Uutta tietoa huipputeknologiasta ja sen hyödyntämisestä, tietoa tulevaisuuden ratkaisuista ja palveluista päätöksenteon tueksi ja liiketoiminnan kehittämiseen. Kohdistettu VTT:n kumppaneille, asiakkaille sekä huipputeknologiasta ja sen sovelluksista kiinnostuneille.
Julkaisu tieteestä, teknologiasta ja liiketoiminnasta

​Spinnovan kehittämä kuitulankateknologia edustaa läpimurtoteknologiaa. Kuva: Mikko Vähäniitty

 

Kestävästi lankaa puukuidusta

Paula Bergqvist | 6.5.2015

​Spinnova kehittää menetelmää, jolla puukuidusta kehrätään lankaa ilman ympäristöä rasittavaa kemiallista käsittelyä. 

Janne Porasella on pitkä työura VTT:llä. Viimeisimmät vuodet ennen Spinnovaa Janne Poranen toimi VTT:n kuitu- ja biopohjaisia materiaaleja kehittävän tutkimusalueen päällikkönä. Hänen tehtävänänään oli edistää erityisesti puupohjaisten materiaalien t&k-hankkeita.  

Poranen oli jo pitkään tähdännyt oman yritystoiminnan käynnistämiseen, kunhan sopiva idea löytyy. Hän oli seurannut uuden puukuituteknologian kehitystä alusta lähtien. 

–Vuosi sitten oltiin tilanteessa, jossa paras mahdollisuus viedä teknologiaa eteenpäin oli tehdä se yritystoimintana. Juha Salmela lähti epäröimättä mukaan yrityksen perustamiseen. 

Spinnova perustettiin viime syksynä, ja toiminta käynnistyi virallisesti tammikuussa Jyväskylässä. Jyväskylässä työskentelee nyt pieni, mutta motivoitunut ryhmä puukuituasian­tuntijoita. 

Ensimmäisiä tehtäviä olivat yhteistyökumppaneiden ja rahoittajien etsiminen. Molemmat onnistuivat erinomaisesti. 

Ajatus hämähäkinverkosta

Juha Salmela työskenteli VTT:llä erikoistutkijana vuosikymmenen vaihteessa. Hän sai idean lankaan työskennellessään Oxfordin yliopiston silkkitutkijoiden kanssa. Keskustelut johtivat ajatukseen, että hämähäkin seitin rakentamisella ja puukuitujen järjestäytymisellä voi olla jotain yhteistä. 

Onnistuisiko langan valmistaminen puu­kuidusta samalla periaatteella kuin hämähäkki luo verkkoaan? Saadaanko puukuidut järjestymään samaan suuntaan ja mahdollisimman peräkkäin?

Menetelmäkehitys eteni nopeasti. Salmela laati uuteen puukuidun käsittelyyn liittyvän keksintöilmoituksen vuonna 2011, ja ensimmäinen patenttihakemus jätettiin vuoden lopulla. 

Ratkaisut löytyivät materiaalien virtauksista. Keksintö perustuu erilaisten materiaalien käyttäytymiseen eli kuitususpensiovirtausten tuntemiseen – reologiaan. Se ratkaisee kysymyksen, miten kuituvirtausta pystytään hallitsemaan niin, että siitä voidaan muodostaa lankaa. 

– Salmelan ideaa kokeiltiin VTT:llä. Jo ensimmäiset kokeet osoittivat, että puulangan valmistus onnistuu, kun puumassa ohjataan neulanreiän läpi, ja kuidut läpäisevät reiän oikeassa asennossa.

Porasen mukaan taustalla oleva perusidea on yksinkertainen, mutta toteaa, että edessä on kuitenkin vielä monta kehitysvaihetta ennen kuin puuperäistä lankaa kehrätään teollisessa mittakaavassa.

Menetelmää kehitettiin VTT:llä laboratoriomittakaavaan asti, ja se saatiin toimimaan erittäin hyvin. Ilman jatkuvatoimista lankaprosessia valmistui puolen metrin mittaisia langanpätkiä.  

– Tehtävämme Spinnovassa on nyt skaalata menetelmä niin, että se toimii myös teollisessa mitassa. 

– Olemme kokeilleet menetelmää erilaisilla puumassoilla. Parhaat tulokset saimme kotimaisilla puulajeilla – kuusella ja männyllä. Näyttää siltä, että menetelmä soveltuu parhaiten pitkien luonnonkuitujen käsittelyyn, ja sehän on Suomen kannalta vain hyvä asia. Esimerkiksi eucalyptus­kuitu on lyhyttä.

– Parhaillaan kehitämme menetelmän perusprosessin hallittavuutta ja stabiilisuutta. Sen jälkeen keskitymme lopputuotteiden ominaisuuksien hiomiseen, kertoo Poranen.

Spinnovan teknologia on ainut, jolla voidaan valmistaa lankaa suoraan puukuidusta. Viskoosi- ja Lyoncel-prosesseissa (Man-Made-Cellulose, MMC) selluloosamassat käyvät läpi monet kemialliset prosessit, joilla puukuidut pilkotaan polymeereiksi ja joilla niistä poistetaan komponentteja. Vasta tämän jälkeen kuidut rakennetaan polymeerimassasta uudestaan. Lopulta lanka kehrätään katkokuiduista.

– Spinnovan menetelmässä ei ole näin paljon kemikaaleja, energiaa ja vettä kuluttavia vaiheita. Kehräämme lankaa suoraan puumassasta. Tähän ei ole kukaan aiemmin kyennyt, kertoo Poranen.

– Nykyisiin polymeerikuitu- tai puuvilla­kuituprosesseihin verrattuna ympäristöjalanjälki tällä menetelmällä tulee olemaan huikeasti pienempi. Puuvillakin kasvaa alueilla, missä ei ole luontaisesti vettä. Man-made-teknologiat syövät puuvillan markkinaosuutta. Kasvu on noin 10 prosentin luokkaa vuodessa.

Poranen ei kiistä, etteikö menetelmässä olisi riskinsä. Spinnovan suunnitelmissa on kehittää pienen mittakaavan tuotantoympäristö 2–3 vuoden kuluessa. 

– Pyrimme viemään tuotannonkehityksen alkuvaiheen nopeasti läpi. Sen jälkeen ete­nemme markkinoiden testaamiseen ja teemme päätökset suuremman teollisen vaiheen käynnistämisestä. Siinä vaiheessa puhutaankin jo kymmenien miljoonien eurojen investoinnista.

Spinnovan kumppaneiksi on valikoitunut itävaltalainen Lenzing AG ja suomalainen WoodNotes. Lenzing on maailman suurin man-made-cellulose-yritys. Se tekee puupohjaisesta materiaalista tekstiilikuituja viskoosi- ja Lyocel-prosessin avulla. WoodNotes valmistaa  paperilangasta kankaita ja mattoja.

Spinnova rakentuu Porasen ja Salmelan omaan sekä muuhun yksityisen rahoituksen sekä VTT Venturesin ja teollisten kumppanien myöntämän rahoituksen varaan.

– VTT:llä on runsaasti hyviä teknologia­ideoita vastaavanlaisten yritysten käynnistämiseen. Niiden käynnistämiseksi tarvitaan lisää yrittäjähenkeä ja riskinottokykyä. 

Spinnovan puukuitulankahanke voitti helmi­kuussa työ- ja elinkeinoministeriön kansainvälisen biojalostamokilpailun. Palkintoraadin perustelujen mukaan Spinnovan kuitulanka­teknologia, jolla puukuidusta voidaan kehrätä suoraan lankaa, edustaa läpimurtoteknologiaa, joka voi mullistaa sekä tekstiili- että metsäteollisuuden ja luoda tulevaisuudessa merkittävää liiketoimintaa.

impulssi-spinnova-juha-salmela-janne-poranen.jpg
 

Juha Salmela (vas.) ja Janne Poranen perustivat Spinnovan vuonna 2015.​Kuva: Mikko Vähäniitty

Spinnova

  • Tutkimus- ja tuotekehitysyritys, joka kehittää VTT:llä alkunsa saanutta kuitulankateknologiaa
  • Toimitilat Jyväskylässä
  • Perustajat: Janne Poranen ja Juha Salmela
  • Rahoittajat: Markku Kaloniemi, Yrjö Neuvo, Timo Soininen, VTT Ventures Oy, Lenzing AG ja Besodos Oy
  • Perustamisvuosi: 2014
  • www.spinnova.fi  


 

 

 

Impulssihttp://www.vtt.fi/ImpulssiImpulssi
Impulssi 2/2017http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2017.aspxImpulssi 2/2017
Matti Apunen: Meillä ei ole varaa olla ilman robottejahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Meilla-ei-ole-varaa-olla-ilman-robotteja.aspxMatti Apunen: Meillä ei ole varaa olla ilman robotteja
Kaikki katseet uudistumiseenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kaikki-katseet-uudistumiseen.aspxKaikki katseet uudistumiseen
Älylasit haastavat kännykänhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Alylasit-haastavat-kannykan.aspxÄlylasit haastavat kännykän
Teollinen 3D-tulostus nousukiidossahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Teollinen-3D-tulostus-nousukiidossa.aspxTeollinen 3D-tulostus nousukiidossa
Wärtsilän Jaakko Eskola: Menestymme vain innovoinnilla ja uusiutumisellahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Wärtsilän-Jaakko-Eskolaä-Menestymme-vain-innovoinnilla-ja-uusiutumisella.aspxWärtsilän Jaakko Eskola: Menestymme vain innovoinnilla ja uusiutumisella
Terveyttä ja tehokkuutta ruuan laadusta tinkimättähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Terveytta-ja-tehokkuutta-ruuan-laadusta-tinkimatta.aspxTerveyttä ja tehokkuutta ruuan laadusta tinkimättä
Enemmän kuin pelkkää piitähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Enemman-kuin-pelkkaa-piita.aspxEnemmän kuin pelkkää piitä
Tulevaisuuden 5G-verkko etenee koekäyttöön Oulussahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-5G-verkko-etenee-koekayttoon-oulussa.aspxTulevaisuuden 5G-verkko etenee koekäyttöön Oulussa
Hulevedet puhtaiksi Leca-sorallahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Hulevedet-puhtaiksi-Leca-soralla.aspxHulevedet puhtaiksi Leca-soralla
Oma osaaminen yhteiseksi hyväksihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Oma-osaaminen-yhteiseksi-hyvaksi.aspxOma osaaminen yhteiseksi hyväksi
ChemSheet-innovaatioilla tietä uusille ratkaisuillehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Chemsheet-innovaatioilla-tietä-uusille-ratkaisuille.aspxChemSheet-innovaatioilla tietä uusille ratkaisuille
VTT:n spinno GrainSense tuo laboratorion maanviljelijän kouraanhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/VTTn_spinno_GrainSense_tuo_laboratorion-maanviljelijan-kouraan.aspxVTT:n spinno GrainSense tuo laboratorion maanviljelijän kouraan
Uutta virtaa elektroniikkateollisuuteenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uutta-virtaa-elektroniikkateollisuuteen.aspxUutta virtaa elektroniikkateollisuuteen
Puukuitu haastaa muovin kauppakasseissahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puukuitu-haastaa-muovin-kauppakasseissa.aspxPuukuitu haastaa muovin kauppakasseissa
Turbiinisiivillä miljoonien säästöihinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Turbiinisiivet-saastavat-miljoonia.aspxTurbiinisiivillä miljoonien säästöihin
Uusi agenda tehostaa tutkimusinfran käyttöähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uusi-agenda-tehostaa-tutkimusinfran-käyttöä.aspxUusi agenda tehostaa tutkimusinfran käyttöä
Puun voimalla biotalouteenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puun-voimalla-biotalouteen.aspxPuun voimalla biotalouteen
Maailma kuluttajien silminhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Maailma-kuluttajien-silmin.aspxMaailma kuluttajien silmin
Teollisuuden kyberturvallisuus paranee yhteistyöllähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Teollisuuden-kyberturvallisuus-paranee-yhteistyolla.aspxTeollisuuden kyberturvallisuus paranee yhteistyöllä
Kansainvälinen yrittäjyys ei toteudu hetkessä vaan siihen kasvetaanhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kansainvälinen-yrittäjyys-ei-toteudu-hetkessä-vaan-siihen-kasvetaan.aspxKansainvälinen yrittäjyys ei toteudu hetkessä vaan siihen kasvetaan
Tulevaisuuden arkkitehdit asiallahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-arkkitehdit-asialla.aspxTulevaisuuden arkkitehdit asialla
Tuotteita jätteestä – muovipitoinen orgaaninen jäte otetaan käyttöönhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tuotteita-jätteestä.aspxTuotteita jätteestä – muovipitoinen orgaaninen jäte otetaan käyttöön
Voiko älykkäiden kaupunkien suorituskykyä mitata?http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Voiko-alykkaiden-kaupunkien-suorituskykya-mitata.aspxVoiko älykkäiden kaupunkien suorituskykyä mitata?
VTT hyödyntää Fabry-Perot interferometriteknologiaahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Fabry-Perot-interferometriteknologia.aspxVTT hyödyntää Fabry-Perot interferometriteknologiaa
Asuinmukavuus ja energiatehokkuus mahtuvat samaan kotiinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Asuinmukavuus-ja-energiatehokkuus-mahtuvat-samaan-kotiin.aspxAsuinmukavuus ja energiatehokkuus mahtuvat samaan kotiin
Mitä kuuluu Australiaan?http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Mita-kuuluu-Australiaan.aspxMitä kuuluu Australiaan?
Matti Apunen: Ongelma nimeltä huippuosaajahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Matti-Apunen-Ongelma-nimelta-huippuosaaja.aspxMatti Apunen: Ongelma nimeltä huippuosaaja
Samaa säätöä seuraavat 100 vuottahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Samaa-säätöä-seuraavat-100-vuotta.aspxSamaa säätöä seuraavat 100 vuotta
Avoimen lähdekoodin infrastruktuuri sähkömekaanisen alan tuotekehityksessähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Avoimen-lahdekoodin-infrastruktuuri-sahkomekaanisen-alan-tuotekehityksessa.aspxAvoimen lähdekoodin infrastruktuuri sähkömekaanisen alan tuotekehityksessä
Suomi tavoittelee kärkipaikkaa tekoälyn soveltamisessahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomi-tavoittelee-karkipaikkaa-tekoalyn-soveltamisessa.aspxSuomi tavoittelee kärkipaikkaa tekoälyn soveltamisessa
Maailma vuonna 2030 – vastauksia huomisen kysymyksiinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Maailma-vuonn-2030-vastauksia-huomisen-kysymyksiin.aspxMaailma vuonna 2030 – vastauksia huomisen kysymyksiin
Automaatiolla älykkyyttä liikenteeseenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Automaatiolla-alykkyytta-liikenteeseen.aspxAutomaatiolla älykkyyttä liikenteeseen
Robottiautojen esiinmarssihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Robottiautojen-esiinmarssi.aspxRobottiautojen esiinmarssi
Painettu teknologia kutsuu muotoilijoitahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Painettu-teknologia-kutsuu-muotoilijoita.aspxPainettu teknologia kutsuu muotoilijoita
Laivateollisuuden digitalisoituminen edellyttää huippututkimustahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Laivateollisuuden-digitalisoituminen-edellyttää-huippututkimusta.aspxLaivateollisuuden digitalisoituminen edellyttää huippututkimusta
Suomi on hyvä investointihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomi-on-hyva-investointi.aspxSuomi on hyvä investointi
Mahdollisuus piilee haasteissahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Mahdollisuus-piilee-haasteissa.aspxMahdollisuus piilee haasteissa
Joustavan energiatuotannon kärkimaaksihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Joustavan-energian-karkimaaksi.aspxJoustavan energiatuotannon kärkimaaksi
Puhtaampaa kaupunkiliikennettä puupohjaisella dieselillähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puhtaampaa-kaupunkiliikennetta-puupohjaisella-dieselilla.aspxPuhtaampaa kaupunkiliikennettä puupohjaisella dieselillä
Kännykällä mielenrauhaahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kannykalla-mielenrauhaa.aspxKännykällä mielenrauhaa
Kaura on kysyttyä tavaraa maailmallahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kaura-on-kysyttya-tavaraa-maailmalla.aspxKaura on kysyttyä tavaraa maailmalla
Lämpöaistimus on monen tekijän summahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Lampoaistimus-on-monen-tekijan-summa.aspxLämpöaistimus on monen tekijän summa
Pilottitehtaat jauhavat ideoista liiketoimintaahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Pilottitehtaat-jauhavat-ideoista-liiketoimintaa.aspxPilottitehtaat jauhavat ideoista liiketoimintaa
Kyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamistahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kyberturvallisuus-vaatii-muutakin-kuin-teknologiaosaamista.aspxKyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamista
Vanha ydintutkimusreaktori poistetaan käytöstä – uusi ydinturvallisuustalo rakenteillahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/FiR-1-tutkimusreaktori-poistetaan-kaytosta.aspxVanha ydintutkimusreaktori poistetaan käytöstä – uusi ydinturvallisuustalo rakenteilla
5G tuo vauhtia verkkopalveluihinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/5G-tuo-vauhtia-verkkopalveluihin.aspx5G tuo vauhtia verkkopalveluihin
Optinen isotooppispektroskopia: Yhä tarkempia tietoja tutkimuskohteestahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Optinen-isotooppispektroskopia-kehittynyt-merkittavasti.aspxOptinen isotooppispektroskopia: Yhä tarkempia tietoja tutkimuskohteesta
Syntymäpäivälahja meiltä itsellemmehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Syntymapaivalahja-meilta-itsellemme.aspxSyntymäpäivälahja meiltä itsellemme