Koivukuitua kehrätään vaatteeksi – yksi merkittävimmistä
SUCCESSSTORY Koivukuitua kehrätään vaatteeksi – yksi merkittävimmistä innovaatioista pitkään aikaan FIBICin FuBio Cellulose -ohjelmassa läpimurtonsa tehnyt innovaatio on vaatinut vahvaa osaamista ja tiivistä yhteistyötä tutkimukseen osallistuneilta partnereita. Tieteen ja käytännön yhdistämiselle FIBIC on tarjonnut erinomaisen mahdollisuuden. Ionisilla liuottimilla on ratkaiseva rooli uuden tekstiilikuidun valmistusprosessissa, jolla on monia merkittäviä etuja perinteisiin liukosellun valmistusmenetelmiin verrattuna. ”Kun FuBio Cellulose –ohjelmassa käynnistettiin puukuidun liuottamiseen liittyvä esikaupallinen tutkimusprojekti, tavoitteena oli löytää ratkaisu, jolla puusta voitaisiin valmistaa tekstiilikuitua menetelmällä, joka olisi ekologinen, turvallinen ja yksinkertainen. Tulevaisuudessa syntyvän uuden liiketoiminnan lisäksi teknologialla voidaan korvata nykyään käytössä olevia hyvin haastavaan kemiaan perustuvia liukosellun jalostusmenetelmiä”, kertoo tutkimus- ja kehityspäällikkö Jari Räsänen, Stora Enso Oyj. KUSTANNUSTEHOKAS JA EKOLOGINEN PROSESSI Valittu tutkimuslinja perustui ionisiin liuottimiin, joita on tutkittu ja kehitetty Helsingin yliopistossa. Valmistusmenetelmän kehitystyöhön mukaan tuli Aalto-yliopiston Kemian tekniikan korkeakoulu prosessikehitysosaamisellaan. Vuonna 2010 aloitetussa projektissa on tutkittu selluloosan liuottamista ioniseen nesteeseen ja mahdollisuuksia kehrätä kuitua puristamalla liuotettu selluloosa pienten reikien läpi. Tutkitussa menetelmässä syntyneet kuitusäikeet kulkevat hetken ilmassa, jolloin niitä venytetään. Sen jälkeen ne päätyvät vesialtaaseen, jossa selluloosa kiteytyy ja muodostaa kuituja. Samassa yhteydessä ioninen liuotin pestään pois. Kuitujen jatkotyöstö vaatii vielä monta vaihetta, joissa kuituja katkotaan, erotellaan, pestään ja kuivataan sekä karstataan ja kehrätään. Varsinainen läpimurto tapahtui vuonna 2013, kun löydettiin ioninen neste, joka liuottaa kuidun ja jolla on lupaavat ominaisuudet nesteen regenerointiin eli kemikaalien palauttamiselle kiertoon. Kehitystyössä otettiin aimo harppaus eteenpäin, kun raaka-aineena voidaan käyttää kotimaista koivua. Erikoisraakaaineiden sijaan koivun saatavuus on eri luokkaa ja se mahdollistaa valmistuksen sellaisessa mittakaavassa, jolla voidaan tyydyttää tulevaisuuden tekstiiliteollisuuden tarpeet. ”Tämä tapa prosessoida selluloosaa on hyvin innovatiivinen ja kaiken lisäksi se mahdollistaa kotimaisen raaka-aineen laajamittaisen käytön”, korostaa tutkimusryhmäpäällikkö Kari Kovasin, Metsä Fibre Oy. Maaliskuussa 2014 Marimekon muotinäytöksessä esiteltiin Allu-mekko, jonka raaka-aineena on juuri koivukuitu. TEKSTIILIEN KYSYNTÄ KASVAA Tekstiilikuitujen kysynnän ennustetaan lähes kaksinkertaistuvan seuraavan noin 15 vuoden aikana. Samalla pula vedestä ”Varsinainen läpimurto tapahtui, kun löydettiin ioninen neste, joka liuottaa kuidun ja jolla on lupaavat ominaisuudet nesteen regenerointiin.” ja sopivasta viljelymaasta estää puuvillan tuotannon lisäämisen. Jo nämä reunaehdot kasvattavat markkinoita ekologiselle puukuidulle. Kaiken lisäksi kyseinen puuselluloosasta tehty tekstiilikuitu on korkealaatuista: sen vetorasitus- ja hankausominaisuudet on todettu erinomaiseksi. Lisäksi siitä tehdyt tekstiilit hohtavat himmeästi ja tuntuvat miellyttäviltä. Menetelmällä valmistetut kuidut ovat vahvempia kuin puuvilla- tai viskoosikuidut. ”Tässä ollaan täysin uudessa kiinni ja odotukset ovat korkealla, koska ennusmerkit jatkotoimenpiteiden onnistumisesta ovat vahvat. Nyt menetelmää on testattu laboratoriomittakaavaisesti, mutta uskon, että skaalaus onnistuu ja saamme menetelmästä teollisen mittakaavan kustannustehokkaan ja kestävän kehityksen mukaisen valmistustavan”, jatkaa Jari Räsänen. ENSIMMÄISENÄ MAAILMASSA FIBICin rahoitus on mahdollistanut syventävän tutkimuksen, jonka myötä on pystytty todistamaan, että ionisilla liuottimilla voidaan tehdä hyvälaatuista kuitua ja vieläpä ensimmäisenä maailmassa. ”FIBICin ansiosta olemme tällä hetkellä ykkönen. Globaalissakin mittakaavassa tämä innovaatio on yksi merkittävimmistä pitkään aikaan”, Jari Räsänen toteaa. ”FIBICillä on tärkeä merkitys suomalaisen metsäteollisuuden uudistumisessa, sillä se mahdollistaa yhdessä tekemisen. FIBICin projekteissa tehdään esikaupallista tutkimusta, jota kilpailulainsäädäntö ei rajoita ja siksi yhtiöt voivat toimia yhteisten tavoitteiden eteen”, Kari Kovasin painottaa. ”Tämä tutkimus on hyvä esimerkki FIBICissä ohjelmien onnistumisesta. Yhdistämällä eri organisaatioiden osaamiset voidaan hyvästä ideasta saada aikaan uusia kaupallisesti hyödynnettäviä tuloksia, jotka avaavat markkinoita suomalaiselle teollisuudelle”, toteaa FuBio Cellolosen ohjelmapäällikkö Anna Suurnäkki, VTT. ”FIBICin ohjelmissa korostuu tieteen ja käytännön yhdistäminen. Ohjelmissa tehdään uusia asioita hyödynnettävyysaspekti mielessä. Kun kaikki osaset loksahtavat paikalleen, voidaan saada aikaan läpimurtoja, jotka uudistavat alaa”, Anna Suurnäkki lisää. LISÄTIETOJA: Markku Leskelä Tutkimusjohtaja Finnish Bioeconomy Cluster FIBIC Oy Puh. 050 598 7665 [email protected] www.fibic.fi Anna Suurnäkki Ohjelmapäällikkö VTT Puh. 040 525 7432 [email protected]
© Copyright 2024