4/2016

Puusta pipaksi ja paidaksi

Kotoisesta koivu- tai havupuusellusta syntyy puuvillaa pehmeämpi ja viskoosin lailla laskeutuva tekstiili. TTY:ssä kehitetyllä Biocelsol-menetelmällä sellu muunnetaan kuiduksi ympäristöystävällisesti entsyymien avulla.

Puubiomassapipo

 

Selluarkista kuiduksi, kuidusta langaksi ja langasta vaikkapa pipaksi. Toimiva menetelmä on valmiina, ja Taina Kamppuri (vas.) ja Johanna Lahti uskovat, että puupohjaisten tekstiilien valmistus löytää tiensä markkinoille lähivuosina.

 

MIKÄ? Biocelsol-prosessi

  • Kesto ja tavoite: ”Puusta pipaksi” -menetelmää on kehitetty TTY:llä useissa projekteissa 1990-luvun puolivälin jälkeen. Vuoden 2016 loppuun jatkuvassa projektissa tehdään puusellukuidusta lankaa.
  • Rahoittajat: Nykyistä vaihetta rahoittaa CLIC Innovation Oy, aiempia EU ja Tekes.
  • Osallistujat: Tutkimuksen eri vaiheissa mukana on ollut sellunvalmistajia, Ruotsista Domsjö, Suomesta Stora Enso ja Metsä, kuituvalmistaja Avilon Oy, neuletehdas Nevil Oy ja kuitukangasvalmistaja Suominen Oyj sekä tutkimuskumppaneina VTT ja Aalto-yliopisto.
  • Jatko: Seuraavaksi tutkimusta suunnataan kalvoihin. Tavoitteena on kehittää vaihtoehtoja öljypohjaisille pakkausmateriaaleille.
 

Valmistusprosessi TTY:n materiaalitekniikan laboratoriossa alkaa liukoselluloosa-arkeista. Se on lähes samaa kuin paperin raaka-aine, vain vähän pidemmälle jalostettua.

– Olemme käyttäneet koivua, mäntyä, kuusta, pyökkiä tai eukalyptusta, mutta tekstiilin raaka-aineeksi sopii mikä tahansa puulaji, eikä se vaikuta valmiin tuotteen ominaisuuksiin, sanoo projektitutkija Taina Kamppuri.

Liukosellu biomuokataan entsyymeillä muotoon, jossa se voidaan liuottaa vesipohjaiseen nesteeseen. Juuri tämä vaihe erottaa TTY:n menetelmän perinteisesti käytetystä: myös muuntokuitu viskoosi valmistetaan sellusta, mutta sen valmistuksessa käytetään ihmisille ja ympäristölle erittäin myrkyllistä ja räjähdysherkkää rikkihiiltä.

– Biocelsol-prosessissa rikkihiili on korvattu entsyymeillä. Täysin myrkytön tämäkään prosessi ei ole, mutta huomattavasti ympäristöystävällisempi ja turvallisempi kuin rikkihiilikäsittely, jonka aiheuttamat haju- ja terveyshaitat ulottuvat vaatteiden valmistusvaiheeseen saakka. Rikkihiilikäsittelyyn verrattuna entsyymien avulla prosessissa säästetään myös aikaa.

Liuos saostetaan kuiduksi, kalvoksi tai partikkeleiksi. Biocelsol-kuitu kehrätään langaksi kuten viskoosi, perinteisellä rengaskehruumenetelmällä.

Puuvillan ja tekokuitujen korvaaja

Metsä päihittää vaatteiden materiaalina niin puuvillan kuin tekokuidutkin.

Puuvillan viljely vie peltopinta-alaa ruuantuotannolta, vaatii valtavasti kemikaaleja ja aiheuttaa jopa suuremman vesijalanjäljen kuin fossiilisista lähtöaineista tehdyt kuidut. Suomalainen metsä taas kasvaa nopeammin kuin sitä hakataan.

– Sellupohjainen vaate ei sähköisty, mutta imee kosteutta, joten tekokuituihin verrattuna se on iholla miellyttävä. Lisäksi se on pehmeä, laskeutuva ja lämmin. Valmistusvaiheessa Biocelsol-kuitu on helpompi värjätä kuin viskoosi tai puuvilla. Vaatteiden lisäksi se sopii myös pyyhintä- ja hygieniatuotteiksi, sanoo yliopistotutkija Johanna Lahti.

Lanka kiinnostaa yrityksiä, valmiit tuotteet kuluttajia

Puun hyödyntäminen kiinnostaa nyt sekä Suomessa että Euroopassa. Metsäyhtiöt osallistuvat uusien puupohjaisten materiaalien tutkimusprojekteihin mielellään, mutta tekstiiliteollisuus ei ole niiden ydinliiketoimintaa.

– Biocelsol-prosessi toimii sellusta valmiiseen tekstiiliin saakka. Tähän saakka kaikki on tehty laboratoriossa käsityönä, joten teollisen prosessin kustannuksia on vaikea arvioida. Nyt tarvittaisiin rohkeita yrityksiä skaalaamaan prosessi, sanoo Lahti.

– Sata kiloa kuitua päivässä tuottava pilottilinja antaisi meille mahdollisuuden selvittää prosessin todelliset kustannukset ja lopputuotteen hinta. Ja yrityksille saataisiin kehrättyä lankaa, jota ne voivat itse kokeilla neulekoneissa, sanoo Kamppuri.

Kamppurin ja Lahden mukaan valmiille langalle löytyisi loppukäyttäjiä helpostikin. Myös kuluttajista yhä useampi haluaa alkuperältään ja raaka-aineiltaan ympäristöystävällisen ja eettisen tuotteen.

Teksti: Kati Vastamäki
Kuva: Mika Kanerva

 
Kerro kaverille
Kokeilemalla kohti kiertotaloutta
Kokeilemalla kohti kiertotaloutta
4/2016
Kokeilemalla kohti kiertotaloutta
Kannattaako uutta rakentaa?
Kannattaako uutta rakentaa?
4/2016
Kannattaako uutta rakentaa?
Pian laiva ei enää jäädy
Pian laiva ei enää jäädy
4/2016
Pian laiva ei enää jäädy
Aurinkovoiman vallankumous on alkamassa
Aurinkovoiman vallankumous on alkamassa
4/2016
Aurinkovoiman vallankumous on alkamassa
Virtuaaliteknologia innostaa pelillistämisen professoria
Virtuaaliteknologia innostaa pelillistämisen professoria
4/2016
Virtuaaliteknologia innostaa pelillistämisen professoria
Ihmisenä tasavertainen, opettajana osaavampi
Ihmisenä tasavertainen, opettajana osaavampi
4/2016
Ihmisenä tasavertainen, opettajana osaavampi
TTY varasi fi-domainin Suomen käyttöön
TTY varasi fi-domainin Suomen käyttöön
4/2016
TTY varasi fi-domainin Suomen käyttöön
TTY rakentaa kansainvälisiä kumppanuuksia
TTY rakentaa kansainvälisiä kumppanuuksia
4/2016
TTY rakentaa kansainvälisiä kumppanuuksia
Timanteilla tehoa hiokemassan valmistukseen
Timanteilla tehoa hiokemassan valmistukseen
4/2016
Timanteilla tehoa hiokemassan valmistukseen
Kuitujen mittaaminen on nyt entistä helpompaa ja nopeampaa
Kuitujen mittaaminen on nyt entistä helpompaa ja nopeampaa
4/2016
Kuitujen mittaaminen on nyt entistä helpompaa ja nopeampaa
Some pitää ajan hermolla
Some pitää ajan hermolla
4/2016
Some pitää ajan hermolla
Tieteen päivillä puhutaan hyvästä elämästä ja teknologian rajoista
Tieteen päivillä puhutaan hyvästä elämästä ja teknologian rajoista
4/2016
Tieteen päivillä puhutaan hyvästä elämästä ja teknologian rajoista

Tampereen teknillinen yliopisto on teknologisen kehityksen tiennäyttäjä sekä tutkimusmaailman ja elinkeinoelämän yhteistyökumppani. Yliopistosta valmistuu haluttuja osaajia yhteiskunnan eri aloille.

Käyntiosoite:
Korkeakoulunkatu 10,
33720 Tampere

Postiosoite:
PL 527, 33101 Tampere

Puhelinvaihde:
03 311 511
ma–pe kello 8–16.15
kesällä ma–pe 8–15.45

Virallinen sähköpostiosoite:
tty.asiointi@tut.fi