Reaktiivinen ligniini alentamaan puutuotteiden ympäristövaikutuksia

1.2.2017

Ympäristöä kuormittavia haitallisia kemikaaleja käytetään yleisesti puutuotteiden ja kalusteiden liimauksessa. VTT kehitti CatLignin-teknologian, jolla selluteollisuuden sivuvirrasta tuotetaan reaktiivista ligniiniä puuliimoihin korvaamaan myrkyllinen fenoli. CatLignin voitti 1.2.2017 Uusi puu -kilpailun resurssiniukkuussarjan.                     

Vanerista, kovalevyistä, lastulevyistä ja laminaateista valmistetuissa puutuotteissa käytetään tyypillisesti fenolia ja formaldehydiä sisältäviä hartsiliimoja. Sekä liiman että puutuotteiden valmistajat etsivät biopohjaisia ja turvallisia vaihtoehtoja näille öljypohjaisille, myrkyllisille ja kalliille liimakomponenteille. Ympäristönäkökohtien huomioimista vauhdittaa muun muassa vuoden alussa voimaan astunut hankintalaki.

VTT kehitti teknologian, jonka avulla sellunkeiton  energiaksi menevästä sivuvirrasta voidaan valmistaa reaktiivista ligniiniä, CatLigniniä, joka voi tulevaisuudessa olla yksi sellutehtaiden uusista korkean arvon tuotteista. CatLigninin kemialliset ominaisuudet eroavat selvästi kaupallisesti saatavilla olevista muista ligniineistä. Ainutlaatuisen rakenteensa ansiosta se soveltuu erittäin hyvin fenolin korvaajaksi fenoli-formaldehydihartseihin. Lisäksi CatLignin pienentää merkittävästi liiman hiilijalanjälkeä, sillä sen hiilijalanjälki on noin 20 % fenolin hiilijalanjäljestä. Fenolin korvaaminen ligniinillä vähentää myös liimassa käytettävän formaldehydin määrää.

"Ligniinin - puukuitujen sidosaineen - soveltuvuutta erilaisiin käyttötarkoituksiin on tutkittu vuosikymmeniä, mutta vasta nyt löytyi menetelmä, jonka avulla liimoissa olevaa fenolia voidaan merkittävissä määrin korvata ligniinillä. Tässä on kyse teknologialoikasta, joka tarjoaa usealle teolliselle toimijalle uuden liiketoimintamahdollisuuden", toteaa erikoistutkija Hanne Wikberg.

Uuden materiaalin hyödyntäminen tuo uusia liiketoimintamahdollisuuksia koko arvoketjulle ligniinin tuottajista liimojen ja puutuotteiden valmistajiin ja loppukäyttäjiin. Käytännössä tämä tarkoittaa sellutehtaita, liimojen, laminaattien, puutuotteiden sekä esimerkiksi keittiökalusteiden ja huonekalujen valmistajia.  

"Tekniikka sopii erityisesti toimijoille, jotka haluavat tuoda ensimmäisenä markkinoille kokonaan biopohjaisia puutuotteita ja saada sitä kautta kustannus- ja kilpailuetua. Etsimme parhaillaan rohkeita toimijoita mukaan teknologian kaupallistamiseen", sanoo erikoistutkija Juha Leppävuori.

CatLignin-teknologia integroidaan osaksi sellutehdasta. Prosessin hienous piilee siinä, että prosessin säädöllä voidaan vaikuttaa syntyvän ligniinin rakenteeseen ja ominaisuuksiin ja sitä kautta tehtaalla voidaan räätälöidysti valmistaa CatLignin-materiaalia haluttuun sovellukseen.

Catlignin-materiaalilla on laajat mahdollisuudet fossiilisten kemikaalien korvaajana esimerkiksi liima-, kumi- ja muovisovelluksissa. Sen antioksidatiivisen ominaisuuden ansiosta voidaan parantaa tuotteiden säänkestoa ja vähentää nykyisten fossiilipohjaisten ja kalliiden lisäaineiden käyttöä.Yksistään fenoliformaldehydihartseja, jotka nähdään ensimmäisenä sovelluksena, tuotetaan vuosittain noin kuusi miljoonaa tonnia.

CatLignin saavutti 1.2.2017 jaetun voiton yhdessä VTT:n LigniOx-betoninnotkistinratkaisun kanssa Uusi puu -yhteisön järjestämän kilpailun resurssiniukkuuskategoriassa. Kilpailussa palkittiin parhaat puupohjaista materiaalia hyödyntävät ratkaisut. Ympäristö- ja metsäalan, talouden ja yhteiskunnan vaikuttajista ja asiantuntijoista koostuva tuomaristo piti erityisesti teknologian yhteiskunnallista merkittävyyttä ja taloudellista potentiaalia huomattavina.  

Teknologialle kehitetään parhaillaan liiketoimintamallia ja etsitään teknologian kaupallistamiseen lähteviä toimijoita Tekesin ja VTT:n rahoittamassa TUTL-projektissa. CatLignin on jo herättänyt runsaasti kiinnostusta sekä kotimaassa että kansainvälisesti koko liiketoiminta-alueen arvoketjussa.

MEDIAMATERIAALI: Kuva: VTT

Klikkaa kuvaa ja tallenna se sen jälkeen oikeanpuoleisella näppäimellä (Save picture as).

 

KUVATEKSTI: Ensimmäiset CatLignin-demot valmisti Versatile Design.