Aloitusseminaari 9.12.2010

Seminaariesitykset


      Arto Pylvänäinen, apulaisrehtori, Sastamalan koulutuskuntayhtymä
     
      Sastamalan koulutuskuntayhtymä hankkeen toteuttajana



      Heidi Rämö, kehityspäällikkö, Pirkanmaan liitto

      Hankkeen yhteiskunnalliset ja alueelliset tavoitteet, EAKR


      Jyrki Vuorinen, professori, Tampereen teknillinen yliopisto

      Tekniikassa hyödynnettävät luonnonkuidut, perustutkimus


      Mikko Nieminen, toimitusjohtaja, Sastamalan Seudun Yrityspalvelu Oy

      Liiketoimintaa luonnonkuitukomposiiteista Sastamalan seudulla
      – tausta, tähänastinen kehitystyö ja tulevaisuus


     Marketta Saastamoinen, kehitysasiantuntija, Satafood Kehittämisyhdistys ry

     Kuitukasvien viljely ja ”agribusiness”


     Markku Nikkilä, toimitusjohtaja, Elastopoli Oy

     Luonnonkuitujen jalostus vahvikemateriaaliksi, tuotteistus


     Eero Vuorenoja, toimitusjohtaja, Pensi Rescue Oy

     Luonnonkuituvahvikkeisen raaka-aineen käytön tavoitteet ja hyödyntäminen tuotteissa


     Juha Lätti, teollinen muotoilija, Need Industrial Oy

     Teollisen muotoilun näkökulma luonnonkuitukomposiittien käyttöön


     Esko Järvinen, projektipäällikkö, Sastamalan koulutuskuntayhtymä

     Päätössanat


Arto Pylvänäinen, apulaisrehtori, Sastamalan koulutuskuntayhtymä

Sastamalan koulutuskuntayhtymä hankkeen toteuttajana

Sastamalan koulutuskuntayhtymän vararehtori Arto Pylvänäinen avasi seminaarin ja esitti videolta koulutuskuntayhtymän rehtorin Antti Lahden tervehdyksen Portugalista.

Pylvänäinen totesi toivovansa vuonna 2010 alkaneen Luonnonkuitukomposiittien oppimisympäristön ja koulutuksen kehittämishankkeen tuovan osaltaan uutta potkua koulutuskuntayhtymään – mahdollisesti uuden koulutusalan hankkeen 2,5-vuotisen työn tuloksena.

- Koulutuskuntayhtymä on suuntautunut vahvasti työelämäyhteistyöhön – nykyisin ei voi ajatellakaan ammatillisen koulutuksen kehittämistä ilman vahvaa vuorovaikutteisuutta elinkeinoelämän kanssa. Sillä tavalla koulutuksen kehittäjät vastaavat vaatimukseen, että 20 vuoden kuluttua suuri osa nykynuorista työskentelee ammateissa, joita ei vielä nykyisin edes ole olemassa.

Ammattikoulutuksen kehittäjä on nykyisin työelämän palvelutehtävässä; hän haravoi, millaista osaamista elinkeinoelämä lähivuosina tarvitsee – yksin hän ei voi uusia ammatteja keksiä.

Sastamalan koulutuskuntayhtymässä yksi avainasia on seudullinen verkostoituminen. Niin Sastamalassa kuin myös Mäntässäkin seudulliseen koulutuskuntayhtymän koulutuksensuunnitteluun ja päätöksentekoon osallistuvat vuorovaikutteisesti paikalliset elinkeinoelämän edustajat. Tuloksena on perusteltu ennakointi siitä minkälaista uuteen osaamiseen perustuvaa koulutusta kullakin seudulla tarvitaan.

- Odotan saavutettavan jotain ennennäkemätöntä vasta alkaneelta luonnonkuitukomposiittihankkeelta. Hienoa on myös hankkeen jo saama julkisuus mediassa, Pylvänäinen sanoi.

<<< Sivun alkuun


Heidi Rämö, kehityspäällikkö, Pirkanmaan liitto

Hankkeen yhteiskunnalliset ja alueelliset tavoitteet, EAKR

Pirkanmaan liiton omistajia ovat Pirkanmaan kunnat ja liiton yhtenä tehtävänä on valvoa maakunnan etuja ja pyrkiä etenkin "tuomaan rahaa maakuntaan".

Liiton kannattaa ohjata varoja uusiin, perusteltuihin opetus- ja kehittämishankkeisiin. Liitossa ymmärretään, että opetus- ja kehittämishankkeiden toteutukset vaativat aikaa; kuitenkin tiedetään myös, että alkuvaiheen taloudellinen tuki alkaa vähitellen tuoda muuta hyvää maakuntaan. Pirkanmaan liitolla on mahdollisuus osoittaa vuodessa noin 30 miljoonaa euroa EAKR-tukea eli Euroopan aluekehitysrahaston rahoitusta investointi- ja kehittämishankkeisiin. Maakunnista Pirkanmaa rahoittaa tutkimus- ja kehittämistoimintaa suhteellisesti toiseksi eniten Suomessa.

- Innovaatioympäristöjen kehittämisessä Pirkanmaa painottaa sosiaalisia, ekologisia, poliittisia ja ekonomistisia sekä teknologisia megatrendejä. Näistä moni ilmenee Sastamalan luonnonkuitukomposiittihankkeessa.

Luonnonkuitukomposiittihankkeesta tuli yksi maakunnan kärkihankkeista. Se on Pirkanmaan liiton ensimmäinen hanke, jolle liitto on myöntänyt maksimin eli 85 prosentin tuen.

- Jo alussa rehtori Antti Lahden luotsaamana tehty hanke-ehdotus oli hyvin ajateltu. Uskoimme hetimiten, että hankkeesta tulee seudullenne ja alalle tärkeä – hanke, joka tuo paljon mahdollisuuksia.

Rämön mukaan innovaatiomalleissa yliopistojen ja tutkimuksen hankkeita on toistaiseksi korostettu liikaa. Pelkkä tutkimus ilman sovellusosiota ei tuota aluekehityksen kannalta optimaalista vaikutusta aluetalouteen. Innovaatioprosessit ovat yhä enemmän yhdessä tekemisen tulosta, ja yhä useampi innovaatio syntyy perinteisten toimintamallien sekä osaamis- ja politiikka-alueiden vuorovaikutuksessa, ei näiden sisällä.

Sastamalan seudun luonnonkuitukomposiittihanke onkin hyvä esimerkki ns. kolmannen sukupolven innovaatiomallista. Tällaisessa ammatillisten oppilaitosten, seudun yritysten ja korkeakoulutasoisen tutkimuksen edustajat keskustelevat elinkeinoelämän tarpeista ja suunnittelevat uutta aidosti yhdessä.

- Kiitos Sastamalan koulutuskuntayhtymälle, että se on tuonut uuden toimintamallin kehittämishankkeen valmisteluun. Erinomaisesta yhteistyöstänne johtuen, tänne kun soitan, niin tiedän, että kysymyksiini saamani vastaukset kuvaavat hyvin seudun yhteisiä näkemyksiä. Pirkanmaan liitto jää odottamaan hankkeesta loistavia tuloksia. Ja niiden pohjalta mahdollisia jatkorahoitusehdotuksia.

Esityksen päätteeksi seminaariyleisö kuuli Satakuntaliiton edustajan kiitoksen Satakunnan saamasta mahdollisuudesta osallistua tähän ylimaakunnallisesti valmisteltuun hanke-ehdotukseen ja hankkeen toteuttamiseen. Toki molemmat maakunnat sisältyvät myös samaan, EAKR:n Länsi-Suomen rahoitusalueeseen.

<<< Sivun alkuun


Jyrki Vuorinen, professori, Tampereen teknillinen yliopisto

Tekniikassa hyödynnettävät luonnonkuidut, perustutkimus

Luonnonkuidut biomateriaaleina ovat mielenkiintoinen mahdollisuus: ne ovat luonnonvarojen ja energiapulan takia edullisia, niiden ympäristökuormitus on pieni, ja luonnon omina materiaaleina ne ovat luonnonmukaisina hyvin käyttökelpoisia.

- Energiavarat ovat maapallolla jakautuneet epätasaisesti. Esimerkiksi Suomessa on vain vähän aurinkoa, tuulta, ja materiaalien kuljettaminen kuluttaa energiaa ja aiheuttaa päästöjä. Biomassaa meillä kuitenkin on.

Luonnon omia kuitutuotteita aliarvioidaan. Luonto on tuotannossaan fiksu; se on kehittänyt "tuotteita", joilla on juuri tiettyyn tarpeeseen mahdollisimman optimaaliset ominaisuudet. Myös teollisuudessa pyritään minimiresurssein saamaan aikaan maksimitulos.

- Luonnossa on paljon nopeasti kasvavaa, mutta vain vuoden kestävää tuotantoa – esimerkiksi hamppu. Ylipäätään luonnossa ovat vahvoilla ne, jotka osaavat hyödyntää energiaa tehokkaasti. Samaan pyritään teknologiassa.

Luonto optimoi: se pyrkii käyttämään jätteitä, se ei likaa omaa pesää. Myös paikallisuus on ominaista (luonto ei "rahtaa" aineksia paikasta toiseen). Luonnolla on lisäetuja: se suostuu itse kasvamaan ja se käyttää ja luo paikallisia materiaaleja.

- Esimerkiksi kasvit ovat kehittäneet ominaisuuksiaan: ne pyrkivät minimi kuormalla ja energialla mahdollisimman lujaksi ja jäykäksi ja mahdollisimman korkealle.

EU-alueella kasvien luonnonkuitujen tutkimuksessa ovat avainasioita: miten voidaan maksimoida kasvu ja laatu, onko kasveilla eroja Euroopan eri osissa, miten luonnonkuiduista saadaan lankoja ja uusia kuituja, miten luonnonkuituja voidaan käyttää komposiittien rakenneosina.

- Luonnonkuiduilla on paljon vertailukelpoisia ominaisuuksia keinotekoisiin, synteettisiin kuituihin verrattuna. Esimerkiksi hampun hiilikuorma ympäristöön on vain yksi-viidestoistaosa hiilikuidun hiilikuormasta.

Luonnonkuitu on biohajoavaa ja sillä on sellaisenaan hyviä ominaisuuksia. Luonnonkuiduilla tarkoitetaan usein sellukuitua, joka voi olla puun runkokuitua, puun lehtiä, pellavaa tai esimerkiksi hamppua.

- Mielenkiintoista on, että moni luonnonkuitu koostuu pääosin vain muutamasta komponentista: selluloosa (usein 30-70%), hemiselluloosa (0,7-40%), ligniini (5-50%).

Luonto on optimoinut ominaisuuksia: luonnonkuidut ovat kevyitä (tiheys alle 1, kun esim. lasin tiheys on 2,7), ja esimerkiksi hamppukuidun vetolujuus on 4-kertainen verrattuna ohuen teräslangan vetolujuuteen.

- Erinomaista luonnonkuiduissa on niiden uusiutuvuus, kierrätettävyys, pieni energiankulutus, hiilineutraalius, laaja saatavuus, prosessien pieni ympäristökuorma.

Komposiitissa 1+1 on enemmän kuin 2

Yhdistämällä sopivasti eri materiaaleja saadaan ominaisuuksia, joita ei millään komposiitin materiaalilla erikseen ole. Tämä johtuu siitä, että joissain tapauksissa jopa 90 prosenttia komposiitin ominaisuuksista tulee eri ainesosien rajapintojen ominaisuuksista.

- Esimerkiksi simpukan kuori ja taululiitu koostuvat 98-prosenttisesti samoista perusmateriaaleista. Simpukan kuoresta tekee lujan sen keraamisten liuskeiden kytkeytyminen toisiinsa optimaalisesti proteiiniliimalla.

Samalla tavalla esimerkiksi puu on noin 10 kertaa sitkeämpää kuin puun yksittäiset ainesosat antavat ymmärtää. Se perustuu puuaineksen soluseinämien lujituksen kierteisyyteen.

- Luonto on meitä edellä. Luonnonkuitujen kaltaisen ainesten valmistus hyötykäyttöön on paljolti meille ihmisille vaikeaa.

Puumuovikomposiitti markkinoilla

Puumuovikomposiitti-tuotteita (Wood Plastic Composite, WPC) on jo tuotu markkinoille. Esimerkiksi UPM on tuonut markkinoille UPM Profi -puumuovikomposiitin, joka yhdistää puun ja muovin parhaita ominaisuuksia. Komposiitti on kevyttä ja täysin kierrätettävää, ja sen ainesosat syntyvät muun UPM:n tuotannon sivutuotteina.

Biokomposiittien yleistymiseen liittyen on esitetty arvio (tiekartta, road map), jonka mukaan vuonna 2020 kemikaaleista 10 prosenttia on uusiutuvista materiaaleista, ja vuonna 2050 jo puolet on uusiutuvia.

- Toisaalta, jo nykyisin syntyy luonnonmukaista ligniiniselluloosaa 1000-kertainen määrä verrattuna synteettisten polymeerien tuotantomäärään.>

Erikseen seminaarissa todettiin, että tuoreiden tutkimusten mukaan Suomessa puutavaran tietyistä parhaista ominaisuuksista menetetään peräti kolmasosa, ellei puuta kaadeta tietyn noin kahden viikon jakson aikana talvisaikaan. Lisäksi mainittiin mahdollisena lupaavana kuitukasvina kenafi, joka kasvaa – kuten esimerkiksi myös öljypellava – noin kolmimetriseksi puolessa vuodessa.

<<< Sivun alkuun


Mikko Nieminen, toimitusjohtaja, Sastamalan Seudun Yrityspalvelu Oy

Liiketoimintaa luonnonkuitukomposiiteista Sastamalan seudulla
– tausta, tähänastinen kehitystyö ja tulevaisuus

Miksi luonnonkuitukomposiitteja? Muutamia ominaisuuksia; luonnonkuidut ovat kevyitä, niissä on hyviä akustisia ominaisuuksia ja muita erityisominaisuuksia. Ne ovat ympäristöystävällisiä ja hinnaltaan kilpailukykyisiä verrattuna lasikuituun. Niiden ominaisuudet myös muotoiltavuuden kannalta ovat hyviä.

Suomi on yksi johtavista maista luonnonkuitukomposiittien tutkimuksessa ja käytössä. Myös Sastamalan seudulla ja lähialueella on merkittävää alan tutkimus- ja kehittämistyötä.

Tutkimus ja kehitystyön tausta Sastamalan seudulla perustuu Elastopoli Oy:n vahvaan asiantuntemukseen kumi- ja muovialan tutkimus- ja kehitystyöstä, seudullisten toimijoiden yhteistyöhön, vahvaan tahtotilaan ja näkemykseen alan kehityspotentiaalista tulevaisuudessa. Tärkeää on myös yrityssektorin kiinnostus asiasta sekä elinkeinopoliittinen tuki toiminnalle.

Luonnonkuitumateriaalien ja –komposiittien kehitystyö  käynnistyi seudulla vuonna 2007 alkaneessa luonnonkuitukomposiittihankkeessa. Hankkeen toteuttivat Sastamalan Seudun Yrityspalvelu Oy, Elastopoli Oy ja Satafood Kehittämisyhdistys ry. Rahoitusta toteutukseen saatiin Pirkanmaan liitolta. Hankkeella edistettiin luonnonkuitukomposiittien tuotantoa ja hyödyntämistä, haettiin yhteistyökumppanit tuotantoketjun eri osiin, tuettiin koeviljelmien perustamista ja valmisteltiin jatkohanketta.

Seuraava vaihe kehitystyössä on ollut Liiketoimintaa luonnonkuitukomposiiteista –hankkeen toteutus, joka alkoi 2007 ja loppuu vuoden 2011 aikana. Tämän hankkeen toteuttivat Sastamalan Seudun Yrityspalvelu Oy sekä Satafood. Palveluja hankkeelle on tuottanut Elastopoli Oy. Tätä hanketta on rahoittanut Pirkanmaan ELY/Euroopan maaseuturahasto. Hankkeella on valmisteltu kustannustehokasta ketjua pellolta komposiittituotteeksi.

Liiketoiminta-hankkeen vaiheet ovat olleet peltokasvipohjaisen kuidun tuottaminen, luonnonkuitumateriaalin esikäsittely, arvokkaan aineksen puhdistus ja esikäsittely, kuidutus, kuitujen modifiointi ja luonnonkuitukomposiitin valmistus. Parhaillaan on käynnissä pilottituotanto ja koemarkkinointi.

- Tässä uusimmassa, luonnonkuitukomposiitteihin perustuvan oppimisympäristön kehittämishankkeessa, pyritään saamaan aikaan kansainvälisesti merkittävä biokomposiittimateriaalien osaamiskeskus. Tavoitteena on korvata Sastamalan seudulla tuotettavilla luonnonkuiduilla perinteiset lujitteissa käytettävät lasi- ja hiilipohjaiset kuidut.

Hanke tukee EU:n ja Suomen tavoitetta edistää entistä ympäristöystävällisempien materiaalien käyttöä ja kierrätystä. Hanke luo elinkeinoelämälle – sisältäen myös maaseutuelinkeinot – uusia liiketoimintamahdollisuuksia. Hankkeen ansiosta seudulle tullee myös uusia, pysyviä työpaikkoja.

Sastamalan Seudun Yrityspalvelu tukee luonnonkuitualan tutkimus- ja kehitystyötä, oppimisympäristöjen ja koulutuksen kehittämistä ja etenkin myös yrityskohtaisten luonnonkuitusovellusten kehittämistä.

- On hienoa, että seudullemme luodaan luonnonkuituihin keskittyvää osaamis- ja kehittämiskeskusta. Sen odotetaan tuovan alan yrityksille liiketoimintaa ja positiivista vaikutusta seudun työllisyyteen.

<<< Sivun alkuun


Marketta Saastamoinen, kehitysasiantuntija, Satafood Kehittämisyhdistys ry

Kuitukasvien viljely ja "agribusiness"

Osallistuessaan Liiketoimintaa luonnonkuitukomposiiteista -hankkeeseen Satafood ry oli asiantuntijana hankkeen viljelyosiossa.  Tavoitteena oli kehittää luonnonkuiduista ja muovista komposiitteja, joilla voidaan korvata lasikuitua ja jotka olisivat helposti kierrätettävissä esimerkiksi lämpöenergiaksi.

- Luonnonkuitua saadaan pellavan ja hampun varresta, nokkosesta, ruokohelvestä ja muista heinäkasveista. Sitä saadaan myös viljojen oljesta, luonnonkasveista kuten järviruoko – ja puista ja pensaista.

Pellava on ikivanha, etenkin kankaissa käytetty kuitukasvi, jossa kuidut ovat kimppuina varren pintaosassa, heti kuoren alla. Sen sijaan esimerkiksi puussa kuidut ovat puun sisällä, sitoutuneena lingniiniin.

- Pellavan niinikuitukimput voidaan erottaa sen puumaisesta sisäosasta vedellä liottamalla.

Kuitutuotantoa varten pellavaa ei viljelty TIKE:n mukaan vuonna 2009 ollenkaan Suomessa; öljypellavaa viljeltiin 2700 ha alalla. Kuituhamppua viljeltiin 240 ha:lla, öljyhamppua 12 ha:lla. Kuitunokkosta viljeltiin yhden hehtaarin verran.

Viime vuosiin saakka Suomi on ollut vahva tekstiilikuitujen vientimaa: vuonna 2007 vietiin 87 miljoonan euron arvosta, ja tuonnin arvo samana aikana oli 32 miljoonaa euroa. Sen sijaan vuonna 2009 vienti oli vähentynyt niin, että molempien arvo oli noin 44 miljoonaa euroa.

- Pohjoismaiden viimeinen kehräämö Maalahdella lopetti toimintansa vuonna 2007,  kuten myös pellavaa käyttänyt eristetehdas Pohjassa. Puhdasta pellavalankaa ei enää kehrätä Suomessa, vain muutama pieni kehräämö voi kehrätä pellavaa villan sekaan.

Tekstiiliteollisuuden käyttämää puukuitua (viskoosikuitua eli puusilkkiä) valmistanut tehdas lopetti Valkeakoskella. Muutenkin puukuitua selluloosasta valmistavia tehtaita on lakkautettu runsaasti viime vuosina.

- Selluloosan hinta on vuonna 2010 ollut kuitenkin huipussa. Sijoitusyhtiö Neomarkka suunnitteleekin Valkeakosken viskoositehtaan avaamista; tarkoitus on keskittyä palosuojakuituihin. (Tehdas on aloittanut toimintansa v. 2011.)

Peltokasvien varsimassasta lisäarvoa viljelylle

Nykyisin öljyn tuotantoon tarkoitetun öljypellavan ja -hampun varsimassa on jätettä, jota ei hyödynnetä. Varren hidas hajoaminen vaikeuttaa sen muokkausta. Varsimassan hyötykäyttö antaisi kuitenkin lisäarvoa öljypellavan viljelylle.

- Esimerkiksi eristetehtaat tuovat kuitupellavan kuitua Suomeen, koska kuidutusyritystä täällä ei ole.

Kuitukäyttöä varten kasvatettava hamppu kasvaa pitkäksi. Kuituhamppu korjataan keväällä, jolloin varsisto on valmiiksi talviaikana lionnut, mutta kuivaa. Kuitu erotetaan hampun varresta mekaanisesti, perinteisin menetelmin.

- Hamppukuitua hyödynnetään etenkin Sastamalassa Elastopoli Oy:ssä huovan, autonistuimien, parvekekasvatuslaatikoiden ja esimerkiksi huonekalujen valmistukseen. Hampun viljely on keskittynyt Pohjanmaalle, ja ainoa kuituhampun kuiduttaja on Hallintaus Oy Kauhavalla.

Kuidun tuottamisen kannattavuus peltokasveilla selvitetään

- Näissä meneillään olevien tutkimus- ja kehittämishankkeiden viljelyosioissa Satafood vertaa öljypellavan sekä kuitupellavan ja -hampun viljelyn kannattavuutta: siemen- ja kuitusatojen määriä ja hintoja sekä satojen brutto- ja nettotuottoja. Tarkoitus on arvioida myös maatilapohjaisen kuidutusyksikön kannattavuutta.

Öljypellavan viljelystä saatavat bruttotulot vuonna 2010: sato oli keskimäärin noin 1300kg/ha, ja kun öljyteollisuus maksoi 450 ¬/tonni, niin satotuotto oli noin 600 ¬/ha. Koska viljelytuet olivat noin 500–600 ¬/ha, niin bruttotulot öljypellavasta olivat yhteensä noin 1100–1200 ¬/ha. Viljelykulut ovat pienet: pellavaa voi lannoittaa typellä enintään 70 kg/ha, yleensä yksi rikkakasviruiskutus riittää eikä kasvitauteja yleensä ole. Öljyä sisältävien siementen kuivatuskustannukset ovat keskimäärin pienet.

Hampun tuottamisesta viljelijälle maksetaan nykyisin noin 120 ¬/tonni. Kun keskisato arvioidaan 6000 kg:ksi, hamppukuituteollisuus maksaa viljelijälle hampusta noin 700 ¬ hehtaarilta. Koska hampunviljelyn EU-tuki on 500–600 ¬/ha, niin hamppukuidun viljelijän bruttotulo on nykyisin noin 1200–1300 ¬/ha, eli hyvin samaa suuruusluokkaa kuin öljypellavan bruttotulo. Hampun viljelykustannukset ovat samaa suuruusluokkaa kuin pellavanviljelyssä.

Päistäreen myynti etenkin hampusta tuo kannattavuutta

- Kuitua selvästi enemmän hampun ja pellavan varresta on puumaista nk. päistärettä, suuruusluokkaa 4/5-osaa varsimassasta. Tätä käytetään mm. hevostalleilla kuivikkeena, ja siitä maksetaan noin 250 ¬/tn. Päistäreen tuottaminen on siten kannattavampaa kuin kuidun myynti.

Pellavan varren hyödyntäminen lisäisi huomattavasti muutenkin melko kannattavaa öljypellavan viljelyä.

Seminaarin yleisöpuheenvuorossa kerrattiin vielä, että kaikkein kannattavinta olisi tuottaa öljykasvia, jonka siemen jalostetaan öljyksi, kuituaines erotetaan komposiittien osaksi ja loppuosa eli päistäre myytäisiin hevostalleille kuivikkeeksi.

<<< Sivun alkuun


Markku Nikkilä, toimitusjohtaja, Elastopoli Oy

Luonnonkuitujen jalostus vahvikemateriaaliksi, tuotteistus

Kun valmistellaan jonkin aiheen ympärille uutta oppimisympäristöä, keskeistä on pohtia yhteisesti myös aihealueen liiketoimintanäkökulmaa. Merkittävää liiketoimintaa voidaan saada aikaan vain sellaiselta aihealueelta, jolle on saatavissa myös osaavia ihmisiä.

- Uusia asioita tehdään joka tapauksessa. Turha on opettaa uusia asioita, ellei samalla luoda liiketoimintaa opetettavalle alalle.

Miksi luonnonkuituja käytettäisiin vahvikkeina? Siksi, että teollisuus hakee tuotantoonsa lisää biopohjaisuutta.

- Luonnonkuidut ovat keveitä. Niitä sopivasti käyttäen tuotteen elinkaarikustannus voidaan saada alas. Myös alan standardointi kehittyy koko ajan.

Luonnonkuitujen etuja ovat myös niiden hyvä imago ja uudet hyvät ominaisuudet, kuten akustisuus, M1-päästöluokitus ja lähialuetuotanto. Uudet jätelait osaltaan vaikuttavat siihen, millaisia materiaaleja tuotteissa voidaan ja toisaalta toivotaan käytettävän.

- Luonnonkuiduilla tarkoitetaan yleensä pitkiä, karstoitettavia hampun ja pellavan kuituja. Luonnonkuituja ovat myös puun ja esimerkiksi oljen selluloosakuidut; näiden luonnon liimapolymeerien – ligniinin ja hemiselluloosan yhdistämät – kuidut ovat hyvin lyhyitä, vain 0,5–2 mm.

Luonnonkuituja käytetään kahdella tavalla. Sekoittamalla karstattuja kuituja mekaanisesti muihin ainesosiin saadaan aikaan esimerkiksi bussin istuimen runkoja. Kun taas luonnonkuitua sulasekoitetaan ekstruuderissa muoviin saadaan aikaan raaka-ainetta, josta voidaan valmistaa kovia ja kestäviä tuotteita kuten huonekaluja, autojen kojetauluja jne.

Kun halutaan yhdistää kemiallisesti komposiitiksi luonnonkuitua eli selluloosaa ja muovia, se on yhtä hankalaa kuin veden ja öljyn sekoittaminen. Siksi komposiittien valmistuksessa on päästävä kiinni ainesosien kemialliseen rakenteeseen.

Uutta märkärainaustekniikkaa

Elastopoli Oy on jättänyt patenttihakemuksen uuteen märkärainaustekniikkaan liittyen. Siinä keskeistä on saada halutusti yhteensopiviksi luonnonkuidun selluloosa ja polymeerimuovin ainesosat märkäfaasissa.

- Menetelmässä kohtaavat tavallaan paperi- ja muoviteollisuus. Selluloosan ja muovin yhdistelmä sisältää ennen veden poistamista 99,7 prosenttia vettä, ja tällöin päästään kiinni avonaisiin selluloosan sidoksiin.

Veden poistamisen jälkeen tuloksena on 40 prosenttia aiempaa paremmat mekaaniset ominaisuudet luonnonkuidun ja muovin komposiitille. Tällaista uudella tavalla tuotettua komposiittia on jo käytetty Flaxwood-kitaroiden kaulaosuudessa sekä esimerkiksi Stonedge-rummuissa, joita molempia valmistetaan nimenomaan Suomessa.

Uudet luonnonkuitukomposiitit kokonaan uusia materiaaleja

Lähialueilta on saatavissa luonnonkuitua puusta, oljista ja ruokohelvestä. Näistä tulevaisuudessa suomalaisen muoviteollisuuden on mahdollista saada raaka-ainetta uusille luonnonkuitukomposiittiteille.

Uudenlaista luonnonkuitua on käytetty huonekalujen koetuotannossa. Kierrätysmateriaalin osuus on noussut jopa yli 90 %.

Luonnonkuituja käyttäen saadaan tuotteen ympäristölle aiheutuvaa hiilikuormaa yhä pienemmäksi. Hiilikuormasta kertoo etenkin Life Cycle Assessment (LCA), joka ilmaisee tuotteen ympäristövaikutuksen koko sen elinkaaren aikana.

- Kun Sastamalan luonnonkuitukomposiitti-oppimisympäristö on valmis 2,5 vuoden kuluttua, tavoitteena on tarjota alan opiskelijoille opiskelupaikkoja ja jatkossa työpaikkoja. Samalla on opittava ajattelemaan, että uudet luonnonkuitukomposiitit ovat kokonaan uusia materiaaleja.

Uusi komposiitti – esimerkiksi kitarassa – on kevyttä, lujaa ja jäykkää, eikä se ole herkkää kosteudelle eikä lämpötilamuutoksille. Samankaltaiselle komposiitille odotetaan käyttöä myös elektroniikkateollisuudessa.

<<< Sivun alkuun


Eero Vuorenoja, toimitusjohtaja, Pensi Rescue Oy

Luonnonkuituvahvikkeisen raaka-aineen käytön tavoitteet ja hyödyntäminen tuotteissa

Yrityksen nimi tulee sanoista pehmeä ensiapu. Yritys on perustettu vuonna 1932;  ensin yritys tuotti muiden muassa kirkkorattaita. 1970-luvun alussa yritys erikoistui tuottamaan ambulanssi- ja pelastustuotteita.

- Veimme esimerkiksi Neuvostoliittoon 800 teräksestä tehtyjä paareja, jotka olivat raskaita; ottivat ne kuitenkin mieluusti hyvin kestävinä vastaan. Ruotsissa samanlaisista paareista ei kuitenkaan oltu kiinnostuneita.

1990-luvun alussa yrityksen oli tehtävä strateginen päätös, jatkaako vai ei – ja jos jatkaa, niin millä tavalla.

- Päätimme kehittää, osittain Tekes-rahoituksen tuella, kokonaan uuden sukupolven tuotteet. Keskeinen valinta oli lasikuitupohjainen runko. Nyttemmin olemme kehittäneet jo kolmannen sukupolven: luonnonkuitukomposiittiin perustuvat ensiaputuotteet.

Yritys keskittyy pääasiassa ambulanssisektorille, ja tavoite on tehdä tuotteet, joilla voidaan käsitellä ja siirtää potilas. Keskeistä tuotteille on turvallisuus, ergonomia, hygienia, keveys, ekologia. Lisäksi tuotteet täyttävät EN-standardivaatimukset.

- Yrityksemme on johtava ambulanssien varustaja Skandinaviassa, ja esimerkiksi suomalaisista ambulansseista puolet on varustettu meidän tuotteillamme. Vientimaita on 20, ja tuotannostamme 60 prosenttia menee vientiin.

Yrityksen tuotteet perustuvat innovatiivisiin ratkaisuihin. Esimerkiksi hitsauskonetta yrityksessä ei tällä hetkellä ole. Paareja on komposiittiliitostekniikalla valmistettu jo 3000 kpl. Yritys saikin vuonna 2007 tasavallan presidentin Inno-palkinnon.

- Tuotantomme kilpailukyky perustuu jatkuvaan tuotekehitykseen. Pystymme tuottamaan korkealaatuiset, mutta maailman kevyimmät paarit. Tuotteemme ovat 90-prosenttisesti kotimaisia.

Komposiittimateriaaleista Pensi Rescue saa monia etuja ambulanssituotteisiin: ne ovat kevyitä, hygieenisiä ja helppoja puhdistaa. Lisäksi komposiitit ovat kestäviä ja sähköä johtamattomia.

- Esimerkkinä olkoon tuotteemme Pensi 2000MA. Tämä on monikäyttöinen, sillä se mahdollistaa potilaansiirron kaikki vaiheet: sokkihoidon, tuoliasennon, ja sillä voidaan siirtää myös selkäleikatut potilaat. Lisäksi pelastustyöntekijä voi käyttää sitä yksin, itsenäisesti. 2000MA:lle on saatavissa myös monipuolisesti lisävarusteita erikoiskäyttöön.

Pensin ambulanssituotteet ovat myös VTT:n testaamia. Olennaista testaamisessa on törmäystestit, ei pelkästään fysikaaliset kestävyystestit.

<<< Sivun alkuun


Juha Lätti, teollinen muotoilija, Need Industrial Oy

Teollisen muotoilun näkökulma luonnonkuitukomposiittien käyttöön

Olen toiminut teollisena muotoilijana etenkin ajoneuvo- ja elektroniikkateollisuudessa. Näissä olen ollut suursarjatuotannoissa, joissa on paljon pieniä osia sekä monessa piensarjatuotannossa, jossa on pääosin suuria osia. Lisäksi olen toiminut muovialan opettajana Lahden ammattikorkeakoulun muotoiluinstituutissa.

Yritys Need Industrial Oy on erikoistunut tuotemuotoiluun ja -suunnitteluun. Sen palveluille on keskeistä tuotteen toiminnallisuus, suurten kokoonpanojen osien suunnittelu ja osien yhteensopivuus sekä erilaisten materiaalien yhdistelmät.

Muovikomposiitteja on valtavasti: ne voidaan jakaa matriisien mukaan – kerta-, kesto- ja biomuoveihin – tai lujitteiden ja täytteiden mukaan; näitä ovat esimerkiksi mineraalit, lasi- ja hiilikuidut, talkki sekä luonnonkuidut.

Komposiitit mahdollistavat monimutkaiset muodot, erilaiset pintavariaatiot ja suuret kappaleet kuten esimerkiksi suuret säiliöt.

Komposiitit ovat kevyitä, lujia, ja ne voivat olla ohuita ja monimuotoisia. Komposiiteilla on mahdollista toteuttaa tuote joka jo ensi näkemältä vaikuttaa laadukkaalta.  Niillä on helppo saada aikaan halutut toiminnalliset ominaisuudet ja erilaiset pinnat. Lisäksi komposiittiosien valmistus muotissa helpottaa tuotteen ulkomuodon toistettavuutta.

Komposiittien ulkonäkö saadaan helposti tietyn väriseksi tai värien yhdistelmäksi, pinnan tuntumaa ja kuviointia on helppo muuttaa.

Muovikomposiitit helposti muotoiltavia

Uusimmat muovikomposiitit koostuvat sekä tutuista materiaaleista – puu, selluloosa – mutta myös uusista yhdistelmistä. Näissä materiaaleissa fossiilista muoviosuutta pienennetään lujitteiden ja täytteiden määrää lisäämällä. Komposiiteista voidaan valmistaa hyvin monimuotoisia kookkaitakin tuotteita ja osia.

Uusien komposiittien lisäetuja ovat jätteen vähentäminen, materiaalien uudenlainen hyödyntäminen, edulliset raaka-aineet; yksi käyttötapa on yhdistää muutoin luontoon jätettävät kestomuovi- ja olkijätteet. Esimerkkejä muovien käytön ja hyödyntämisen mahdollisuuksista löytyy www.plasticseurope.org -sivuston dokumenteista.

Uusia muovikomposiitteja on käytetty jo useisiin sovelluksiin: kalusteet, ajoneuvo-osat, työkalut, puutarhavälineet, veneet, urheiluvälineet sekä rakentamisen ja sisustamisen tuotteet.  Esimerkiksi Proboat-tutkimushankkeessa on kehitetty tulevaisuuden venekonsepteja, lisätietoja sivustossa www.proboat.org. Toinen esimerkki on rymättyläläisen Tonester Oy:n kierrätysmuovia hyödyntävät Durat-sisustustuotteet; lisätietoja www.durat.com.

Erilaisissa muotoiluprojekteissa voidaan hyvin havainnollistaa uusien materiaalien käyttömahdollisuuksia. Samalla voidaan testata valmistusmenetelmiä, mikäli tuotteista valmistetaan protoja tai tehdään materiaalikokeiluja. Kun muotoilija antaa tuoteidealle muodon, konkretisoitua ideaa voidaan helpommin esitellä. Tutkimus- ja kehitystyössä kannattaa hyödyntää muotoiluosaamista.

Kotimaisen teollisen tuotannon tulevaisuuteen liittyvät raaka-aineiden hankinta, materiaalien valmistus ja jalostus, tuotteiden tuotanto. Uusimpien tuotteiden muotoilulle ovat keskeistä eettinen ja ekologinen ajattelu ja uudet käyttökohteet. Hyvin muotoilluissa menestystuotteissa hinta ei välttämättä ole keskeinen valintakriteeri.

<<< Sivun alkuun


Esko Järvinen, projektipäällikkö, Sastamalan koulutuskuntayhtymä

Päätössanat

- Seminaarillamme oli itsekkäät tavoitteet. Halusimme kehittämishankkeemme evästykseksi läpileikkauksen, mitä eri osapuolet nykyisin ajattelevat luonnonkuitukomposiiteista.

Seminaarissa oli mahdollisuus kuulla, mihin luonnonkuitukomposiittien tutkijat keskittyvät, ja millaiset ovat alan teollisuuden odotukset etenkin alan koulutukselta. Lisäksi kuultiin, miten lähiseudun viljelijät mahdollisesti voivat saada lisätuloa peltoviljelyn sivutuotteista, ja mikä voi olla muotoilun osuus uusissa luonnonkuitupohjaisissa muovituotteissa.

- Saimme paljon. Tältä pohjalta meidän on hyvä alkaa paneutua luonnonkuitupohjaisten uusien materiaalien kehitystyöhön yritysten kanssa. Samalla suunnittelemme ja tuotamme  uuden, teollisuuden odotuksia vastaavan luonnonkuitukomposiittien oppimisympäristön.

- Käymme teidän, eri osapuolia kehittämishankkeessa edustavien kanssa hankkeen aikana jatkuvaa vuoropuhelua. Jos teistä tuntuu siltä, että luotsaamme työtä hakotielle, kertokaa siitä, niin luotsaamme hankkeen tavoitetta uudelleen.

Kehittämishanke järjestää kahden vuoden kuluttua loppuseminaarin aiheesta.

Kiitos!

<<< Sivun alkuun