Towards recycling of challenging waste fractions: Identifying flame retardants in plastics with optical spectroscopic techniques

The use of plastics is rapidly rising around the world causing a major challenge for recycling. Lately, a lot of emphasis has been put on recycling of packaging plastics, but, in addition, there are high volume domains with low recycling rate such as automotive, building and construction, and electric and electronic equipment. Waste plastics from these domains often contain additives that restrict their recycling due to the hazardousness and challenges they bring to chemical and mechanical recycling. As such, the first step for enabling the reuse of these fractions is the identification of these additives in the waste plastics. This study compares the ability of different optical spectroscopy technologies to detect two different plastic additives, fire retardants ammonium polyphosphate and aluminium trihydrate, inside polypropylene plastic matrix. The detection techniques near-infrared (NIR), Fourier-transform infrared (FTIR) and Raman spectroscopy as well as hyperspectral imaging (HSI) in the short-wavelength infrared (SWIR) and mid-wavelength infrared (MWIR) range were evaluated. The results indicate that Raman, NIR and SWIR HSI have the potential to detect these additives inside the plastic matrix even at relatively low concentrations. As such, utilising these methods has the possibility to facilitate sorting and recycling of as of yet unused plastic waste streams, although more research is needed in applying them in actual waste sorting facilities

Los retos de la reforma educativa integral de educación básica en México

This artide serves as a needs assessment of education in Mexico, guided by comprehensive educational reform process is currently done. It starts from two key concepts, educational reform and the quality of education to try to understand the changes proposed by the government of the republic and the national workers' union (SNTE). Its development begins with a description of how it formed the national education system and culminates in that educational needs assessment, taking into account that the reform in currently in process.Key-words: educational reform, educational quality, educational coverage.El presente articulo realiza un diagnóstico de necesidades de la educación en México, orientado por el proces o de reforma educativa integral que actualmente se lleva a cabo. Se parte de dos conceptos clave; la reforma educativa y la calidad de la educación para intentar entender los cambios propuestos por el gobiern o de la república y el Sindicato Nacional de Trabajadores de la Educación - SNTE. En su desarrollo inicia con una descripción de como se formo el sistema educativo nacional y culmina en el mencionado diagnóstico de necesidades educativas, tomando en cuenta que actualmente la reforma está en proceso inicial.Palabras-clave: reforma educativa, calidad de la educación, cobertura educativa

Harmful additives in WEEE plastics and the regulatory framework

One of the targets of the circular economy is to keep different materials and substances in circulation for as long as possible. The need for fossil-based virgin materials is efficiently reduced by substituting them with recycled materials. The European Union has set recycling targets for different waste materials. To achieve these ambitious circular economy objectives, new sources of recyclable waste materials in addition to packaging are needed. It has been suggested that a possible source for enhancing the recycling rate of plastics could be materials in waste electrical and electronic equipment (WEEE). It has been estimated that plastic concentrations in WEEE are about 9% in large household appliances, 48% in small household appliances, 30% in ICT equipment, and 31% in TVs, radios, etc. of the total weight of these devices. It is also one of the fastest growing waste streams in our society. Hence, WEEE offers a great potential source of materials for plastics recycling and recovery. The properties of plastics used in these special applications often need to be improved, for example, for safety reasons, by adding various chemical additives that can act as flame retardants, stabilisers, biocides, lubricants, colourants, fillers, and reinforcements, depending on their use. Recycling of WEEE plastics has proved challenging due to the possibly high concentrations of hazardous additives used in plastics in electrical and electronic equipment (EEE). Requirements to remove restricted or phased out substances from recycling processes are getting stricter. In general, the regulatory framework of harmful chemicals at the interface of wastes and products is complex. A consideration of this interface is particularly relevant when waste materials are turned into products in recycling processes. According to the chemicals legislation, recycled materials must fulfil the same requirements for the content of harmful substances as virgin raw materials. The possible presence of certain harmful substances in WEEE plastics can therefore restrict recycling or the use of recycled materials. Preventing the recycling of restricted chemicals also requires the development of identification methods for these substances. In addition, efficient separation techniques are also needed for different matrices and waste streams. The existing chemical legislation should also continuously be followed, because new chemicals are subject to the restriction all the time. Increasing information and new solutions like databases may in the future facilitate the monitoring of the use and occurrence of harmful chemicals in recycling WEEE plastics. An example of this is the already existing SCIP database, which contains information about articles placed on the EU market that contain Substances of Very High Concern (SVHC). In future, the chemical content of products should also already be considered when designing new products. More efficient chemicals management in recycling promotes a safe and sustainable circular economy. This report surveys the occurrence of the most relevant harmful substances in WEEE plastics and their legislative framework. Special attention has been paid to flame retardants and certain plasticisers due to their high concentrations in EEE plastics. Additionally, various chemical additives that have been considered suitable alternatives for already restricted or phased out harmful chemicals in EEE plastics have been evaluated. Haitalliset lisäaineet SER-muoveissa ja niiden lainsäädäntö Yksi kiertotalouden tavoitteista on pitää erilaiset materiaalit ja aineet kierrossa mahdollisimman pitkään. Fossiilipohjaisten neitseellisten materiaalien tarvetta voidaan vähentää tehokkaasti korvaamalla niiden käyttö kierrätysmateriaaleilla. Euroopan Unioni on asettanut kierrätystavoitteet eri jätemateriaaleille. Näiden kunnianhimoisten kiertotaloustavoitteiden saavuttamiseksi tarvitaan pakkausten lisäksi uusia kierrätettävien jätemateriaalien lähteitä. Yhtenä mahdollisena materiaalilähteenä kierrätysasteen lisäämiseksi on nähty sähkö- ja elektroniikkalaiteromun (SER) sisältämät muovit. Sähkö- ja elektroniikkalaitteiden muovipitoisuuksien on arvioitu olevan suurissa kodinkoneissa noin 9 %, pienissä kodinkoneissa 48 %, ICT-laitteissa 30 % ja television, radion jne. tyyppisissä laitteissa 31 % niiden kokonaispainosta. Sähkö- ja elektroniikkalaitteet on myös yksi yhteiskunnassamme nopeimmin kasvavista jätevirroista. Näin ollen SER tarjoaa suuren potentiaalisen materiaalilähteen muovin kierrätykselle ja talteen ottamiselle. Näissä erityisissä sovelluksissa käytettävien muovien ominaisuuksia on usein parannettava, esimerkiksi turvallisuussyistä, lisäämällä niihin erilaisia kemiallisia lisäaineita, jotka voivat toimia mm. palonestoaineina, stabilointiaineina, biosideina, voiteluaineina, väriaineina, täyteaineina ja lujiteaineina. SER muovien kierrätys onkin osoittautunut haastavaksi, sähkö- ja elektroniikkalaitteiden muoveissa esiintyvien haitallisten lisäaineiden vuoksi. Vaatimukset rajoitettujen tai jo kiellettyjen yhdisteiden poistamisesta kierrätysprosesseista tiukentuvat koko ajan. Haitallisten kemikaalien sääntelykehys jäte-tuote-rajapinnassa onkin monimutkainen. Tämän rajapinnan huomioiminen on erityisen oleellista silloin, kun jätemateriaaleja muutetaan tuotteiksi kierrätysprosesseissa. Kemikaalilainsäädännön mukaan kierrätysmateriaalien on täytettävä samat vaatimukset haitallisten aineiden pitoisuuksien osalta kuin neitseellisten raaka-aineiden. Tästä syystä tiettyjen haitallisten aineiden mahdollinen esiintyminen SER muoveissa voi rajoittaa kierrätystä tai kierrätettyjen materiaalien käyttöä. Rajoitettujen kemikaalien kierrätyksen estäminen edellyttää myös näiden aineiden tunnistamiseen soveltuvien menetelmien kehitystä. Tämän lisäksi tarvitaan myös tehokkaita erotustekniikoita eri matriiseille ja jätevirroille. Voimassa olevaa kemikaalilainsäädäntöä tulee myös jatkuvasti seurata, sillä uusia kemikaaleja tulee rajoitusten piiriin jatkuvasti. Tiedon lisääntyminen ja erilaiset ratkaisut kuten tietokannat, voivat jatkossa helpottaa haitallisten kemikaalien käytön ja esiintymisen seuraamista SER-muovien kierrätyksessä. Esimerkkinä tästä jo olemassa oleva SCIP-tietokanta (Substances of Concern In articles as such or in complex objects (Products)), joka sisältää tietoa EU:n markkinoille saatettujen esineiden sisältämistä erityistä huolta aiheuttavista aineista (Substances of Very High Concern, eli SVHC). Jatkossa tuotteiden kemiallinen sisältö tulisi huomioida entistä paremmin jo tuotteita suunniteltaessa. Tehokkaampi kemikaalien hallinta kierrätyksessä edistää osaltaan turvallista ja kestävää kiertotaloutta. Tässä raportissa tarkastellaan tärkeimpien haitallisten aineiden esiintymistä sähkö- ja elektroniikkalaiteromun muoveissa sekä niiden hallintaan liittyvää lainsäädäntökehystä. Yhdisteiden osalta on keskitytty pääasiassa palonestoaineisiin sekä tiettyihin pehmittimiin, sillä niiden tiedetään esiintyvän korkeina pitoisuuksina SER-muoveissa. Lisäksi on luotu katsaus sellaisiin yhdisteisiin, joita on pidetty sopivina vaihtoehtoina korvaamaan jo rajoitettuja tai kiellettyjä haitallisia lisäaineita SER-muoveissa

Effects of Angiopoietin-2-Blocking Antibody on Endothelial Cell–Cell Junctions and Lung Metastasis

Background: Angiopoietin-2 (Ang2), a ligand for endothelial TEK (Tie2) tyrosine kinase receptor, is induced in hypoxic endothelial cells of tumors, where it promotes tumor angiogenesis and growth. However, the effects of Ang2 on tumor lymphangiogenesis and metastasis are poorly characterized. Methods: We addressed the effect of Ang2 on tumor progression and metastasis using systemic Ang2 overexpression in mice carrying tumor xenografts, endothelium-specific overexpression of Ang2 in VEC-tTA/Tet-OS-Ang2 transgenic mice implanted with isogenic tumors, and administration of Ang2-blocking antibodies to tumor-bearing immunodeficient mice. Fisher's exact test was used for analysis of metastasis occurrence, and repeated measures one-way analysis of variance was used for the analysis of primary tumor growth curves. Unpaired t test was used for all other analyses. All statistical tests were two-sided. Results: Adenoviral expression of Ang2 increased lymph node and lung metastasis in tumor xenografts. The metastatic burden in the lungs was increased in transgenic mice in which Ang2 expression was induced specifically in the vascular endothelium (tumor burden per grid, VEC-tTA/Tet-OS-Ang2 mice [n = 5] vs control mice [n = 4]: 45.23 vs 12.26 mm[superscript 2], difference = 32.67 mm[superscript 2], 95% confidence interval = 31.87 to 34.07, P < .001). Ang2-blocking antibodies reduced lymph node and lung metastasis, as well as tumor lymphangiogenesis, and decreased tumor cell homing to the lungs after intravenous injection. In the lung metastases, Ang2 overexpression decreased endothelial integrity, whereas the Ang2-blocking antibodies improved endothelial cell–cell junctions and basement membrane contacts of metastasis-associated lung capillaries. At the cellular level, the Ang2-blocking antibodies induced the internalization of Ang2-Tie2 receptor complexes from endothelial cell–cell junctions in endothelial–tumor cell cocultures. Conclusion: Our results indicate that blocking Ang2 inhibits metastatic dissemination in part by enhancing the integrity of endothelial cell–cell junctions

Improving methods in X-ray nanotomography of fibre bonds

X-ray nanotomography has proven to be a useful yet challenging method in the study of cellulose fibre bonds. The challenges encountered in previous researches are related to lengthy imaging times and low success rate per sample. To counter these obstacles, fibre staining in order to enhance contrast in radiographic images and an alternative method for marker particle placement were examined in this study. Cesium iodide proved to be a suitable staining material, and the alternative method for particle placement may increase success rate by reducing microfibril structure fracturing during the marker placement process

Measuring the contact area in cellulose fibre bonds using X-ray nanotomography

Paperi on stokastinen verkosto toisiinsa eri vuorovaikutusten, tärkeimpänä vetysidosten, avulla sitoutuneita sellukuituja. Paperin lujuus riippuu yksittäisten kuitusidosten lujuudesta ja sidospinta-alasta. Todellista sidospinta-alaa on vaikea määrittää tarkasti, sillä sitoutuminen tapahtuu molekulaarisessa mittakaavassa. Maantieteellisillä alueilla, joilla havaitaan selkeitä vuodenaikojen muutoksia, puun sellukuiduilla on erilaisia ominaisuuksia riippuen siitä, syntyvätkö kuidut kasvukauden alku- vai loppuvaiheessa. Kuidut jaetaan yleensä kahteen luokkaan: kesä- ja kevätpuukuituihin. Näin ollen voidaan muodostaa kolmea erilaista sidostyyppiä: kevätpuukuidut, kesäpuukuidut sekä kevät-kesäpuusidokset. Kesäpuusidokset ovat lujimpia, mutta niillä on pienin optisesti sitoutunut ala, kun taas kevätpuusidoksilla on suurin optisesti sitoutunut ala mutta pienin lujuus. Kevät-kesäpuusidosten sidosalan ja lujuuden arvot ovat näiden välimaastossa. Röntgennanotomografia on kuvantamismenetelmä, jossa käytetään kappaleen läpäiseviä röntgensäteitä näytteen 3D-mallin muodostamiseksi. Näyte kuvataan useista eri suunnista, ja jokaisen röntgensäteen intensiteetin vaimeneminen rekisteröidään. Otettujen varjokuvien perusteella näytteestä voidaan muodostaa rekonstruktio esimerkiksi suodatettua takaisinprojektiota käyttäen. Sulfaattimenetelmällä valmistetusta havusellumassasta muodostettiin ja kuvattiin 26 kuitusidosnäytettä: 13 kevät-kesäpuusidosta, 7 kesäpuusidosta sekä 6 kevätpuusidosta. Kuvausten perusteella keskimääräinen suhteellinen kontaktiala, joka kuvausmenetelmällä pystyttiin erottamaan, ei vaikuttanut merkittävästi vaihtelevan sidostyyppien välillä. Tulokset viittaavat siihen, että erot suhteellisessa kontaktialassa eivät kenties selitä havaittuja lujuuseroja sidostyyppien välillä.Paper is a stochastic network of cellulose fibres that bond together by different interactions, most importantly hydrogen bonding. The strength of paper depends on the strength and the bonded area of individual fibre bonds. Since the bonding occurs in the molecular range, the actual bonded area is difficult to measure accurately. In geographic areas with distinct seasonal changes, cellulose fibres obtained from wood have different properties depending on whether they developed early or late in the growth season. The fibres are usually divided into two categories: springwood and summerwood fibres. As such, three fibre bond types exist: springwood, summerwood, and spring-to-summerwood bonds. Summerwood bonds are the strongest in bearing load but have the lowest optically bonded area, while springwood bonds conversely have the greatest optically bonded area but are the weakest. Spring-to-summerwood bonds have intermediate values in both the strength and the bond area. X-ray nanotomography is a non-invasive imaging method that uses X-rays penetrating a body to produce a 3D representation of the sample. The sample is imaged from a number of directions, upon which the attenuation of each X-ray beam's intensity through the sample is recorded. Filtered backprojection algorithm can then be used to create a reconstruction of the sample based on the acquired shadowgraphs. In total, 26 softwood kraft pulp cellulose fibre bonds were prepared and imaged, 13 of which were spring-to-summerwood, 7 summerwood, and 6 springwood fibre bonds. According to the results, the average relative contact area, as could be resolved with the imaging apparatus, did not seem to significantly differ between bond types. These findings suggest that the observed strength differences between bond types might not be explained by differences in relative contact area

Peiliterapia osana aivohalvauspotilaan yläraajan kuntoutusta – Peiliterapiaopas

Aivoverenkiertohäiriö on kolmanneksi kallein tauti Suomessa. Aivoinfarktin vuoksi menetetään eniten laatupainotteisia elinvuosia muihin sairauksiin verrattuna. Yli 65-vuotiaita ennustetaan olevan yli viidesosa Suomen väestöstä vuoteen 2030 mennessä. Ikääntymisen ollessa aivoverenkiertohäiriöiden tärkein riskitekijä aivohalvauksien lukumäärän voidaan olettaa kasvavan huomattavasti. Tämän toiminnallisen opinnäytetyön tarkoituksena oli kehittää malli peiliterapian toteutuksesta osana aivohalvauspotilaan yläraajan kuntoutusta sekä lisätä tietämystä peiliterapiasta. Tavoitteena oli tuottaa teoriatietoon perustuva peiliterapiaopas haastattelututkimuksella kartoitettuun tarpeeseen perustuen. Opinnäytetyön tuotos on tehty yhteistyössä toimeksiantajan kanssa. Opinnäytetyöprosessiin kuului tietoperustan kokoaminen ja haastattelututkimuksen tekeminen Joensuun ja sen yhteistoiminta-alueen perusterveydenhuollon fysioterapeuteille. Näiden pohjalta kehitimme ja tuotimme opinnäytetyön osana syntyneen peiliterapiaoppaan. Opas soveltuu aivohalvauspotilaille, joiden yläraajan toimintakyky on heikentynyt. Sen käyttöä voi soveltaa myös eri yläraajojen kiputiloista kärsivien potilaiden kuntoutuksessa. Jatkossa oppaan soveltuvuutta aivohalvauspotilaiden kuntoutuksen osana voisi kokeilla tapaustutkimuksen keinoin. Oppaan käytettävyyttä voitaisiin myös arvioida haastattelemalla ammattilaisia. Jatkotutkimusideat ovat soveltuvia myöhempien opinnäytetöiden aiheiksi.A stroke is the third most expensive medical condition in Finland. When compared with other medical conditions, the stroke causes the most loss of quality-focused years of life. It is estimated that a fifth of the Finnish population will be over 65 years of age before the year 2030. Because aging is the largest risk factor for a stroke, it is predicted that the prevalence of strokes will increase over the next few years. The purpose of this practice-based thesis was to develop an implementation model of mirror therapy as a part of post-stroke upper extremity rehabilitation, and increase the overall knowledge of mirror therapy. The aim was to produce an evidence-based information leaflet on mirror therapy. The demand for this mirror therapy related information leaflet was concluded by the results of the survey. The information leaflet was produced in co-operation with the client. The implementation of the thesis consisted of both a theoretical framework and a quantitative study. Data for this research was gathered from Joensuu region physiotherapists using a questionnaire. As a result of this thesis, a mirror therapy information leaflet was created and it is suitable for use in stroke patients with limited upper extremity function. It can also be used in patients with upper extremity pain. The suitability of the leaflet in post-stroke rehabilitation could be tested by means of a case study. The usability of the leaflet could be evaluated by interviewing healthcare professionals. The aforementioned ideas are well-suited subjects for later studies