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
Puhtaampaa kaupunkiliikennettä puupohjaisella dieselillähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puhtaampaa-kaupunkiliikennetta-puupohjaisella-dieselilla.aspxPuhtaampaa kaupunkiliikennettä puupohjaisella dieselillä
Tulevaisuuden arkkitehdit asiallahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-arkkitehdit-asialla.aspxTulevaisuuden arkkitehdit asialla
Uusia ratkaisuja kaupunkitulvien ehkäisyynhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uusia-ratkaisuja-kaupunkitulvien-ehkaisyyn.aspxUusia ratkaisuja kaupunkitulvien ehkäisyyn
Turbiinisiivillä miljoonien säästöihinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Turbiinisiivet-saastavat-miljoonia.aspxTurbiinisiivillä miljoonien säästöihin
Brasilia viitoittaa bioenergian tietähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Brasilia-viitoittaa-bioenergian-tieta.aspxBrasilia viitoittaa bioenergian tietä
Syntymäpäivälahja meiltä itsellemmehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Syntymapaivalahja-meilta-itsellemme.aspxSyntymäpäivälahja meiltä itsellemme
Panimolaboratorio – Paremman oluen puolestahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Panimolaboratorio-paremman-oluen-puolesta.aspxPanimolaboratorio – Paremman oluen puolesta
Automaatio antaa paketille siivethttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Automaatio-antaa-paketille-siivet.aspxAutomaatio antaa paketille siivet
Tulevaisuuden sensorihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-sensori.aspxTulevaisuuden sensori
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
Ledikalvot taipuvat kansanlampusta lentokoneisiinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ledikalvot-taipuvat-kansanlampusta-lentokoneisiin.aspxLedikalvot taipuvat kansanlampusta lentokoneisiin
Optinen isotooppispektroskopia: Yhä tarkempia tietoja tutkimuskohteestahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Optinen-isotooppispektroskopia-kehittynyt-merkittavasti.aspxOptinen isotooppispektroskopia: Yhä tarkempia tietoja tutkimuskohteesta
Hienokemia tarvitsee biopohjaisia aromaattejahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Hienokemia-tarvitsee-biopohjaisia-aromaatteja.aspxHienokemia tarvitsee biopohjaisia aromaatteja
Sopiiko elinkaariarviointi poliittisen päätöksenteon tueksi?http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Sopiiko-elinkaariarviointi-poliittisen-päätöksenteon-tueksi.aspxSopiiko elinkaariarviointi poliittisen päätöksenteon tueksi?
Digitalisaatio tasoittaa erojahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitalisaatio-tasoittaa-eroja.aspxDigitalisaatio tasoittaa eroja
Puolustusvoimat hakee etumatkaahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puolustusvoimat-hakee-etumatkaa.aspxPuolustusvoimat hakee etumatkaa
Tuottoa sijoituksillehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tuottoa-sijoituksille.aspxTuottoa sijoituksille
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
Teollinen 3D-tulostus nousukiidossahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Teollinen-3D-tulostus-nousukiidossa.aspxTeollinen 3D-tulostus nousukiidossa
Asuinmukavuus ja energiatehokkuus mahtuvat samaan kotiinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Asuinmukavuus-ja-energiatehokkuus-mahtuvat-samaan-kotiin.aspxAsuinmukavuus ja energiatehokkuus mahtuvat samaan kotiin
Ketterä ja nopea Ponssehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kettera-ja-nopea-Ponsse.aspxKetterä ja nopea Ponsse
Energiavarastojen kysyntä kasvaa vauhdillahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Energiavarastojen-kysynta-kasvaa-vauhdilla.aspxEnergiavarastojen kysyntä kasvaa vauhdilla
Puun voimalla biotalouteenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puun-voimalla-biotalouteen.aspxPuun voimalla biotalouteen
Mitä kuuluu Australiaan?http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Mita-kuuluu-Australiaan.aspxMitä kuuluu Australiaan?
Voiko ympäristöväittämiin luottaa?http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Voiko-ymparistovaittamiin-luottaa.aspxVoiko ympäristöväittämiin luottaa?
Uusi agenda tehostaa tutkimusinfran käyttöähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uusi-agenda-tehostaa-tutkimusinfran-käyttöä.aspxUusi agenda tehostaa tutkimusinfran käyttöä
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
Pilottitehtaat jauhavat ideoista liiketoimintaahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Pilottitehtaat-jauhavat-ideoista-liiketoimintaa.aspxPilottitehtaat jauhavat ideoista liiketoimintaa
Suomalaispyörät pyörivät myös tulevaisuudessahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomalaispyörät-pyörivät-myös-tulevaisuudessa.aspxSuomalaispyörät pyörivät myös tulevaisuudessa
Tulevaisuuden uudet selluloosatuotteet ja niiden sovelluksethttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-uudet-selluloosatuotteet-ja-niiden-sovellukset.aspxTulevaisuuden uudet selluloosatuotteet ja niiden sovellukset
Hybridimenetelmillä uusia ratkaisuja metallien kierrätykseenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/hybridimenetelmilla-uusia-ratkaisuja-metallien-kierratykseen.aspxHybridimenetelmillä uusia ratkaisuja metallien kierrätykseen
Elinkeinoministeri Olli Rehn: uudistumisen kautta nousuunhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Elinkeinoministeri-Olli-Rehn-uudistumisen-kautta-nousuun.aspxElinkeinoministeri Olli Rehn: uudistumisen kautta nousuun
Suomella osaaminen globaaleihin ongelmiinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomella-osaaminen-globaaleihin-ongelmiin.aspxSuomella osaaminen globaaleihin ongelmiin
Ihmisten jäljillähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ihmisten-jaljilla.aspxIhmisten jäljillä
Laivateollisuuden digitalisoituminen edellyttää huippututkimustahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Laivateollisuuden-digitalisoituminen-edellyttää-huippututkimusta.aspxLaivateollisuuden digitalisoituminen edellyttää huippututkimusta
VTT hyödyntää Fabry-Perot interferometriteknologiaahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Fabry-Perot-interferometriteknologia.aspxVTT hyödyntää Fabry-Perot interferometriteknologiaa
Vanha ydintutkimusreaktori poistetaan käytöstä – uusi ydinturvallisuustalo rakenteillahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/FiR-1-tutkimusreaktori-poistetaan-kaytosta.aspxVanha ydintutkimusreaktori poistetaan käytöstä – uusi ydinturvallisuustalo rakenteilla
Kovaakin kovempi vientituotehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kovaakin-kovempi-vientituote.aspxKovaakin kovempi vientituote
Digikärjellä kaivokseenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digikärjella-kaivokseen.aspxDigikärjellä kaivokseen
Salofa tuo pikatestit terveyden ja ympäristön seurantaanhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Salofa-tuo-pikatestit-terveyden-ja-ympariston-seurantaan.aspxSalofa tuo pikatestit terveyden ja ympäristön seurantaan
Kaura on kysyttyä tavaraa maailmallahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kaura-on-kysyttya-tavaraa-maailmalla.aspxKaura on kysyttyä tavaraa maailmalla
Suomi on hyvä investointihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomi-on-hyva-investointi.aspxSuomi on hyvä investointi
Kyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamistahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kyberturvallisuus-vaatii-muutakin-kuin-teknologiaosaamista.aspxKyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamista
Onko tulevaisuudessa jätevettä?http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Onko-tulevaisuudessa-jatevetta.aspxOnko tulevaisuudessa jätevettä?
Tulevaisuuden 5G-verkko etenee koekäyttöön Oulussahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-5G-verkko-etenee-koekayttoon-oulussa.aspxTulevaisuuden 5G-verkko etenee koekäyttöön Oulussa
Infinited Fiber tuo muutoksen tekstiiliteollisuuteenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Infinited-Fiber-tuo-muutoksen-tekstiiliteollisuuteen.aspxInfinited Fiber tuo muutoksen tekstiiliteollisuuteen
Puukuitu haastaa muovin kauppakasseissahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puukuitu-haastaa-muovin-kauppakasseissa.aspxPuukuitu haastaa muovin kauppakasseissa