Koivukuitua kehrätään vaatteeksi – yksi merkittävimmistä innovaa- tioista pitkään aikaanFIBICin 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.

SUCCESSSTORY

Ionisilla liuottimilla on ratkaiseva rooli uuden tekstiilikuidun

valmistusprosessissa, jolla on monia merkittäviä etuja perin-

teisiin liukosellun valmistusmenetelmiin verrattuna.

”Kun FuBio Cellulose –ohjelmassa käynnistettiin puukuidun

liuottamiseen liittyvä esikaupallinen tutkimusprojekti, tavoit-

teena oli löytää ratkaisu, jolla puusta voitaisiin valmistaa teks-

tiilikuitua menetelmällä, joka olisi ekologinen, turvallinen ja

yksinkertainen. Tulevaisuudessa syntyvän uuden liiketoimin-

nan lisäksi teknologialla voidaan korvata nykyään käytössä

olevia hyvin haastavaan kemiaan perustuvia liukosellun jalos-

tusmenetelmiä”, kertoo tutkimus- ja kehityspäällikkö Jari Rä-

sänen, Stora Enso Oyj.

KUSTANNUSTEHOKAS JA EKOLOGINEN PROSESSI

Valittu tutkimuslinja perustui ionisiin liuottimiin, joita on tut-

kittu ja kehitetty Helsingin yliopistossa. Valmistusmenetelmän

kehitystyöhön mukaan tuli Aalto-yliopiston Kemian tekniikan

korkeakoulu prosessikehitysosaamisellaan.

Vuonna 2010 aloitetussa projektissa on tutkittu selluloo-

san liuottamista ioniseen nesteeseen ja mahdollisuuksia keh-

rätä kuitua puristamalla liuotettu selluloosa pienten reikien

läpi. Tutkitussa menetelmässä syntyneet kuitusäikeet kulke-

vat hetken ilmassa, jolloin niitä venytetään. Sen jälkeen ne

päätyvät vesialtaaseen, jossa selluloosa kiteytyy ja muodos-

taa 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 ominai-

suudet nesteen regenerointiin eli kemikaalien palauttamiselle

kiertoon.

Kehitystyössä otettiin aimo harppaus eteenpäin, kun raa-

ka-aineena voidaan käyttää kotimaista koivua. Erikoisraaka-

aineiden sijaan koivun saatavuus on eri luokkaa ja se mahdol-

listaa valmistuksen sellaisessa mittakaavassa, jolla voidaan

tyydyttää tulevaisuuden tekstiiliteollisuuden tarpeet.

”Tämä tapa prosessoida selluloosaa on hyvin innovatiivi-

nen 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 kaksinkertaistu-

van seuraavan noin 15 vuoden aikana. Samalla pula vedestä

LISÄTIETOJA:

Anna SuurnäkkiOhjelmapäällikköVTTPuh. 040 525 7432anna.suurnakki@vtt.fi

Markku LeskeläTutkimusjohtajaFinnish Bioeconomy Cluster FIBIC OyPuh. 050 598 7665markku.leskela@fibic.fi

www.fibic.fi

”Varsinainen läpimurto tapahtui, kun löydettiin ioninen

neste, joka liuottaa kuidun ja jolla on lupaavat ominaisuudet

nesteen regenerointiin.”

ja sopivasta viljelymaasta estää puuvillan tuotannon lisäämi-

sen. Jo nämä reunaehdot kasvattavat markkinoita ekologisel-

le puukuidulle.

Kaiken lisäksi kyseinen puuselluloosasta tehty tekstiilikuitu

on korkealaatuista: sen vetorasitus- ja hankausominaisuudet

on todettu erinomaiseksi. Lisäksi siitä tehdyt tekstiilit hohta-

vat himmeästi ja tuntuvat miellyttäviltä. Menetelmällä valmis-

tetut kuidut ovat vahvempia kuin puuvilla- tai viskoosikuidut.

”Tässä ollaan täysin uudessa kiinni ja odotukset ovat kor-

kealla, koska ennusmerkit jatkotoimenpiteiden onnistumises-

ta ovat vahvat. Nyt menetelmää on testattu laboratoriomitta-

kaavaisesti, 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. Globaalis-

sakin 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 kilpailulain-

säädäntö ei rajoita ja siksi yhtiöt voivat toimia yhteisten tavoit-

teiden eteen”, Kari Kovasin painottaa.

”Tämä tutkimus on hyvä esimerkki FIBICissä ohjelmien on-

nistumisesta. Yhdistämällä eri organisaatioiden osaamiset voi-

daan hyvästä ideasta saada aikaan uusia kaupallisesti hyö-

dynnettäviä tuloksia, jotka avaavat markkinoita suomalaiselle

teollisuudelle”, toteaa FuBio Cellolosen ohjelmapäällikkö Anna

Suurnäkki, VTT.

”FIBICin ohjelmissa korostuu tieteen ja käytännön yhdistämi-

nen. Ohjelmissa tehdään uusia asioita hyödynnettävyysaspek-

ti mielessä. Kun kaikki osaset loksahtavat paikalleen, voidaan

saada aikaan läpimurtoja, jotka uudistavat alaa”, Anna Suur-

näkki lisää.