Suomesta uuden sukupolven selluteollisuuden mahtimaa

Suomi elää metsästä. Tämä tuttu slogan pitää edelleen paikkansa, sillä Suomen viennistä viidennes nojaa metsäteollisuuden tuotteisiin ja ala työllistää kymmeniä tuhansia suomalaisia. Suomi on maailman kärjessä sellun ja paperin tuottajana, mutta niiden rinnalle kehitetään kuumeisesti myös uusia tuotteita.

”Paperin kulutus laskee koko ajan, joten kasvua pitää hakea uusista tuotteista.  Suomen metsien vuosittainen kasvu on yli 100 miljoonaa kuutiota, josta kestävä hakkuumahdollisuus on noin 80 miljoonaa kuutiota. Metsäteollisuutemme käyttää tällä hetkellä puuta noin 60 miljoonaa kuutiota vuodessa. Tuhannen taalan kysymys on, että mitä me teemme tällä luonnonrikkaudellamme”, kertoo elokuussa Luonnonvarakeskuksen ylijohtajana aloittanut Johanna Buchert. Hän on aiemmin vastannut VTT:llä Luonnonvara- ja ympäristöratkaisut liiketoiminta-alueen tutkimuksesta.”

Design-lähtöistä tuotekehitystä

Buchert koordinoi VTT:llä laajaa tutkimushanketta, jossa etsitään selluloosalle uusia design-lähtöisiä käyttösovelluksia, kehitetään niihin liittyvää teknologioita ja tutkitaan uusia tapoja luoda lisäarvoa selluloosasta. Teknologioiden avulla voidaan korvata fossiilisten raaka-aineiden käyttöä esimerkiksi tekstiilituotteissa, sisustuselementeissä ja rakennusmateriaalina.

”Suomen uusissa sellutehdassuunnitelmissa kaikki puun osat otetaan talteen. Ligniinistä saadaan arvokemikaaleja, kuoresta energiaa tai kemikaaleja ja puun uuteaineista vaikkapa voiteluaineita. Selluloosasta voidaan tehdä vaikka erilaisia puuvillaa korvaavia tekstiilejä tai rakennus- ja sisustusmateriaaleja. Tulevaisuuden sellutehtaan ympärillä on monipuolinen yritysten rypäs, jossa syntyy erilaisia korkean jalostusasteen tuotteita. Jos nyt päätuote on alle tuhat euroa maksava sellu, saadaan tulevaisuudessa sellun lisäksi eri jakeista huomattavasti enemmän arvoa.”

Buchert muistuttaa, että sellujalosteiden hyödyntäminen esimerkiksi vaateteollisuudessa on kestävän kehityksen mukaista, sillä puuvillan tuotanto ei voi jatkaa kasvuaan nykyisellä vauhdilla.

”Maapallon väestö lisääntyy ja ruoan tarve kasvaa. Puuvilla kilpailee peltoalasta viljelykasvien kanssa, mutta tätä eivät meidän metsämme tee.” 

Sellukuitumekossa linnan juhliin

Buchert väläyttää, että kymmenen vuoden sisällä Linnan juhlissa nähdään uudella teknologialla sellutekstiilistä valmistettu puku. Tällä hetkellä unelmien mekkokangas on vielä tutkijoiden ja designereiden suunnittelupöydillä, mutta kovin pitkä matka tuotantoon ei ole. Perinteisesti liukosellusta tehdään viskoosia ja erilaisia muuntokuituja, mutta nyt tutkitaan myös uusia tapoja tehdä selluloosasta tai sen rakenneosista suoraan lankaa ja edelleen erilaisia tekstiilimateriaaleja esim. sisustukseen.

”Jyväskylässä toimiva Spinnova Oy tutkii suoraan sellutehtaan massasta valmistetun kuitulangan valmistusta. Lähitulevaisuudessa näemme varmasti täysin uudentyyppisiä puukuitupohjaisesta langasta valmistettuja tuotteita. Siitä ei ole enää pitkä harppaus laajempaan tekstiilimateriaalituotantoon.”

”Erilaisiin käyttötarkoituksiin suunniteltujen tekstiilien ominaisuudet edellyttävät innovaatiota. Vedenkestävyyteen on jo olemassa ratkaisuja, mutta vaatekankaan pitää olla myös hyvin laskeutuvaa ja mukavan tuntuista päällä. Se edellyttää tekstiilin sidosrakenteen, langan tai kuitujen ominaisuuksien muokkaamista. Aalto-yliopiston koneensuunnittelijat kehittävät yhdessä VTT:n ja Tampereen teknillisen yliopiston tekstiilitekniikan tutkijoiden kanssa laiteratkaisuja, joilla tällaista kangasmaista materiaalia saadaan tuotettua uusilla valmistusmenetelmillä helposti ja ympäristöystävällisesti.”

Kuvassa selluloosan 3D-tulostus kankaalle.

Pienet ja suuret toimijat yhteistyöhön

Kyky valmistaa uutta materiaalia ei vielä riitä, sillä tuotteelle pitää olla kysyntää ja markkinoita. Siksi VTT:n koordinoimassa tutkimus lähtee design-vetoisesti ja teknologiakehitys on valjastettu tukemaan designin tarpeita. Liiketoimintatutkimus on myös erittäin tärkeää, koska uudenlainen biotalousekosysteemi tarvitsee tasapainoisen kombinaation pienuuden ja suuruuden ekonomiaa.

”Mielikuvat synnyttävät lisäarvoa, joten pyrimme löytämään premium-konsepteja ia massatuotteiden rinnalle. Aalto-yliopiston designerit ovat ihastuneet selluloosaan materiaalina. Vaasan ja Aalto yliopiston ja liiketoiminnan tutkijat kehittävät malleja uusien materiaalien ympärille syntyvän yritystoiminnan ja perinteisen sellutuotannon yhteistyölle.”

Mekkokankaan lisäksi sellukuidusta voidaan tulevaisuudessa valmista myös erilaisia muokattavia sisustusrakenteita tai komposiitteja.

”Sellusta saadaan kerrostamalla kovia ja pehmeämpiä rakenteita esimerkiksi huonekalu-, rakennus- ja autoteollisuuden tarpeisiin. Ja mikä ettei myös astioiden ja vaikkapa silmälasinsankojen valmistajille”, kertoo Buchert.

Materiaalin kierrätettävyys on myös tutkijoiden kiinnostuksen kohteena.

”EU:n kaatopaikkadirektiivin mukaan tekstiilijätettä ei saa enää viedä kaatopaikalle. Siksi materiaalien kierrättäminen on äärimmäisen kiinnostava asia. Eilinen Hesari ja rikkinäinen T-paita voidaan kerätä, pistää tuotantoprosessissa samaan kattilaan ja jalostaa hienoksi kankaaksi. Tällaisen uuden teollisuuden ympärille syntyisi luonnollisesti myös lukuisia uusia palvelukokonaisuuksia kierrätyksestä, keräyksestä, lajittelusta ja kuljetuksesta aina myyntiin ja markkinointiin saakka. Näin syntyisi kestävä biokiertotalous, jossa kaikki liikenevä materiaali hyödynnetään.”


Teksti: Risto Alatarvas
Kuvat: VTT ja Eeva Suorlahti

Viimeksi muokattu 16.9.2015

Tietysti.fi on Suomen Akatemian sivusto, joka kertoo yleistajuisesti Akatemian rahoittamasta tutkimuksesta sekä tieteestä ja tutkimuksesta yleensä. Sivuille kootaan muun muassa tutkijahaastatteluita, tieteen yleisötapahtumia, tiedeuutisia ja tutkimuksesta kertovia taustajuttuja.

Seuraa meitä:

Ota yhteyttä

Suomen Akatemian viestintä
terhi.loukiainen@aka.fi

Lisätietoja Suomen Akatemiasta www.aka.fi