alates on sünteetiliste kiudude tootmine arenenud

tormiliselt ja praegu ületab nende toodang looduslike kiudude toodangut. (samas, 6) Siiski

on viimastel aastatel järjest enam hakatud huvi tundma taastuvate kiudude kasutamise

vastu. Naturaalsed kiud on tõusmas arvestatavaks alternatiiviks klaaskiule kas üksi või

kombineerituna komposiitmaterjalidena autodetailide, ehituskonstruktsioonide ja

pakendite tootmisel. Naturaalsete kiudude eeliseks sünteetiliste- ja tehiskiudude ees on

madal hind, madal tihedus, konkurentsivõimelised mehaanilised omadused,

süsinikdioksiidi sekvesteerimine, jätkusuutlikkus ja biolagunevus. (Mohanty jt, 2005)

Üldiselt võibki kiud liigitada keemilisteks ja looduslikeks kiududeks. Keemilised kiud on

kas sünteetilised kiud (nt polüester, polüamiid, aramiid jt) või tehiskiud (nt viskoos,

atsetaat, kummi jt). Looduslikud kiud jagunevad taimseteks (nt puuvill, lina, sisal jt),

loomseteks (nt. vill, suled, siid) ja mineraalseteks kiududeks (asbest). (Viikna, 2005, 10)

Kuna käesolevas töös keskendutakse villa kasutamisele komposiitmaterjali loomisel, siis

villa kiududest natuke pikemalt.

Villaks peetakse lamba-, kitse-, kaameli-, laama-, küüliku- vm looma karvu, mis on

saadud looma pügamise või kammimise teel ning on sobilikud ketramiseks või viltimiseks.

Nii on vill üldine nimetus erinevatele loomakarvadele. Ka inimese juuksekarva

morfoloogia ja koostis on sarnased villakiule. Kui vill koosneb põhiliselt α- keratiinist, siis

teised levinumad loomsed kiud (siid ja suled) koosnevad peamiselt β-keratiinist.

Keemiliselt on vill proteiinkiud ja koosneb sellistest elementidest nagu süsinik, hapnik,

lämmastik ja väävel. (Höcker, 2002, 60)

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 10

Ühe lamba villakus eristatkse erinevaid karvu, peamiselt on villakus alus- e

pärisvillkarvad, mis on lühikesed peened, säsita, lainjad, asuvad pealisvilla all. Nt

meriinolammastel moodustub villkasukas vaid aluskarvadest. Teise suurema rühma

moodustavad pealisvillkarvad, mis on pikemad, tugevamad, sirgemad, kultuurtõugudel on

need peenemad ja erinevad vähem alusvillkarvadest, aborigeensetel põlistõugudel on need

jämedamad ja need kaitsevad looma ilmastiku mõjude ees. Veel on villakus

üleminekukarvad (alus ja pealiskarva vahepealsed), ohekarvad (lühikesed, tugevad

säsikanaliga karvad, mis kasvavad lambal vaid peal, kõrvadel ja jalgedel, harvem ka

villakus), surnud karvad (jämedad, läiketa, värvumatud, tugeva säsikihiga) ja kempkarvad

(oherkarvade sarnased, kuid valge värvusega ja rabedad). (Nõmmera & Jaama, 1943, 17-

19)

Kõik karva liigid on põhimõtteliselt sarnase morfoloogilise ehitusega, koosnedes kolmest

kihist. Soomuskiht (kutiikula) katab õhukese rakk-kihina paksemat rakkude kihti, mida

nimetatakse koorkihiks (korteksiks). Koorkihist sügavamal asub karva südamik säsikiht

(medulla). Soomusrakud kujutavad endast väga õhukesi, sakilise servaga sarvestunud

rakkudest soomuseid. Soomuskiht kaitseb villakiudu, sellest sõltub kiu läige ja ka viltuvus.

Koorkihi rakud on kitsad süstikutaolised kiudrakud, moodustades kiu põhimassi. Sellest

kihist sõltub ka villakiu tugevus, paksus ja elastsus. Ka villale värvi andev pigment asub

koorkihis. Säsikiht koosneb sarvnemata säsirakkudest. Mitte kõik kiud ei oma säsikihti,

tavaliselt esineb säsikiht just suurema läbimõõduga pealiskarvades. Kuna säsirakud

sisaldavad endas õhku, siis on neil väiksem soojusjuhtivus ja nii kaitses pealiskarv omal

ajal arhailisi lambaid temperatuuri kõikumiste jm ilmastiku olude eest. (samas, 11-16)

Villakiu ehitusest ja keemilisest koostisest tulenevad ka villa kui materjali omadused.

Allpool lähemalt just nendest omadustest, mis on olulised villa kasutamisel siseruumides

sisustusmaterjalina.

Vill on hea soojusisolaator. Kõige parem soojusisolaator on õhk, villas ja villases kangas

on õhku mitmel tasandil: villakiud ise sisaldavad õhku, tänu loomuliku säbruga villakiule

on ka kiudude vahel palju õhku ning kogu tekstiil on õhulisem ja soojust hoidvam.

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 11

Vill on väga hea helisummutaja. Õhumüra vähendatakse heli energia neeldumise teel.

Kõvadelt pindadelt heli peegeldub, kuid vill neelab heli energia ja muundab selle mõneks

muuks energiaks, tavaliselt soojusenergiaks.

Vill on tulekindel. Vill sisaldab suures koguses lämmastikku ja väävlit, mis on nö

looduslikud tuletõkke vahendid. Kuna ka villakius oleva hapniku suhteline kogus on

suurem kui ümbritsevas õhus, siis põlemiseks oleks vaja tõsta ümbritseva õhu hapniku

kontsentratsiooni. Villa süttimistemperatuur on natuke alla 600 C˚.

Vill on suure niiskusimavusega. Vill võib ümbritsevast keskkonnast imada niiskust

endasse kuni 35 % ulatuses oma kaalust, osaledes sellega ruumi õhuniikuse

tasakaalustamises. Niiskus transporditakse villakiu sisemistesse struktuuridesse ja seetõttu

ei tundu vill katsudes märjana. Märkimisväärne on siinjuures ka see, et vett imades

genereeritakse soojust ja nii ei tundu niiske vill isegi välistingimustes külma ja märjana.

Samal ajal kui villakiud imab niiskust, ta ka tõrjub vedelikke. See tuleneb villakiu

soomuselisest pealispinnast, mis on kaetud õhukese vahaga ja seetõttu vedelik ei imendu

kangasse vaid moodustab villase materjali pinnale pisarad, mida on lihtne enne püsiva

pleki moodustumist maha lükata.

Vill mõjutab ka siseruumide õhu kvaliteeti, olles võimeline imama ja siduma kemikaalide

lõhnu, ka lämmastikku, süsinikdioksiidi, vääveldioksiidi, formaldehüüde jt kahjulikke

saasteaineid, mida võib siseruumides leiduda. (Pierlot, 2010)

Vill on täielikult biolagunev materjal. Maapõuest leitud vähesed villased tekstiilisäilmed

on meieni jõudnud vaid tänu tekstiili küljes olevatele metallist ehetele ja metallisooladele,

mis on aidanud tekstiili säilitada.

Seni on naturaalseid kiude sisaldavates komposiitmaterjalides põhiliselt kasutust leidnud

taimsed kiud, eelkõige lina. Kui võrrelda villakiudu linakiuga, siis villakiu eelisteks võiks

pidada suuremat vastupidavust hallitusele, seentele, mõnedele haptele, vill on

tulekindlam ja oluliselt paremate isolatsiooni omadustega. (Swett, 2009, 8)

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 12

1.1.3. Vilt

Vilt on mittekootud kangas, mis on saavutatud kiudude aglomeerimise teel kasutades

selleks survet, niiskust ja soojust. Villakiud, peamiselt just lambavilla kiud, sobivad

viltimiseks kõige paremini tänu oma soomuselisele pealispinnale. Surve ja vormimise

käigus niisutatud kiudude soomused seonduvad üksteisega ja moodustavad ühtse massi

(Phipps, 2011, 33)

Viltimine on üks vanimaid tekstiili moodustamise tehnikaid ja on olnud levinud väga

paljudes maailma piirkondades, eriti Kesk-Aasias ja Lähis-Idas (Harris, 1993, 50). Vilti

võib valmistada suurte lehtedena, mis on suhteliselt kerged, omades füüsilist terviklikkust;

selliseid vildist lehti on kasutatud Kesk-Aasia nomaatide seas kui põrandakatte ja

seinamaterjali oma telkide (jurtade) ehituses. Vilditud tooted, nagu jalanõud, labakud,

joped, on vastupidavad ja äärmiselt soojad. Vanimad leiud pärinevad Lääne-Hiinast (1800

a.eKr) ja Pazyryki kalmetest leitud mitmevärviline vilditud vaip (400-300 a.eKr), mis on

hoiul Ermitaaži Muuseumis Peterburis. (Phipps, 2011, 33)

Villa viltumisprotsessi võib tinglikult jagada kahte etappi: viltumine ja vanumine.

Terminiga “viltumine” tähistatakse villakiudude omavahelist segunemist ja fikseerumist

mehaanilise töötlemise ajal. Villase lõnga, kanga või vildi mehaanilist ja termilist

järeltöötlemist tihendamise eesmärgil tähitatakse terminiga “vanumine” ja “vanutamine”.

(Kallam, Tomasberg & Veskimägi, 2010, 37) Kuna Eestis pole ajalooliselt villa viltimise

traditsiooni olnud, pigem vanutati valmistekstiile, siis sageli on kasutatud terminit “vilt”

ja “viltimine” hoopis vanutatud tekstiilide kohta. Näiteks vanad nõeltehnikas kindaid

vanutati, et need oleksid vastupidavamad ja neid nimetati viltkinnasteks.

Vill on küll kõige paremini viltuv kiud, kuid erinevaid tehnikaid kasutades moodustatakse

vilti ka taimsetest kiududest (nt lina, kookos, turvas) ja ka sünteetilistest kiududest.

Käesolevas töös kasutatav vilt on valminud naturaalsetest värvimata lambavillakiududest

st villakiude pole eraldi värvimise käigus keemiliselt ega termiliselt töödeldud ja nad ei

sisalda seega kunstlikke värvaineid ega pleegitusaineid.

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 13

1.2. Kasutatavad tehnoloogiad

Plastkomposiitmaterjalide valmistustehnoloogiad võib jagada üldiselt kaheks:

käsitöönduslikud ja tööstuslikud valmistusmeetodid. Esimesse rühma kuuluvad

käsilamineerimine, pihustus- ja injektsioonimeetodid. Teises rühmas on erinevad

pressimis-, survevalu-, mähkimis- ja ekstrusioonimeetodid. Käsitööl põhinevate meetodite

osa on Põhja-Euroopas, sh. Eestis suur ja ka kogu Lääne-Euroopa mastaabis

märkimisväärne. (Veinthal, s.a., 1)

Arvestades käesolevas töös kasutatava armatuuri omadusi, on allpool kirjeldatud kahte

tehnoloogilist meetodit, mis sobiks püstitatud eesmärgiga.

1.2.1. Käsilamineerimine

Käsilamineerimine jaguneb märjaks- ja kuivaks- ehk prepreglamineerimiseks.

Märglamineerimise korral immutatakse armatuuri materjal vedela vaiguga ja asetatakse

armatuur kiht-kihilt käsitsi vormi. Selleks kasutatakse vatavaid käsitööriistu (spaatlit,

pintslit või rulli) või ka pihustit. (Veinthal, s.a., 2) Vastavalt käesoleva töö spetsiifikale

kasutati armatuurina villakiude ja vaiguna polüester- või vinüülestervaiku, mida rulli abil

püüti armatuurile kanda. Sellise meetodi abil saadud toode võib kõveneda vormis, kuid kui

soovitakse suurema tihedusega laminaati on soovitav kasutada välisrõhku kas elastset

membraani (kilet, kotti) ja ala- või ülerõhku. Vaakumkoti abil saadud komposiidi

armatuurisisaldus on suurem ning poorsus väiksem võrreldes vabalt kõveneva

komposiidiga. (samas, 2)

1.2.2. Kuumpressimine

Kuumpressimine on märgsurvevormimise üks meetoditest. Märgsurvemeetodiks

nimetatakse üldiselt meetodit, mille korral armatuur asetatakse vormi ja vaigusegu

valatakse armatuuri peale, seejärel vorm suletakse ja toimub detaili kõvenemine. Vastavalt

sellele, kas kõvendamise kiirendamiseks kasutatakse kuumutamist või mitte, nimetatakse

märgsurvepressimise tehnoloogiat kuum- või külmpressimiseks. (Veinthal, s.a., 23)

Käesolevas töös katsetati just kuumpressimise meetodit.

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 14

See meetod sobib kõige paremini lihtsakujuliste detailide (puuduvad järsud astmed,

jäikusribid jne.) väikeseerialiseks (mõni tuhat toodet) valmistamiseks. Armatuurina

kasutatakse tavaliselt pidevkiudmatte ja kangaid ja tüüpiliseks vaiguks on polüestervaik,

mis võib olla külmpressimisel toatemperatuuril või kuumpressimisel ettekuumutatud

(u.150 ºC). Polümeriseerumise aeg võib olla vahemikus 5-15 minutit sõltuvalt detaili

suurusest ja kõvenemistemperatuurist. Käesolevas töös oli armatuuriks villakiud ja

vaiguks polüester- või vinüülestervaik, kõvenemisajaks pressi all, vastavalt katsele

temperatuuri 40 kuni 80 C˚, 30 minutit. Komposiitmaterjali armatuurisisaldus jääb sellise

meetodi rakendamisel tagasihoidlikuks ja seetõttu ka tugevusomadused on võrreldavad

käsitsi vormimise teel saadud komposiitmaterjalile. (samas, 23)

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 15

2.KATSELINE OSA

2.1. Läbiviidud katsed

Katsete läbiviimise esmaseks eesmärgiks oli leida sobiv tehnoloogia villa kiudude ja vaigu

sidumiseks. Katsed viidi läbi Tallinna Tehnikaülikooli Mehaanikateaduskonna ning

Keemia- ja materjalitehnoloogiateaduskonna laborites.

Kõigepealt katsetati käsilamineerimise meetodit, kus vill laotati 5 kihis, mis asusid

üksteise suhtes ristikiudu, lamineerimisalusele (Joonis 2.1). Kihtide vahele kanti rulliga

polüestervaiku (Joonis 2.2). Seejärel suleti materjal vaakumkotti ja jäeti kolmeks tunniks

polümeriseeruma (Joonis 2.3). Tulemus oli ebaühtlane (Joonis 2.4), põhiliseks

probleemiks oosutus vaigu ühtlaselt villale kandmine ja villakiudude vahelt õhu välja

saamine.

Joonis 2.1.Villakihid lamineerimisalusel Joonis 2.2. Vaigu kandmine villale

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 16

Joonis 2.3. Polümeriseerumine vaakumis Joonis 2.4. Ebaühtlaselt jaotunud materjal

Et tekkinud vigu parandana, katsetati järgmisena märgsurvemeetodit. Vormi põhja kanti

ühtlane vaigukiht (polüestervaik), sellele ristisuunas asetsevad villakihid (Joonis 2.5) ning

vorm läks kuumpressi alla, kus kuumus nii alt kui ülalt oli võrdselt 60 ºC, rõhk 100 bar ja

esmane polümesiseerumise aeg 0,5 h. (Joonis 2.6)

Sarnaseid katseid tegime korduvalt, et välja selgitatda villa ja vaigu koguse optimaalne

vahekord. Eesmärgiks oli, et komposiidis oleks armatuuri e villa osakaal võimalikult suur.

Joonis 2.5. Villakiud ja vaik enne Joonis 2.6. Vormi laotud materjal

pressimist läheb kuumpressi alla

Parema tulemuse saavutamiseks, et suurendada villakiudude märgumist vaiguga, otsustati

pikendada polümeriseerumise aega ja selleks alandati pressil nii ala- kui ülakuumust 40

C˚-le. Samuti asendati polüestervaik väiksema viskoossusega vinüülestervaiguga. Saadud

tulemus vastas juba oodatule. (Joonis 2.7) Vaik ja villakiud olid jaotunud ühtlaselt, plaat

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 17

ei olnud enam plastile omaselt läikiv, vaid matt, kerge ja katsudes oli tunda villakiudude

olemasolu.

Joonis 2.7. Ühtlane komposiitplaat

Probleemiks jäi kuidas anda komposiitmaterjalile edasi villakiule omaseid füüsikalis-

keemilisi omadusi, sest kiud on seotud vaigu sisse. Selleks prooviti ühe protsessi käigus

ühendada tekkinud komposiitmaterjalist plaat vildiga st nii villa sidumine vaiguga kui

vildikihi lisamine toimusid kõik ühe pressimise käigus. Kuna vilt on väga hea

soojusisolaator, siis pealmise pressiplaadi temperatuuri kahekordistati, et kuumus läbi vildi

vaigu ja villakiududeni jõuaks. (Joonised 2.8-2.11) Et olla kindel vildikihi ühtlases

kinnitumises, siis ¼ vaigu kogusest kanti vahetult vildikihi alla. Selline tulemus vastas

igati oodatule. Villa ja vaigu vahekord oli 50:50, katsetüki valmimiseks kulus 50g villa,

50g vinüülestervaiku ja 30 vilti, seega kogu plaadi villa sisaldus on üle 60 %.

Joonis 2.8. Vaigu-, villa- ja vildikihid Joonis 2.9. Jäljendi tekitamine raami abil

enne pressi alla minekut

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 18

Joonis 2.10. Komposiitplaadi pealmine Joonis 2.11. Komposiitplaadi alumine pool

(vildiga) pool

Loodud tehnoloogia korduval katsetamisel selgus siiski, et nõrgaks kohaks jäi igakordne

vaigu ühtlase jaotumise saavutamine. Selle probleemi lahendamiseks katsetati prepregi e

sügavkülmutatud vaigukile moodustamist. Katsetati kolme erinevat termoreaktiivset vaiku:

polüestervaiku, vinüülestervaiku ja epoksüüdvaiku. Vaigukile moodustumise peamine

mehhanism seisneb selles, et vaigukihil lastakse toatemperatuuril polümeriseeruma hakata

ja kui on moodustunud juba esimesed keemilised sidemed, siis materjal

sügavkülmutatakse ja polümeriseerumine jätkub taas kui külmutatud vaigukile on asetatud

villakihtidele ja vormi.

Järgnevates katsetes prooviti ka erineva tihedusega ja paksusega vildi kasutamist, ka vildi

sisse reljeefse pinna loomist (Joonis 2.12). Selleks kasutati madalsüsinikterasest

laserlõikuse abil välja lõigatud plaate.

Joonis 2.12. Plaadile pressitud jäljend

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 19

Valminud katseplaatidega viidi läbi ka võrdlevad heli neeldumise testid. Selleks loodi nö

ruumi simulatsioon mõõtudega 600 x 300 x 350 mm, mille ühte seina asetati katseplaadid

mõõduga 150 x 150 mm ja heli (white noise) taset mõõdeti kõlari taga, plaadi vastasseinas.

Võrdlusmaterjalidena kasutati loodud komposiitplaate, mille pealispinnaks on

käsitsivilditud madalama tihedusega vilt (plaadi paksus 10 mm, sh vildi paksus 6mm) ja

tööstuslik vilt (plaadi paksus 9 mm, sh vildi paksus 5 mm), eraldi tööstuslikku vilti (5 mm

ja 2 mm), puitkiudpõrandaplaati, õhukese PVC kattega klaaskiust laeplaati ja terasplaati.

Tulemused on toodud tabelis 2.1, milles on näha ka erinevate materjalide heli neelduvus

võrreldes tühja ruumiga.

Tabel 2.1. Heli neeldumise testi tuemused

Materjal Materjali

paksus (mm) Tulemus (dBA)

Muutus

võrreldes

tühja ruumiga

(%)

Tühi ruum 95,0

Komposiitplaat käsitsi vilditud vildiga 10 91,0 -4,2

Komposiitplaat tööstusliku vildiga 9 92,5 -2,7

Tööstuslik vilt 5 93,5 -1,6

Tööstuslik vilt 2 93,5 -1,6

Klaaskiud laeplaat 14 92 -3,2

Puitkiud põrandaplaat 5 94 -1,1

Terasplaat 3 95,5 +0,5

Selgelt eristub koheva (õhurikka) käsitsi vilditud kattega plaadi tulemus, mis vähendas

ruumi müra 4,2 %, samas kui metallplaat oma heli peegelava sileda pinnaga suurendas

ruumi mürataset. Üllatav oli, et helineelduvus ei sõltunud tööstusliku vildi paksusest,

mõlema mõõtmise tulemus oli täpselt sama. Ka spetsiaalse heli isoleeriva tööstusliku

klaaskiudpaneeli tulemus jäi käsitsivilditud kattega komposiitplaadi tulemusele alla.

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 20

2.2. Tulemused

Katsetuste tulemusena selgus tehnoloogia, mille abil on võimalik villast ja vaigust

moodustada komposiitmaterjal. Kõige otstarbekamaks osutus kuumpressimise meetod ja

käesolevas töö raames toimiti järgnevalt:

1) Vormi põhja asetati vaigukiht (50 g), sellele ristikiudu villakihid (50 g) ja nende

peale vildikiht.

2) Plaadile konkreetse kuju tagamiseks asetati kõige peale nö pressraud ja vajadusel,

kui soovitakse teatud mustrit pressida, siis ka metallist mustriplaat.

3) Vorm asetati kuumpressi alla, mille altkuumus oli 40 C˚ ja pealtkuumus 80 C˚ ning

rõhk 100 bar.

4) Esmane polümeriseerumise aeg 0,5 h.

5) Plaatide lõikamiseks kasutati saagi, kuid tootmises sobiks selleks spetsiaalse stantsi

kasutamine.

Läbiviidud katsetustest tulenevalt on plaatide valmistamisel vaja silmas pidada, et

villakihid on väga õhurikkad ja kiudude vahelt õhu väljasaamiseks sobib kõige paremini

pressimise meetod. Villakihtide ühtlaseks vaiguga immutamiseks on oluline vaigu

võimalikult väike viskoossus, sünteetiliste vaikude korral tuleks selleks polümeriseerumise

aega pikendada pressi temperatuuri alandamise teel. Vaigu ühtlase jaotumise tagamiseks

on sobilik kasutada pihustamise meetodit, kuid väikeste objektide (ka katsetükkide) korral

on see tehnoloogiliselt keeruline ja sel juhul on sobiv preprege kasutada.

Kokkuvõtvalt valmis katsetuste tulemusena sisustusplaat mõõtudega 150 x 150 mm, plaadi

paksus on 9 mm ja kaal 80 g. (3550 g/m²) Plaadile jäikust andva alumise kihi paksus on

plaadi kokkupressitud servas 2,5 mm ja tihedus 850 kg/m³, plaadi põhiosas 4 mm,

tihedusega 575 kg/m³. Vildist pealiskihi paksus on 5 mm, tihedus 330 kg/m³.

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 21

3. SISUSTUSMATERJAL JA KASUTUS

Läbiviidud katsetuste tulemusena jõuti lambavillal põhineva komposiitmaterjalist

sisustusplaadini, mis koosneb kolmest komponendist – vaigust, villakiududest ja vildist.

Plaadi pealmine pind on naturaalne vilt, mis annab edasi villale omistatvaid füüsikalis-

keemilisi omadusi ja samas moodustab plaadile ka dekoorikihi, võimaldades laiendada

plaadi kujundusvõimalusi. Võib kasutada erinevaid viltimistehnikaid, erinevaid värve,

tikandeid, pressida reljeefseid pidasid jm, mida vilt materjalina võimaldab ja olukord, kuhu

plaat mõeldud on, lubab. Plaadi alumine pool on villakiudude ja vaigu segu, mis annab

plaadile kuju ja jäikuse, võimaldades pressida erinevaid, ka kolmemõõtmelisi, objekte.

Katsetuste käigus väljatöötatud tehnoloogia on ökonoomne, võimaldades luua vaid kahe

operatsiooni käigus nii komposiitmatrerjal kui ka sisustusplaat. Esimesena pressitakse

vaigust, kraasitud villast ja vildist plaat ning teises etapis toimub juba ette pressitud

jäljendi järgi plaadi väljalõikamine. (Joonis 3.1)

Joonis 3.1. Sisustusplaadi ristlõige.

Tulemuseks on sisustusplaat, mis on kerge, hea soojusisolaator, heli summutav, mustust ja

vett hülgav, suhteliselt tulekindel ning osaleb ruumi õhu kvaliteedi reguleerimisel. Kui

katsetuste käigus kasutatud vinüülestervaik asendada loodusliku biolaguneva vaiguga, siis

on ka loodud plaat biolagunev ja absoluutselt naturaalne

Loodud sisustusmaterjal on tänu komposiidist aluspõhjale hästi vormitav ja võib seetõttu

kasutust leida erinevates sisustuslahendustes. Kõige lihtsam ja ka funktsionaalsem on

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 22

kasutada materjali põranda- ja ka seinakattena. Selleks sobib hästi näiteks moodulsüsteem,

mis koosneb kolmest omavahel suhestuvast plaadist. (Joonis 3.2)

Joonis 3.2. Kolmes mõõdus moodulsüsteemi elemendid.

Selline lihtne süsteem võimaldab plaate kasutada väga erinevates kombinatsioonides,

vastavalt kasutaja maitsele või vajadusele. Võib katta terve põranda, vähendades nii ka

ruumi soojuskadu, parandades heli ja õhu kvalitatiivseid näitajaid. Võib ka luua eraldi

vaipkatteid vastavalt ruumi vajadusele. Mõned näited on toodud joonisel 3.3.

Joonis 3.3. Põrandaplaadi moodulite kasutusvõimalusi.

Plaadi pealispinna moodustava vildi erinevad lahendused laiendavad plaadi

kujundusvõimalusi veelgi, näiteks vildiribadest moodustatud triibustikuga plaatidest saab

luua nn triibuvaipasid. (Joonis 3.4.)

Joonis 3.4. 300 x 900 mm moodulid ja neist moodustatud nn triibuvaibad.

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 23

Pressitud plaadi kasutamise eelisteks on ka see, et nende paigaldamiseks pole vaja

ideaalselt siledat aluspinda, sest komposiidikiht hoiab plaadi piisavalt jäigana. Et tagada

põrandaplaatide pikem eluiga, on soovitav kasutada tööstuslikult valminud vilti

(tihedusega 0,3 g/m³), sest selle koormustaluvus on kõrgem. Käesoleva töö raames on osad

näidisplaadid valminud Soome Koskenpää Vildivabrikust pärit tööstusliku vildiga.

Joonisel 3.5 on näha sealsed naturaalsetes värvides vildidtükid, mis annavad ülevaate

võimalikust kasutatavast värvigammast. Vilt on valminud naturaalsetest värvimata

villakiududest st villakiude pole eraldi värvimise käigus keemiliselt ega termiliselt

töödeldud ja nad ei sisalda seega kunstlikke värvaineid ega pleegitusaineid.

Joonis 3.5. Naturaalsetes lambavärvides vildinäidised.

Sisustusplaate seinaplaadina kasutades võib vilt olla madalama tihedusega. Nagu

põrandplaatide puhulgi võib seinaplaatidega katta terve seina, et tõsta ruumi soojapidavust

(nt välisseina puhul) ja vähendada müra taset. Lihtsalt ruumi akustika ja õhu kvaliteedi

parandamiseks võimaldab materjal seinale moodustada plaatidest või ka

kolmemõõtmelistest objektidest pannoo. (Joonis 3.6)

Joonis 3.6. Ühevärvilisest vildist pressitud mustriga seinapannoo 300 x 900 mm mooduli

baasil.

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 24

Plaatide kinnitamiseks seinale või põrandale on erinevaid võimalusi. Põrandaplaatide

kinnitamiseks võib kasutada spetsiaalset kahepoolset armeeritud vaibateipi. Juba tootmises

oleva tootega võiks kaasas olla spetsiaalsed kinnitusteibid, mis vastavalt olukorrale on kas

kahepoolse liimiga teip plaatide püsivaks kinnitamiseks või ühepoolse liimiga teip

erinevate moodulite omavaheliseks sidumiseks (eraldiseisva vaiba puhul). Libisemise

vältimiseks võiks alumine teibi pool olla kaetud kummeeritud nuppudega.

Kasutuses olevate plaatide hooldus on lihtne. Igapäevane tolmu ja mustuse saab eemaldada

tolmuimejaga. Kui juhtub vedelikku plaadile minema, siis villakiud ei lase vedelikul

kergesti imenduda ja kohe tegutsedes jõuab vedeliku kas maha lükata või ettevaatlikult

majapidamispaberisse imendada. Kui aga juhtub püsiv plekk tekkima, siis on kõige parem

rikutud plaat keemilisse puhastusse viia või hoopis välja vahetada. See on ka üks

moodulvaipkatte eelistest, et õnnetuse korral ei pea tervet vaipa välja vahetama.

Tänapäevasel tootearendusel pööratakse suurt rõhku toote utiliseerimisele, mis saab tootest

pärast tema eluea lõppu. Käesolevas töös käsitletud sisustusplaatide utiliseerimisel on

kaks teed. Kui plaadid muude villajääkidega purustatda, siis saab vaigu lisamise teel neist

uued alusplaadid pressida. Kuid kuna tegu saab olema täielikult biolaguneva tootega, siis

toote eluea lõpus pole tema ümbertöötamine ilmtingimata vajalik, see ei jää meie

keskkonda koormama.

Kokkuvõtvalt on loodud sisustusmatrerjali kasutusega seotud rida eeliseid. Loodud

materjal annab edasi villa füüsikalis-keemilisi omadusi, olles soojust isoleeriv, müra

isolleeriv, õhuniiskust reguleeriv, õhu puhtust reguleeriv, tulekindel, mustust ja vedelikke

hülgav, naturaalne. Tugevdatud komposiitmaterjalist põhi võimaldab plaate kasutada ka

ideaalselt sileda aluspinna puudumisel. Jääva pleki tekkimisel saab välja vahetada vaid

rikutud mooduli, mitte kogu vaipkatet. Pressimise tehnoloogiast tulenevalt on iga plaat

konkreetse lõpetatud servaga ja see lihtsustab sobiliku vaipkatte moodustamist, vaipkatte

serv ei vaja spetsiaalset töötlust ega viimistlust. Materjal on naturaalne ja täielikult

biolagunev.

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 25

KOKKUVÕTE

Viimase viiekümne aasta jooksul laialt kasutusele võetud sünteetilised – ja tehiskiud on

vähenenud puhta villa kasutust. Selle aja jooksul on Euroopa villalammaste kasvatus alla

jäänud kiirelt arenevale lihalammaste aretusele ja seetõttu on villast saanud sageli

lihatootmise kõrvalprodukt. Käesolevas diplomitöös pakutakse lahendust lõnga- ja

vilditootmise standardile mittevastava, kuid kõiki villale omistatavaid unikaalseid omadusi

kandva villakiu kasutamiseks keskkonnasõbraliku sisustusmaterjali loomisel.

Töö eesmärgiks oli luua lambavilla ja vaigu baasil komposiitmaterjal, mille sarruseks on

villakiud ja maatriksiks biolagunev looduslik vaik. Samas oli oluline, et loodav komposiit

kannaks ka villale omaseid füüsikalis-keemilisi omadusi. Esmaseks ülesandeks oli leida

tehnoloogia, mida rakendades saaks villa ja vaigu ühendada. Kuna loodusliku päritoluga

sideaineid on katsetuste käigus stabiilsetena keeruline kasutada, siis käesoleva töö raames

on kasutatud siiski sünteetilisi sideaineid. Edaspidise tegevuse käigus soovitakse jõuda

tulemuseni, kus naturaalsed villakiud on kokku viidud täielikult biolaguneva polümeeriga.

Toimivaks tehnoloogiaks osutus kuumpressimine, kus ühe protsessi käigus saab kokku

pressida nii villakiududest ja vaigust koosneva komposiitplaadi põhja kui ka pealiskihiks

jääva vildi. Selle protsessi tulemusena valmib sisustusplaat, mille pealmine pool on vilt,

mis annab plaadile ka villa omadused ja samas on ka nö dekoorikihiks, laiendades sellega

ka plaadi kujundamise võimalusi. Plaadi alumine pool on komposiit, mis annb plaadile

jäikuse ja vormitavuse, võimaldades pressida ka kolmemõõtmelisi objekte ning laiendades

sellega materjali kasutusvõimalusi veelgi.

Katsetuste tulemusena valmis sisustusmaterjal, mis on kerge, hea soojusisolaator, heli

summutav, mustust ja vett hülgav, suhteliselt tulekindel ja osaleb ruumi õhukvaliteedi

reguleerimisel. Kui töös kasutatud vinüülestervaik asendada loodusliku või biolaguneva

vaiguga, siis on ka loodud plaat biolagunev ja absoluutselt naturaalne.

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 26

Esimeseks tööks loodud materjalist on sisuatusplaatide moodulsüsteem, mis koosneb

kolmest omavahel suhestuvast plaadist (kolm suurust: 150 x 150, 300 x 300 ja 300 x 900

mm). Plaadid on kasutatavad ruumis nt põrandaplaadina kas kogu põranda katmiseks ja

lisasoojustuse andmiseks või vastavalt vajadusele vaipkatete moodustamiseks. Mooduli

väiksemad osad on näidistena katsetuste käigus ka juba valminud.

Käesolev töö on vaid esimene samm püstitatud eesmärgi suunas ja selle teemaga tasub

kindlasti edasi tegeleda, sest vill on unikaalne materjal, mida ei tohiks lasta lihtsalt raisku

minna. Vill on siinses kultuuriruumis juba sajandeid olnud traditsiooniline tekstiilmaterjal,

selle kasutamine kaasaegse toote loomisel vaid väärtustab meie kultuuripärandit ja samas

pakub disaineritele ja sisustusarhitektidele uut keskkonnasõbralikku väljendusvahendit.

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 27

ALLIKATE LOETELU

Blicblau, A.S., Coutts R., S., P. & Sims, A. (1997) Novel composites utilizing raw wool

and polyester resin. [2013, veebruar 12].

http://link.springer.com/article/10.1023%2FA%3A1018517512425#page-1

Carus, M. (2013). Biobased polymers will make a breakthrough within ten years.

[2013, mai 5].

http://www.biobased-society.eu/en/2013/03/biobased-polymers-will-make-a-

breakthrough-within-ten-years/

European patent specification. (2006). Novel biodegradable polymer composition useful

for the preparation of biodegradable plastic and a process for the preparation of

said composition. [2013, mai 5].

http://www.patentlens.net/patentlens/patents.html?patnums=EP_2013280_B1&lan

guage=&patnum=EP_2013280_B1&language=en&query=&stemming=&pid=p0#t

ab_1

Harris, J. (1993). Felt and bark cloth. In:Harris, J. (Ed.) Textiles, 5000 years: an

international history and illustrated survey. London: British Museum Press, 50.

Höcker, H. (2002). Fibre morphology: In: Simpson, W., S. & Crawshaw, G.,H. (Eds.)

Wool:Science and technology. Cambridge: Woodhead Publishing Ltd. 60-79.

Kallam, L., Tomasberg, L. & Veskimägi, L. (2010). Taasleitud vilt. Tallinn: Ajakirjade

kirjastus.

Krumme, A. (s.a.) Loeng1: Polümeermaterjalide olemus. [pdf.dokument]. [2013, veebruar

22].

https://moodle.e-ope.ee/pluginfile.php/627815/mod_resource/content/2/Ptk_1.pdf

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 28

Kulu, P., Kübarsepp, J., Hendre, E., Metusala, T. & Tapupere, O. (2001). Materjalid.

http://www.ene.ttu.ee/leonardo/materjalid/Materjalid.pdf

Malmstein, M. (2011) Keskkonnasõbralike komposiitmaterjalide kasutusvõimalused

väikelaevaehituses ning vee mõju nende tugevusomadustele. Keskkonnatehnika 2,

[2013, mai 5].

http://www.keskkonnatehnika.ee/client/common-

docs/2011_pdf/KKT_2011_02.pdf

Mohanty, A.,K., Misra, M., Drzal, L., T., Selke, S., E., Harte, B., R. & Hinrichsen. (2005).

Natural Fibers, Biopolymers, and Biocomposites: An Introduction. In: Mohanty,

A.,K., Misra, M., Drzal, L., T., (Eds.) Natural Fibers, Biopolymers, and

Biocomposites. Boca Raton: CRC Press Taylor & Francis Group, 1-34.

Nõmmera, E. & Jaama, K. (1943). Lambavill. Tallinn: Põllumajandusliku kirjastusühistu

“Agronoom” kirjasts.

Peets, H. (2005). Loeng: I Looduslikud /naturaalsed, traditsioonilised / kelmemoodustajad.

[pdf.dokument]. [2012, november 21].

http://www.kanut.ee/loengud/loeng06.pdf

Phipps, E. (2011). Looking at tekstiles: a guide to technical terms. Los Angeles: The

J.Paul Getty Museum

Pierlot, T. (2010). Ettekanne: Wool’s fashion secrets - the natural advantages.

[pdf.dokument]. [2013, jaanuar 05].

http://www.csiro.au/files/files/pvwn.pdf

Swett, S. (2009). Fiber fascination. In: Robson, D. & Ekarius, C. (Eds.) The fleece & Fiber

sourcebook. Cambridge: Storey Publishing. 1-27.

Veinthal, R. (s.a.) Loeng: Ülevaade komposiitide kasutusest. [pdf.dokument]. [2013, märts

22].

Lambavillal põhinevast komposiidist sisustusmaterjal

Diplomitöö 2013

TLÜ Haapsalu Kolledž

Katrin Kabun 29

https://moodle.e-

ope.ee/pluginfile.php/627820/mod_resource/content/1/Sissejuhatus.pdf

Veinthal, R. (s.a.) Loeng: Plastid ja polümeerid. [pdf.dokument]. [2013, märts 22].

https://moodle.e-

ope.ee/pluginfile.php/627809/mod_resource/content/1/Plastid_ja_pol_meerid.pdf

Veinthal, R. (s.a.) Loeng: Plastid ja polümeerid. [pdf.dokument]. [2013, märts

22].

https://moodle.e-

ope.ee/pluginfile.php/627820/mod_resource/content/1/Sissejuhatus.pdf

Veinthal, R. (s.a.) Loeng: Komposiitmaterjalide valmistustehnoloogiad. [pdf.dokument].

[2013, aprill 12].

https://moodle.e-

ope.ee/pluginfile.php/627139/mod_resource/content/1/Valmistustehnoloogia_2102

13.

Viikna, A. (2005). Kiuteadus. Tallinn: TTÜ Kirjastus.