Puukuitutekstiilejä kehitetään useissa hankkeissa – luvassa on valtavat markkinat

Ioncell-kuidusta tehtyjä kankaita ja vaatteita. Kuva: Metsä Fibre

Kehitteillä olevilla teknologioilla koko Suomen metsien kasvun muuttaminen tekstiileiksi tyydyttäisi kymmenesosan tekstiilin maailmanmarkkinoista. Samat teknologiat käyvät myös tekstiilien kierrätykseen, jolloin neitseellisen raaka-aineen ja puuvillan tarve vähenisi.

Puusta on osattu tehdä kangasta kauan. Esimerkiksi Stora Enson Uimaharjun sellutehtaan liukosellu menee kokonaisuudessaan viskoosin valmistukseen.

Tekstiilin tekeminen puu- tai sellukuidusta edellyttää aina kuitujen liuottamista. Viskoosiprosessissa tämä tehdään rikkihiilen avulla.

Rikkihiili on kuitenkin erittäin myrkyllistä. Tutkimusprofessori Ali Harlin Teknologian tutkimuskeskus VTT:ltä sanoo, että uusien tekstiilihankkeiden päätavoite onkin päästä eroon rikkihiilestä.

”Rikkihiili on kolmella tavalla huono asia. Se on myrkyllistä ja tuhoaa hermosoluja, pieninä pitoisuuksina se haisee ja on lisäksi paloherkkää”, sanoo Harlin.

Ensimmäiset tekstiilikuidut pilottitehtaalta kesäkuussa

Pidemmällä VTT:n hankkeista on karbamaattiteknologia. Siinä liukoselluloosa muunnetaan liukoiseksi urealla.

Toinen teknologia on BioCelSol, jossa selluloosa muokataan entsyymien avulla. BioCelSol-teknologia on kuitenkin vasta tulossa skaalausvaiheeseen, mikä tarkoittaa sen selvittämistä, soveltuuko se suuremmille tuotantomäärille.

Karbamaattiprosessissa saatavat kuidut ovat pehmeitä. Siksi ne soveltuvat esimerkiksi hygieniatekstiileihin tai puuvillasekoitteisiin.

Karbamaattiteknologiakaan ei ole uutta. ”Neste kokeili sitä Säterissä jo 20 vuotta sitten, mutta silloin teknologialle ei nähty tarvetta”, sanoo Harlin.

”Se jäi varastoon ja muutama vuosi meillä oli teekkarihenkinen kokeilu, missä teimme teknologialla tekstiilikuitua vanhoista sanomalehdistä. Havaitsimme, että se todella toimi”, sanoo Harlin.

Koska karbamaattiteknologia on vanhaa, sen kehittäminen on pitkällä. ”VTT:n Bioruukkiin Espoon Kivenlahdessa on valmistumassa pilottilaitos, joka alkaa tuottaa tekstiilikatkokuitua karbamaattiteknologialla kesäkuussa”, sanoo Harlin.

Kaupallistamisen ensi askeleita ottaa startup-yritys Infinited Fiber Company, jolla on esitilauksia tuotteesta. Kun tulokset ovat hyviä, teknologia voidaan lisensoida ensimmäiselle teolliselle laitokselle.

Ali Harlin. Kuva: Erkki Oksanen
Tutkimusprofessori Ali Harlinin mukaan tekstiilikuiduista tulee vielä volyymituote metsäteollisuudelle. Kuva: Erkki Oksanen

Ioncell sai juuri 1,5 miljoonan lisärahoituksen

Kolmas VTT:n tutkima teknologia on nimeltään Ioncell-F. Sillä saatavan kuidun hyvä puoli on, että se on lujempaa kuin nykyisin myynnissä olevat tekstiilikuidut.

”Se valmistetaan vetämällä kuituja Aalto-yliopiston kehittämällä menetelmällä ilman läpi, jolloin kuitujen molekyylirakenne orientoituu paremmin ja vetolujuus kasvaa. Toisaalta kuidusta tulee hauraampaa, se nyppyyntyy helpommin ja sitä on vaikeampaa värjätä”, sanoo Harlin.

Ioncell-teknologia perustuu tehokkaaseen liuotukseen ionisella liuottimella, jonka Helsingin yliopisto on kehittänyt. Pääongelma kehitystyössä on liuottimen talteenoton ratkaiseminen niin, että tuotannon kemikaalikierrosta saadaan mahdollisimman suljettu.

Tekes on myöntänyt vaiheelle 1,5 miljoonan euron rahoituksen. Toistaiseksi Ioncell-teknologialla on tehty vain muutama pieni vaatekappale. Seuraavassa vaiheessa myös kuitujen valmistusta pyritään skaalaamaan pilottimittakaavaan.

Harlinin mukaan Ioncelliä tuskin saadaan teolliseen mittakaavaan ennen 2020-luvun loppupuolta. ”Mutta se tulee varmasti jollakin aikavälillä”, hän vakuuttaa.

Spinnova-niminen yhtiö taas tekee lankaa suoraan puukuiduista. ”Kyseessä on siis tavallaan erittäin hieno paperinaru”, sanoo Harlin.
Spinnovan ”paperinarua” tutkitaan monesta näkökulmasta, kuten nanoselluloosan ja langan koostumuksen kannalta.

Teknologiat mahdollistavat myös tekstiilien kierrätyksen

Käytettyjen puuvillatekstiilien kierrätys liittyy teknologioihin läheisesti. Se kiinnostaa suuria tekstiilitaloja ja niiden alihankkijoita, kahdesta syystä: puuvillantuotannon ympäristöongelmien ja kasvavan tekstiilijätteen määrän takia.

Siistattua puuvillaa, kuten käytettyjä lakanoita ja pyyhkeitä voidaan käyttää sekä karbamaatti- että Ioncell-prosessien raaka-aineena. Kierrätettävät tekstiilit voidaan liuottaa samalla prosessilla kuin sellukuidutkin.

Jos puukuitutekstiilien tuotanto saadaan kehitteillä olevilla teknologioilla kannattavasti teollistettua, sen menestyksestä ei ole epäilystä. Metsäpohjainen raaka-aine pärjää ympäristöystävällisyydellä: puuvillan viljely on yksi maatalouden suurimmista ympäristöongelmista ja lisäksi se kilpailee peltoalasta ruoantuotannon kanssa, toisin kuin puu.

Öljypohjaisiin tekokuituihin verrattuna puukuidun tuotanto on kestävämpää, koska sen raaka-aine on uusiutuvaa ja se on uuden teknologian ansiosta myös täysin kierrätettävää.

Markkinat ovat valtavat

Maailman tekstiilimarkkinat ovat valtavat. Jos esimerkiksi koko Suomen metsien noin sadan miljoonan kuution vuosikasvusta tehtäisiin kangasta, se kattaisi tekstiilien 140–150 miljoonan tonnin vuotuisesta maailmanmarkkinasta vasta kymmenen prosenttia. Toisaalta tekstiilien maailmanmarkkina on runsas puolet selluloosan maailmanmarkkinasta.

Raaka-aineeksi kelpaa mikä hyvänsä puulaji. Lisäksi tekstiilin jalostusarvo on suuri – kilohinnaltaan tekstiili hakkaa kaikki metsäteollisuuden aiemmat suurten volyymien tuotteet.

Ei ole ihme, että Harlin naureskelee väitteille, joiden mukaan metsäteollisuus ei enää koskaan onnistu kehittämään vaikkapa aikakauslehti- tai kopiopaperin kaltaista massatuotetta. ”Kyllä pystyy, isommalla volyymillä ja paremmalla hinnalla”, hän vakuuttaa.

Suomalaisista metsäteollisuusyrityksistä Metsä Fibre ja Stora Enso ovat Harlinin havainnon mukaan kiinnostuneet Ioncell-prosessista. Stora Enso on aiemminkin investoinut liukoselluun Uimaharjun tehtaallaan ja on mukana strategisen tutkimuksen hankkeissa.

Metsä Fibre on esitellytkin tekstiilinvalmistuksen kehitystyötään ja hankkinut vähemmistöosakkaakseen japanilaisen Itochun, joka on iso yhtiö maailman tekstiilimarkkinoilla.

Tällä hetkellä Ioncellin tärkeimmät patentit ovat Aalto-yliopiston ja Helsingin yliopiston omistuksessa. ”Jos ja kun teknologiaa aikanaan aletaan viedä tuotantoon, sitä varten voitaisiin perustaa erillinen yhtiö, joka demonstroi teknologian ja alkaa myydä lisenssejä sen käyttöön”, spekuloi Harlin.

”Toinen mahdollinen vaihtoehto voisi olla, että teknologia myytäisiin jollekin yhtiölle, jolla on riittävän leveät hartiat sen teollistamiseen ja kaupallistamiseen”, sanoo Harlin.


VTT:n Bioruukki


 

Kirjoittaja

Hannes Mäntyranta

Kirjoita kommentti