Puun kuitujen hyödyntäminen
SISÄLTÖ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Mitä ovat sellukuidut ja mitä niistä tehdään?
Selluteollisuuteen vaikuttavat megatrendit
Enocellin kasvutuote – Liukosellu
Mitä liukosellusta tehdään?
Missä tuotteissa liukosellua on?
Sellutehtaan muut biomateriaalit
Yhteystiedot
SE Biomaterials
May 27, 2014
2
Mitä sellu on?
Koivun kemialliset komponentit
100
90
80
70
60
Muut
50
Ligniini
40
Hemiselluloosa
30
Selluloosa
20
10
0
Puu
Sellu
SEPMP Sirpa Välimaa
May 27, 2014
3
Mitä selluloosa on?
•
Monta tuhansien sokeriyksiköiden ketjua samassa nipussa ja vähän lyhyitä
ketjuja eli hemiselluloosaa sekä ligniiniä välissä= Sellukuitu
SE Biomaterials
May 27, 2014
4
Mitä sellusta tehdään
Kuitumuoto säilyttäen:
• Paperia tai kartonkia märästä kuituradasta kuivaamalla
• Kuitukankaita sairaaloihin ja puutarhaan, suodattimia yms siten että kuidut
sitoutetaan lämmöllä, liimalla tai ilmapyörteillä
Kuitua kemiallisesti tuunaten:
• Eetteröinti, Äänekoskelaisten CMC esim.
• Cross linking (melamiini-kuituseos)
• Komposiitit (UPM:n muovipuu)
Kuitu hajottaen:
• Liukosellu
SE Biomaterials
May 27, 2014
5
MEGATRENDIT
SE Biomaterials
May 27, 2014
6
Maailma vuonna 2010-2050
Tekstiilit
Ruoka
Väestö
Viljelymaa
2050
2050
2050
2050
+112%
+85%
+32%
-18%
348
348
226
226
SE Biomaterials
May 27, 2014
7
Paperin kulutus maailmassa henkeä kohti
Väestö, milj. henkilöä
Paperin kulutus maailmassa keskimäärin 57 kg henkeä kohti
Kasvu on Afrikassa ja Aasiassa
Muu Eurooppa
Pohjois-Amerikka
348
226
692
133
Venäjä
Japani
143
48
127
220
Afrikka & Lähi-itä
Latinalainen
Amerikka
Kiina
1343
72
Muu Aasia
2433
20
1065
12
597
46
Oseania
36
131
LÄHDE: CEPI
20.11.2012
Metsäteollisuuden tuotantomäärät Suomessa 1960luvulta alkaen
16
14
Milj. tonnia/m3
Paperi & kartonki
Sellu
Tuotanto
Paperi & kartonki
Sellu
Havusahatavara
Puulevyt
Muutos ed. vuodesta
Paperi & kartonki
Sellu
Havusahatavara
Puulevyt
12
Havusahatavara
10
Puulevyt
8
6
4
2
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
LÄHDE: Metsäteollisuus ry
6.3.2014
2013
1000 t
1000 t
1000 m3
1000 m3
10 600
7 050
10 100
1 160
-1 %
4%
7%
-5 %
Perinteisten kuitutuotteiden tulevaisuus
KASVAVAT:
Kuitupohjaiset pakkaukset
Pehmopaperit
Biomateriaalit tekstiili-, elintarvike- ja kemian teollisuudessa
Eucalyptusplantaasisellu (pehmopapereiden päämassa)
Liukosellu
Hygieniatuotteiden täytekuitu eli fluff
TAANTUVAT
Printtimedia
Tietyt erityispakkaukset kuten kirjekuoret
Kierrätyskuitu
SE Biomaterials
May 27, 2014
10
Enocellin kasvutuote
SE Biomaterials
May 27, 2014
11
Mitä eroa on paperisellulla ja liukosellulla?
Koivun kemialliset komponentit
100
90
80
70
60
Muut
50
Ligniini
40
Hemiselluloosa
30
Selluloosa
20
10
0
Puu
Sellu
SEPMP Sirpa Välimaa
Liukosellu
May 27, 2014
12
Mitä liukosellusta tehdään?
Liukosellu
•
•
•
Havupuukuitu
Lehtipuukuitu
Puuvillakuitu
Ksantanaatio
Asetylointi
Esteröinti
Nitraus
Viskoosi
Asetaatit
Eetterit
Nitraatit
Muut
prosessit
H2SO4
CuO+N
H4OH
Viskoosikatkokuitu
Filamenttilanka
Sellofaani
Pesusienet
Makkarankuori
Asetaatti
Köysi
Filamentti
Muotit
Filmit
Sideaineet
Liimat
Pesuaineet
Elintarvikkeet
Lääkkeet
SEPMP Sirpa Välimaa
May 27, 2014
Räjähteet
Lakat
Selluloidit
Pergamenttipaperi
Filtteripaperit
Erikoispaperit
Vulkaanikuitu
13
Viskoosivalmistajatmuuttavat
muuttavatsellun
sellunkemiallista
kemiallista
Viskoosivalmistajat
rakennetta
rakennetta
Esikypsytys
Merserointi
Liukosellu
Ksantanaatio
Kypsytys
Viskoosikuitu
Regenerointi
SEPMP Sirpa Välimaa
May 27, 2014
Liuotus
14
Näin
Näinliukosellusta
liukosellustasyntyy
syntyyviskoosia
viskoosiaasiakkaallamme
asiakkaallamme
SEPMP Sirpa Välimaa
May 27, 2014
15
Viskoosi
•
•
•
•
•
•
Miesten takkien vuorit
Lanka
Makkarankuoret
Sellofaani
Pesusienet
Kuitukankaat
SE Biomaterials
May 27, 2014
16
Liukosellusta valmistettava viskoosikuitu
•
•
•
•
•
•
•
•
imee hyvin kosteutta
on miellyttävä iholle
on kaunis, himmeä kiilto
on helppo pestä
ei ole sähköinen
siliää helposti
kutistuu pesussa
rypistyy helposti
SE Biomaterials
May 27, 2014
17
Vaatteisiin käytettävät kuidut
Viskoosi
Muuntokuidut
Modaali
Kupro
Vaatekuidut
Tekokuidut
Polyesteri
Polyamidi
Synteettiset
kuidut
Polyakryyli
Puuvilla
Nailon
Villa
Elastaani
Luonnonkuidut
Silkki
Pellava
SE Biomaterials
May 27, 2014
18
Eri kuituraaka-aineiden kulutus maailmassa
Source: CIRFS Fiber Economics Bureau
SE Biomaterials
May 27, 2014
19
Tekstiiliteollisuuden vedenkäyttö:
11 700 litralla vettä voidaan tuottaa…
>26Kg
1kg
Puuvillaa
Viskoosia
SE Biomaterials
May 27, 2014
20
Tuotteita, joissa
on liukosellua
Selluloosa-asetatti
• Lääketablettien sidosaine ja
päällyste
• Maalien paksuntaja
• Nestemäiset saippuat
• Shampoot (pehmeys ja
volyymia)
• Huulikiilto
• Hammastahna (pehmeys)
• Autonrenkaat
• Aurinkolasien kehykset
SE Biomaterials
May 27, 2014
22
Selluloosaeetterit
•
•
•
•
•
Sideaineet
Liimat
Pesuaineet
Lääkkeet
Elintarvikkeet
SE Biomaterials
May 27, 2014
23
Nitroselluloosa
• Automaalit ja erilaiset
lakat
• Räjähteet
• Kynsilakka
SE Biomaterials
May 27, 2014
24
Selluloosa elintarviketeollisuuden apuna
E460
Selluloosa
Täyteaine. Runsaskuituinen leipä ja vähäkaloriset
tuotteet
E461
Metyyliselluloosa
Täyteaine. Laihdutuselintarvikkeet
E463
Hydroksipropyyliselluloosa
E464
Hydrosipropyylimetyyliselluloosa
E465
Etyylimetyyliselluloosa
Hedelmäkakut ja pullotetut kastikkeet
E466
Karboksyylimetyyliselluloosa
Jäätelö, kermatuotteet ja juustokakku
E467
Natrium-karboksimetyyliselluloosa
E468
Silloitettu natrium-karboksimetyyliselluloosa
E469
Entsymaattisesti hydrolysoitu
karboksimetyyliselluloosa
Emulgointiaineet, stabilointiaineet, sakeuttamis- ja
hyytelöimisaineet
Emulgointiaineet, stabilointiaineet, sakeuttamis- ja
hyytelöimisaineet
SE Biomaterials
Emulgointiaineet, stabilointiaineet, sakeuttamis- ja
hyytelöimisaineet
Emulgointiaineet, stabilointiaineet, sakeuttamis- ja
hyytelöimisaineet
Emulgointiaineet, stabilointiaineet, sakeuttamis- ja
hyytelöimisaineet
May 27, 2014
25
Muuta sellutehtaalta myytävää biomateriaalia
LIGNIINI
• Suomen merkittävin biopolttoaine
• Sellunkeiton keittolipeän sisältämä liuenneen puuaineksen merkittävin osa
• Kymmenien hiilirenkaiden muodostama kolmiulotteinen polymeerirakenne
• Aktiivisen tutkimuksen kohde, miljoona tonnia hyödynnetään jo nyt muuhun
kuin polttoon
• Fossiilisten polymeerien korvauskandidaatti, esim näitä voi korvata
– Hartsit, hiilikuitu, polyuretaani, lisäaineena komposiiteissa ja esim sementissä.
•
Sunilassa menossa n. 30 Meur investointi projekti joka tähtää ligniinin
eristämiseen ja myymiseen.
MÄNTYÖLJY
TÄRPÄTTI
(Lignin as a base material for materials applications: Chemistry, application and economics)
SE Biomaterials
May 27, 2014
26
Sirpa Välimaa
[email protected]
Tekninen asiakaspalvelupäällikkö
Liukosellu
Stora Enso Oyj
Kanavaranta 1
FI-00101 Helsinki, Finland
+358 40 542 9236
Harri Snellman
[email protected]
Kehityspäällikkö
Enocell Oy
Tehtaantie 2
81200 Uimaharju
+358 400 615 986
[email protected] +46 705 646 493 (ligniinituotteet)
[email protected] +358 40 729 7711 (Biomaterials, tutkimusyhteistyö yritysten ja koulujen kanssa)
Kiitos!