Sign In
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  


 

 

 

VTT Impulssihttps://www.vtt.fi/ImpulssiVTT Impulssi
Terveys ja hyvinvointihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Terveys-ja-hyvinvointi.aspxTerveys ja hyvinvointi
Vähähiilinen energiahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Vähähiilinen-energia.aspxVähähiilinen energia
Kestävät ja älykkäät yhteisöthttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kestävät-ja-älykkäät-yhteisöt.aspxKestävät ja älykkäät yhteisöt
Palvelut PK-yrityksillehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Palvelut-PK-yrityksille.aspxPalvelut PK-yrityksille
Älykäs teollisuushttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Älykäs-teollisuus.aspxÄlykäs teollisuus
Digitaalinen maailmahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitaalinen-maailma.aspxDigitaalinen maailma
Liiketoiminnan kehittäminenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Liiketoiminnan-kehittäminen.aspxLiiketoiminnan kehittäminen
Biotalous ja kiertotaloushttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Biotalous-ja-kiertotalous.aspxBiotalous ja kiertotalous
Impulssi 2/2018https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2018.aspxImpulssi 2/2018
Samaa säätöä seuraavat 100 vuottahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Samaa-säätöä-seuraavat-100-vuotta.aspxSamaa säätöä seuraavat 100 vuotta
Simon Kos, Microsoft: Tekoäly rynnii potilaan avuksihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Simon-Kos-Microsoft-Tekoaly-rynnii-potilaan-avuksi.aspxSimon Kos, Microsoft: Tekoäly rynnii potilaan avuksi
Digitaaliset ekosysteemit valtaavat alaahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitaaliset-ekosysteemit-valtaavat-alaa.aspxDigitaaliset ekosysteemit valtaavat alaa
Uutta virtaa elektroniikkateollisuuteenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uutta-virtaa-elektroniikkateollisuuteen.aspxUutta virtaa elektroniikkateollisuuteen
Lämpöaistimus on monen tekijän summahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Lampoaistimus-on-monen-tekijan-summa.aspxLämpöaistimus on monen tekijän summa
VTT hyödyntää Fabry-Perot interferometriteknologiaahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Fabry-Perot-interferometriteknologia.aspxVTT hyödyntää Fabry-Perot interferometriteknologiaa
Maailmalla ei ole parempaa innovaatiomalliahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Maailmalla-ei-ole-parempaa-innovaatiomallia.aspxMaailmalla ei ole parempaa innovaatiomallia
Plasmakäsittely kirittää materiaalikehitystähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Plasmakasittely-kirittaa-materiaalikehitysta.aspxPlasmakäsittely kirittää materiaalikehitystä
Tulevaisuuden 5G-verkko etenee koekäyttöön Oulussahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-5G-verkko-etenee-koekayttoon-oulussa.aspxTulevaisuuden 5G-verkko etenee koekäyttöön Oulussa
Kone on inhimillisempihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kone-on-inhimillisempi.aspxKone on inhimillisempi
Suomi matkalla kohti vähähiilistä vuotta 2050https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tyhjä-artikkeli-3-numerolle-1.aspxSuomi matkalla kohti vähähiilistä vuotta 2050
Digikärjellä kaivokseenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digikärjella-kaivokseen.aspxDigikärjellä kaivokseen
Kaikki katseet uudistumiseenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kaikki-katseet-uudistumiseen.aspxKaikki katseet uudistumiseen
Robotiikka – monien mahdollisuuksien tekniikkaahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Robotiikka-–-monien-mahdollisuuksien-tekniikkaa.aspxRobotiikka – monien mahdollisuuksien tekniikkaa
Suomalaispyörät pyörivät myös tulevaisuudessahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomalaispyörät-pyörivät-myös-tulevaisuudessa.aspxSuomalaispyörät pyörivät myös tulevaisuudessa
Tulevaisuuden sensorihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-sensori.aspxTulevaisuuden sensori
Uudenlaista liiketoimintaa selluloosastahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uudenlaista-liiketoimintaa-selluloosasta.aspxUudenlaista liiketoimintaa selluloosasta
Autonomiset järjestelmät yleistyvät teollisuudessa nopeastihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Autonomiset-jarjestelmat-yleistyvat-teollisuudessa-nopeasti.aspxAutonomiset järjestelmät yleistyvät teollisuudessa nopeasti
Jari Gustafsson: Vanhoja ja uusia työjuhtia taantuman voittamiseksihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Jari-Gustafsson-Vanhoja-ja-uusia-taantuman-voittamiseksi.aspxJari Gustafsson: Vanhoja ja uusia työjuhtia taantuman voittamiseksi
Infinited Fiber tuo muutoksen tekstiiliteollisuuteenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Infinited-Fiber-tuo-muutoksen-tekstiiliteollisuuteen.aspxInfinited Fiber tuo muutoksen tekstiiliteollisuuteen
Kestävästi lankaa puukuidustahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kestavasti-lankaa-puukuidusta.aspxKestävästi lankaa puukuidusta
Selluloosakuitu herättää vanhan puuvillatekstiilin uuteen eloonhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Selluloosakuitu-herattaa-kaytetyn-puuvillatekstiilin-uuteen-eloon.aspxSelluloosakuitu herättää vanhan puuvillatekstiilin uuteen eloon
Kaura on kysyttyä tavaraa maailmallahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kaura-on-kysyttya-tavaraa-maailmalla.aspxKaura on kysyttyä tavaraa maailmalla
Ketterä ja nopea Ponssehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kettera-ja-nopea-Ponsse.aspxKetterä ja nopea Ponsse
Puolustusvoimat hakee etumatkaahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puolustusvoimat-hakee-etumatkaa.aspxPuolustusvoimat hakee etumatkaa
Turbiinisiivillä miljoonien säästöihinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Turbiinisiivet-saastavat-miljoonia.aspxTurbiinisiivillä miljoonien säästöihin
Ydinjätehuollon uranuurtaja Posivahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ydinjätehuollon-uranuurtaja-Posiva.aspxYdinjätehuollon uranuurtaja Posiva
Laivateollisuuden digitalisoituminen edellyttää huippututkimustahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Laivateollisuuden-digitalisoituminen-edellyttää-huippututkimusta.aspxLaivateollisuuden digitalisoituminen edellyttää huippututkimusta
For Industry veturina Suomen valmistavalle teollisuudellehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/For-Industry-veturina-Suomen-valmistavalle-teollisuudelle.aspxFor Industry veturina Suomen valmistavalle teollisuudelle
Puukuitu haastaa muovin kauppakasseissahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puukuitu-haastaa-muovin-kauppakasseissa.aspxPuukuitu haastaa muovin kauppakasseissa
5G tuo vauhtia verkkopalveluihinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/5G-tuo-vauhtia-verkkopalveluihin.aspx5G tuo vauhtia verkkopalveluihin
Energia-ala varautuu yhdessä kyberuhkiinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Energia-ala-varautuu-yhdessa-kyberuhkiin.aspxEnergia-ala varautuu yhdessä kyberuhkiin
Uudet puupohjaiset materiaalit apuna muovijätteen vähentämisessähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uudet-puupohjaiset-materiaalit-apuna-muovijätteen-vähentämisessä.aspxUudet puupohjaiset materiaalit apuna muovijätteen vähentämisessä
Salofa tuo pikatestit terveyden ja ympäristön seurantaanhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Salofa-tuo-pikatestit-terveyden-ja-ympariston-seurantaan.aspxSalofa tuo pikatestit terveyden ja ympäristön seurantaan
Kolmiulotteinen virtuaalitodellisuus ja lisätty todellisuus – Kohti uusia maailmojahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kolmiulotteinen-virtuaalitodellisuus-ja-lisätty-todellisuus-Kohti-uusia-maailmoja.aspxKolmiulotteinen virtuaalitodellisuus ja lisätty todellisuus – Kohti uusia maailmoja
Tuotteita jätteestä – muovipitoinen orgaaninen jäte otetaan käyttöönhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tuotteita-jätteestä.aspxTuotteita jätteestä – muovipitoinen orgaaninen jäte otetaan käyttöön
Kovaakin kovempi vientituotehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kovaakin-kovempi-vientituote.aspxKovaakin kovempi vientituote
Suomalainen polttokennotekniikka pyrkii maailmallehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomalainen-polttokennotekniikka-pyrkii-maailmalle.aspxSuomalainen polttokennotekniikka pyrkii maailmalle
Ilman hiilidioksidista raaka-aine polttoaineisiin, kemikaaleihin ja ruokaanhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ilman-hiilidioksidista-raaka-aine-polttoaineisiin-kemikaaleihin-ja-ruokaan.aspxIlman hiilidioksidista raaka-aine polttoaineisiin, kemikaaleihin ja ruokaan
Multifunktionaaliset polysakkaridit tuovat elintarviketeollisuudelle uusia mahdollisuuksiahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Multifunktionaaliset-polysakkaridit-avaavat-uusia-mahdollisuuksia.aspxMultifunktionaaliset polysakkaridit tuovat elintarviketeollisuudelle uusia mahdollisuuksia