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

​​​​​​​Jani Lehmonen​​

Uudenlaista liiketoimintaa selluloosasta

Leena Koskenlaakso | 24.5.2017

Median digitalisoituminen olisi voinut näivettää suomalaisen massa- ja paperiteollisuuden, mutta tänä päivänä alan todellisuus näyttää jo toisen-laiselta. VTT auttaa yrityksiä uudistumaan ja kehittämään uusia, korkeamman jalostusarvon tuotteita.

​ 

Suomen selluteollisuus on vuosituhannen vaihteen jälkeen muuttunut voimakkaasti. Median digitalisoitumisen takia lehtiä painetaan entistä vähemmän ja paperin kysyntä on laskenut dramaattisesti. 

 
– Uusi käänne nähtiin vuonna 2013, jolloin metsäalan yritysten liiketulokset lähtivät kasvuun. Kasvu pohjautui erityisesti energian ja kartongin tuotantoon tehtyihin investointeihin. Keväällä 2017 on käynnissä viisi biojalostamo­hanketta, joista yksi on edennyt investointivaiheeseen. Niiden on arvioitu käynnistävän tuotantonsa tämän vuoden ja vuoden 2022 välisenä aikana, kertoo tutkimusprofessori 
Ali Harlin VTT:ltä.

 
Myös tuotannossa syntyvät sivuvirrat, kuten ligniini, joka tähän asti on poltettu energiaksi, halutaan hyödyntää. Ideana on käyttää puuta hyväksi kokonaisvaltaisesti.

 

Kohti uusia, lisäarvoisia tuotteita

– Suomesta on perinteisesti viety matalan jalostusarvon sellua jalostettavaksi ulkomaille. Sen sijaan meidän pitäisi pyrkiä tekemään mahdollisimman korkean lisäarvon tuotteita ja myymään ne kalliimmalla hinnalla ulos, sanoo Biomassan jalostus ja tuotteet -tutkimusalueesta vastaava johtaja Jani Lehto VTT:ltä.

 
Metsäalalla on jouduttu etsimään uusia, pidemmälle jalostettuja kuitutuotteita, joiden avulla sellumassasta voidaan saada enemmän euroja. Mielenkiintoisimmat uudistuvat kuitutuotteet ovat tällä hetkellä pakkausmateriaalit, tekstiilit ja komposiittimateriaalit.

 
– Nyt meillä on käsissä kirjoittamaton kenttä täynnä uusia mahdollisuuksia. Voimme alkaa käyttää suomalaista kuitua moniin tuotteisiin, joihin sitä ei aiemmin ole ajateltu käytettävän. Näiden uusien tuotteiden avulla metsäteollisuuden arvonlisä voi jopa tuplaantua, Lehto kertoo.​

 

Tuotteet.jpg

Biomassan jalostus ja tuotteet -tutkimusalueesta vastaava johtaja Jani Lehto esittelee erilaisia selluloosasta valmistettuja tuotteita.

Mitä selluloosalla voi korvata

Selluloosa on uusiutuva biomateriaali, jonka voi hävittää kompostoimalla ja polttamalla. Siitä voi eri tavoin prosessoimalla tehdä sekä hyvin kovia että taipuisia, läpinäkyviä ja kuultavia materiaaleja.

 
– Kaikki öljystä tehdyt tuotteet voidaan korvata puusta valmistettavalla selluloosalla. Eli kuten Stora Enso asian tuoreessa vuosikertomuksessaan ilmaisee: ”Kaikki, mikä tänä päivänä tehdään fossiilipohjaisista materiaaleista, voidaan huomispäivänä tehdä puusta”, Lehto sanoo.

 
Öljypohjaisten tuotteiden korvaaminen uusiutuvilla materiaaleilla on olennaisen tärkeää hiilijalanjäljen pienentämiseksi ja ilmastonmuutoksen torjumiseksi. Toinen iso ongelma, johon puupohjaisista kuitutuotteista toivotaan ratkaisua, ovat meriin kertyvät mikromuovit.

 

Uudistuvat pakkausmateriaalit

– Uusia pakkaustuotteita ovat muun muassa muokattu, kolmiulotteinen kartonki, jolla voi korvata polyesterikalvoa. Vastaavia tuotteita on tähän asti tehty vain muovista, Harlin kertoo.

 
Tarjoilupakkaukset vetävät erittäin hyvin, ja seuraava hittituote saattaa olla vaikkapa itsestään pystyssä seisova pussi, jolla voi korvata peltipurkkeja. Nyt niitä tehdään pääasiassa monikerrosmuovista.

 
Joitain VTT:n kehittämiä uusia kuitupohjaisia pakkausratkaisuja on jo pilotointivaiheessa. VTT:n tutkijat kehittävät muun muassa vaihtoehtoa sisäpakkauksissa käytettävälle styroksille.

 
Jani Lehmonen
 
Jani Lehmonen​​

Kierrätettäviä vaatteita, kankaita ja hygieniatuotteita

– Tekstiileille ennustetaan merkittävää kasvua. Selluloosasta voidaan valmistaa kierrätettäviä vaatteita, kankaita ja hygieniatuotteita sekä myös suodattimien tapaisia teknisiä tuotteita. Sähköautojen yleistyessä tilausta on myös hiilikuidulle, Harlin kertoo.

 
Hygieniatekstiilien kasvu on muita tekstiilejä nopeampaa.

 
– Ikääntyvä väestö tarvitsee aikuisvaippoja. VTT on ollut mukana kehittämässä ja demonstroimassa sellupohjaista, aikuisvaippoihinkin soveltuvaa absorboivaa materiaalia. Sen imu­kyky on 30 prosenttia parempi kuin nykytuotteissa, kertoo erikoistutkija Jani Lehmonen.

 
VTT kehittää ionisiin liuotteisiin perustuvaa lyocel-tyyppistä kuitua yhteistyössä Helsingin ja Aalto-yliopiston kanssa. Valmisvaateketju H&M on rahoittanut teknologian hyödyntämistä kierrätetyille raaka-ainevirroille. Aallon Ioncel-kuidun ennustetaan luovan alalle uudet laatukriteerit.

 
Hyvä esimerkki lisäarvoisista uusista tuotteista, joita Suomessa voitaisiin tuottaa, on VTT:llä kehitetty selluloosakarbamaatti. Selluloosa muokataan helposti liukenevaan muotoon ja haluttaessa puuvillaa jäljitteleväksi, hengittäväksi kuiduksi. Tällä menetelmällä samasta puumäärästä saadaan enemmän rahaa, sillä jauheena selluloosakarbamaatti on kymmeniä prosentteja kalliimpaa kuin tavallinen sellu. Jos jauhe muunnetaan kuiduksi, hintaero tuplaantuu.

 
Suomella on hyvät edellytykset toimia tekstiilien raaka-aineiden toimittajana ja valmistajana. Meillä on raaka-ainetta ja puuvillaan verrattuna kestävä raaka-ainepohja. Suomessa ei ole pulaa vedestä, ja meillä on sertifioidut metsät emmekä rasita ruokaketjussa olevia tuotannonaloja.​

 

Läpimurtoa odottavat kuitutuotteet

Tärkeimmät läpimurtoa odottavat kuitupohjaiset tuotteet ovat nano- ja mikroselluloosa, selluloosakalvot ja 3D-tulostettavat tuotteet.

 
Nanoselluloosa on erittäin hienojakoiseksi jauhettua selluloosaa, jolla on erittäin hyvät lujuus- ja eristysominaisuudet. Nanoselluloosalla voi esimerkiksi estää hapen läpikulusta aiheutuvaa rasvan härskiintymistä ruokapakkauksissa. Siitä voi myös tehdä lähes alumiinin lujuisia komposiittirakenteita.

 
– Nanoselluloosan valmistukseen tarvitta­vat teolliset prosessit on jo kehitetty, ja ensimmäisiä tuotteita on jo tullut markkinoille. Seuraavan kymmenen vuoden aikana lansee­rataan monia uusia nanoselluloosatuotteita, kuten sakeuden säätöaineita, komposiittilan­koja, eristekalvoja, painoalustoja taipuisiin näyt­töihin ja auton akkuja, Harlin luettelee.

 
Ainetta lisäävään valmistukseen eli 3D-tulostukseen soveltuvaa selluloosaa on jo olemassa. 3D-teknologia soveltuu hyvin personointiin eli henkilökohtaisten tuotteiden tekemiseen.​

 

VTT investoi infrastruktuuriin

VTT on tehnyt miljoonaluokan investoinnin Jyväskylään rakennettavaan uuteen kuituvaahdon tutkimusympäristöön. Alkusyksystä käyttöön otettava pilottimittakaavan laitteisto toimii tutkimusalustana, jonka avulla selluloosasta voidaan kehittää uusia tuoteaihioita ja demoja. Se sijaitsee samoissa tiloissa kuin VTT:n nykyinen pilottilaitteisto.

 
Uusi laitteisto perustuu vaahtorainaukseen. Siinä vesi–kuitu-seokseen lisätään ilmaa kenties jopa 70 prosenttia, mikä mahdollistaa esimerkiksi huokoisten ja nykyistä kevyempien tuotteiden valmistamisen. Vaahtorainauksella voidaan lisätä resurssitehokkuutta. 


 

Uusia työpaikkoja kuitutuotteilla​

Talouselämä-lehti on helmikuussa 2017 valinnut VTT:n spinoff-yritys Papticin yhdeksi Suomen 10 kuumimmasta startupista. Papticin kierrätettävällä puukuitumateriaalilla voi korvata muovia esimerkiksi kasseissa ja joustopakkauksissa. Globaalisti merkit­täväksi valmistajaksi pyrkivä Paptic haluaa kasvaa ja kansain­­välis­tyä mahdollisimman nopeasti. Espoossa toimivan 14 hengen 
yrityksen tavoitteena on käynnistää täyden mittakaavan tuotanto­laitos vuonna 2018. Se edellyttää Papticilta lisärekrytointeja ja investointeja. Toimitusjohtaja Tuomas Mustosen mukaan tehtaan suora työllistävä vaikutus on yli 50 henkilöä.

 
Jyväskyläläinen Spinnova kaupallistaa VTT:llä alkunsa saanutta kuitulankateknologiaa, missä lanka tehdään suoraan sellutehtaan sellumassasta. Puuvillalangan valmistukseen verrattuna menetel­mällä voidaan säästää 99 prosenttia vettä ja 80 prosenttia ener­giaa. Tuotannon edetessä teolliseen mittakaavaan kyseessä on järisyttävä läpimurto. Spinnovalla on jo pilottimittakaavan valmistusta. Seuraavaksi tuotanto pyritään skaalaamaan teolliseen mittakaavaan vuonna 2018. Jos kaikki toimii odotetusti, yhdeksän henkeä työllistävä yritys tarvitsee tulevaisuudessa suuren joukon uusia työntekijöitä, kertoo toimitusjohtaja Janne Poranen.


 

Kuvat: Petri Blomqvist

 

 

Impulssihttp://www.vtt.fi/ImpulssiImpulssi
Impulssi 2/2017http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2017.aspxImpulssi 2/2017
ChemSheet-innovaatioilla tietä uusille ratkaisuillehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Chemsheet-innovaatioilla-tietä-uusille-ratkaisuille.aspxChemSheet-innovaatioilla tietä uusille ratkaisuille
Kyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamistahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kyberturvallisuus-vaatii-muutakin-kuin-teknologiaosaamista.aspxKyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamista
Idean jyvistä isoihin innovaatioihinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Idean-jyvista-isoihin-innovaatioihin.aspxIdean jyvistä isoihin innovaatioihin
Suomi suuntaa vähähiiliseen älyliikenteeseenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomi-suuntaa-vahahiiliseen-alyliikenteeseen.aspxSuomi suuntaa vähähiiliseen älyliikenteeseen
Ilman hiilidioksidista raaka-aine polttoaineisiin, kemikaaleihin ja ruokaanhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ilman-hiilidioksidista-raaka-aine-polttoaineisiin-kemikaaleihin-ja-ruokaan.aspxIlman hiilidioksidista raaka-aine polttoaineisiin, kemikaaleihin ja ruokaan
Vanha ydintutkimusreaktori poistetaan käytöstä – uusi ydinturvallisuustalo rakenteillahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/FiR-1-tutkimusreaktori-poistetaan-kaytosta.aspxVanha ydintutkimusreaktori poistetaan käytöstä – uusi ydinturvallisuustalo rakenteilla
Matti Apunen: Ongelma nimeltä huippuosaajahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Matti-Apunen-Ongelma-nimelta-huippuosaaja.aspxMatti Apunen: Ongelma nimeltä huippuosaaja
Multifunktionaaliset polysakkaridit tuovat elintarviketeollisuudelle uusia mahdollisuuksiahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Multifunktionaaliset-polysakkaridit-avaavat-uusia-mahdollisuuksia.aspxMultifunktionaaliset polysakkaridit tuovat elintarviketeollisuudelle uusia mahdollisuuksia
Hulevedet puhtaiksi Leca-sorallahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Hulevedet-puhtaiksi-Leca-soralla.aspxHulevedet puhtaiksi Leca-soralla
Huoltoapua astronauteillehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Huoltoapua-astronauteille.aspxHuoltoapua astronauteille
Kaura on kysyttyä tavaraa maailmallahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kaura-on-kysyttya-tavaraa-maailmalla.aspxKaura on kysyttyä tavaraa maailmalla
Avoimen lähdekoodin infrastruktuuri sähkömekaanisen alan tuotekehityksessähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Avoimen-lahdekoodin-infrastruktuuri-sahkomekaanisen-alan-tuotekehityksessa.aspxAvoimen lähdekoodin infrastruktuuri sähkömekaanisen alan tuotekehityksessä
Minima Processor Oy – Energiatehokkuuden maailmanennätys kiihdyttää IoT-kehitystähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Minima-Processor-Oy-Energiatehokkuuden-maailmanennätys-kiihdyttää-IoT-kehitystä.aspxMinima Processor Oy – Energiatehokkuuden maailmanennätys kiihdyttää IoT-kehitystä
Yhteisöllisiä asumisratkaisuja Suomesta Namibiaanhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Yhteisöllisiä-asumisratkaisuja-Suomesta-Namibiaan.aspxYhteisöllisiä asumisratkaisuja Suomesta Namibiaan
Energiavarastojen kysyntä kasvaa vauhdillahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Energiavarastojen-kysynta-kasvaa-vauhdilla.aspxEnergiavarastojen kysyntä kasvaa vauhdilla
Painettu teknologia kutsuu muotoilijoitahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Painettu-teknologia-kutsuu-muotoilijoita.aspxPainettu teknologia kutsuu muotoilijoita
Yrittäjien velvollisuus on etsiä kasvuahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Yrittajien-velvollisuus-on-etsia-kasvua.aspxYrittäjien velvollisuus on etsiä kasvua
Tuottoa sijoituksillehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tuottoa-sijoituksille.aspxTuottoa sijoituksille
Teollinen 3D-tulostus nousukiidossahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Teollinen-3D-tulostus-nousukiidossa.aspxTeollinen 3D-tulostus nousukiidossa
Voiko älykkäiden kaupunkien suorituskykyä mitata?http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Voiko-alykkaiden-kaupunkien-suorituskykya-mitata.aspxVoiko älykkäiden kaupunkien suorituskykyä mitata?
5G tuo vauhtia verkkopalveluihinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/5G-tuo-vauhtia-verkkopalveluihin.aspx5G tuo vauhtia verkkopalveluihin
Älyliikenteestä suomalaisia vientivalttejahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Alyliikenteesta-suomalaisia-vientivaltteja.aspxÄlyliikenteestä suomalaisia vientivaltteja
Maailma kuluttajien silminhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Maailma-kuluttajien-silmin.aspxMaailma kuluttajien silmin
Mediatuotannossa ja asumispalveluissa valmistaudutaan 5G-verkkoonhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Mediatuotannossa-ja-asumispalveluissa-valmistaudutaan-5G-verkkoon.aspxMediatuotannossa ja asumispalveluissa valmistaudutaan 5G-verkkoon
Autonomiset järjestelmät yleistyvät teollisuudessa nopeastihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Autonomiset-jarjestelmat-yleistyvat-teollisuudessa-nopeasti.aspxAutonomiset järjestelmät yleistyvät teollisuudessa nopeasti
Bisnesenkeli Sauli Törmälä: Kasvua kansainvälisiltä kentiltähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Sauli-Tormala-Kasvua-kansainvalisilta-kentilta.aspxBisnesenkeli Sauli Törmälä: Kasvua kansainvälisiltä kentiltä
Lämpöaistimus on monen tekijän summahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Lampoaistimus-on-monen-tekijan-summa.aspxLämpöaistimus on monen tekijän summa
Suomalaispyörät pyörivät myös tulevaisuudessahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomalaispyörät-pyörivät-myös-tulevaisuudessa.aspxSuomalaispyörät pyörivät myös tulevaisuudessa
Asuinmukavuus ja energiatehokkuus mahtuvat samaan kotiinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Asuinmukavuus-ja-energiatehokkuus-mahtuvat-samaan-kotiin.aspxAsuinmukavuus ja energiatehokkuus mahtuvat samaan kotiin
Tuottoisaa käyttöä Suomen biomassoillehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tuottoisaa-kayttoa-Suomen-biomassoille.aspxTuottoisaa käyttöä Suomen biomassoille
Suomi matkalla kohti vähähiilistä vuotta 2050http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tyhjä-artikkeli-3-numerolle-1.aspxSuomi matkalla kohti vähähiilistä vuotta 2050
Uudenlaista liiketoimintaa selluloosastahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uudenlaista-liiketoimintaa-selluloosasta.aspxUudenlaista liiketoimintaa selluloosasta
Optinen isotooppispektroskopia: Yhä tarkempia tietoja tutkimuskohteestahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Optinen-isotooppispektroskopia-kehittynyt-merkittavasti.aspxOptinen isotooppispektroskopia: Yhä tarkempia tietoja tutkimuskohteesta
Ledikalvot taipuvat kansanlampusta lentokoneisiinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ledikalvot-taipuvat-kansanlampusta-lentokoneisiin.aspxLedikalvot taipuvat kansanlampusta lentokoneisiin
Tulevaisuuden arkkitehdit asiallahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-arkkitehdit-asialla.aspxTulevaisuuden arkkitehdit asialla
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
Puolustusvoimat hakee etumatkaahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puolustusvoimat-hakee-etumatkaa.aspxPuolustusvoimat hakee etumatkaa
Uutta virtaa elektroniikkateollisuuteenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uutta-virtaa-elektroniikkateollisuuteen.aspxUutta virtaa elektroniikkateollisuuteen
Impulssi 1/2016http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-1-2016.aspxImpulssi 1/2016
VTT:n nuoret tutkijat tekevät tulevaisuuttahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Nuoret-tutkijat-tekevat-tulevaisuutta.aspxVTT:n nuoret tutkijat tekevät tulevaisuutta
Panimolaboratorio – Paremman oluen puolestahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Panimolaboratorio-paremman-oluen-puolesta.aspxPanimolaboratorio – Paremman oluen puolesta
Suomi tavoittelee kärkipaikkaa tekoälyn soveltamisessahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomi-tavoittelee-karkipaikkaa-tekoalyn-soveltamisessa.aspxSuomi tavoittelee kärkipaikkaa tekoälyn soveltamisessa
Impulssi 2/2014http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2014.aspxImpulssi 2/2014
Impulssi 2/2016http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2016.aspxImpulssi 2/2016
Suomi on hyvä investointihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomi-on-hyva-investointi.aspxSuomi on hyvä investointi
Petri Kalliokoski: Tekoäly siirtyy sanoista tekoihinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Petri-Kalliokoski-Tekoaly-siirtyy-sanoista-tekoihin.aspxPetri Kalliokoski: Tekoäly siirtyy sanoista tekoihin
Ikäteknologia arjen apuna ja turvanahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ikäteknologia-arjen-apuna-ja-turvana.aspxIkäteknologia arjen apuna ja turvana
Sopiiko elinkaariarviointi poliittisen päätöksenteon tueksi?http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Sopiiko-elinkaariarviointi-poliittisen-päätöksenteon-tueksi.aspxSopiiko elinkaariarviointi poliittisen päätöksenteon tueksi?