Ekologinen Ioncell-selluloosakuitu on tulevaisuuden tuote

Teksti: Anna Kouhia, kuvat: Mikko Raskinen

Mistä on suomalaisen puunjalostusteollisuuden selkäranka rakennettu? No, paperin tuotannosta tietysti. Mutta eipä ehkä aikaakaan, kun metsiemme puusta ryhdytään valmistamaan biohajoavaa Ioncell-selluloosakuitua tekstiiliteollisuuden tarpeisiin. 

Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulun puunjalostustekniikan laitoksella on kehitetty uudenlainen valmistusprosessi, jolla selluloosasta pystytään valmistamaan tekstiilikuitua perinteistä viskoosituotantoa ympäristöystävällisemmin. 
Ioncell-selluloosakuidun valmistusmenetelmää on kehitetty Herbert Sixtan johtamassa tutkimusryhmässä. Se perustuu Helsingin yliopistossa kehitettyihin ionisiin liuottimiin, joiden ansiosta uudenlaisesta kuidusta saadaan ominaisuuksiltaan viskoosia lujempaa. 
Tunnultaan, ulkonäöltään ja kiilloltaan selluloosakuidusta valmistettu lanka muistuttaa merseroitua puuvillaa. Osana FIBIC Oy:n FuBio Cellulose -tutkimusohjelmaa kehitettyä selluloosakuitua voidaan pitää kansainvälisestikin 
 

Vaihtoehto puuvillalle ja viskoosille

Puuvillan tuotanto vaatii paljon vettä ja viljelytilaa, minkä vuoksi se on melko epäekologinen tekstiilikuidun tuotantotapa. Viskoosin valmistuksessa ongelmaksi taas muodostuvat myrkylliset kemikaalit, joita käytetään selluloosan pilkkomiseen. 
Aalto-yliopistossa kehitetyn valmistusprosessin avulla selluloosasta saadaan työstettyä korkealaatuisia tekstiilikuituja perinteistä viskoosituotantoa ympäristöystävällisemmin. Selluloosan raaka-aineet ovat uusiutuvia, minkä lisäksi kuitu on biohajoava. Ioncell-selluloosakuitu onkin hyvä korvaaja myös uusiutumattomista raaka- aineista valmistetuille tekokuiduille.
Ioncell-selluloosakuidun valmistusprosessi saattaa avata uudenlaisia markkinoita suomalaiselle metsä- ja tekstiiliteollisuudelle, sillä ympäristöystävällisten tekstiilikuitujen kysyntä kasvaa globaalisti. Jos suomalaisinnovaatio kasvaa kaupalliseksi menestykseksi, se voi parhaimmillaan muuttaa tekstiiliteollisuudessa käytettävien raaka-aineiden voimasuhteita. Tällä hetkellä puuvillan markkinaosuus tekstiilikuiduista on noin 40 prosenttia ja öljypohjaisten polyestereiden yli 50 prosenttia – selluloosamuuntokuitujen osuuden jäädessä vaivaiseen kuuteen prosenttiin.
 

Tekstiilisuunnittelija osana tutkimustyötä

FuBio Cellulose -ohjelma on monialainen tutkimusprojekti, jossa on mukana tutkijoita Aalto-yliopiston eri tieteen- ja taiteenaloilta. Tekstiilisuunnittelun asiantuntijana hankkeessa toimii Marjaana Tanttu, joka suorittaa maisteriopintojaan tekstiilitaiteen koulutusohjelmassa.
Tanttu tuli mukaan tutkimusryhmään kesällä 2013, jolloin Ioncell-selluloosakuitua oli ehditty kehittää jo neljän vuoden ajan. Hänen ensimmäisenä tehtävänään oli suunnitella ja valmistaa kuidusta tekstiilituote. 
– Uuden kuidun ulkonäköä ja tuntua olisi ollut mahdotonta simuloida, minkä vuoksi siitä oli tärkeää valmistaa viimeistelty mallikappale, kertoo Tanttu.
Tantun tehtävä ei kuitenkaan ollut helppo, sillä hänen oli aloitettava työnsä sananmukaisesti alkutekijöistä: filamenttikuidun leikkaamisesta katkokuiduksi, ja edelleen kuidun työstämisestä langaksi. Samalla tarkoituksena oli tehdä havaintoja siitä, miten uusi selluloosakuitu käyttäytyy kehruuprosessissa. 
Kuitu kehrättiin langaksi Boråsin yliopistossa Ruotsissa, sillä Suomesta ei etsinnöistä huolimatta löytynyt sopivaa yhteistyötahoa kehruuvaiheeseen. Tanttu vietti Boråsissa kaksi yksitoistatuntista työpäivää, joiden aikana 300 grammasta kuitua saatiin kehrättyä 180 grammaa valmista lankaa. 
– Prosessi oli haastava, sillä kenelläkään ei luonnollisesti ollut aikaisempaa kokemusta Ioncell-selluloosakuidun kehräämisestä langaksi. Opimme vasta useamman kokeilun kautta, minkä verran kuidulle on annettava kierrettä ja kuinka paljon hahtuvaa voi kehruun aikana venyttää.
Tantun oli jo ennen kehruuprosessin aloittamista suunniteltava kehrättävän langan ominaisuudet huolellisesti. Hän oli päättänyt valmistaa lopputuotteen neuloen, minkä vuoksi aivan ensimmäiseksi oli tutustuttava neulekoneiden rajoituksiin ja mahdollisuuksiin.
– Suunnittelin langan paksuuden ja kierteen sellaisiksi, jotka oli mahdollista neuloa Aalto-yliopiston neulekonekannalla.

Ensimmäinen Ioncell-tuote

Vasta langan valmistuttua Tanttu pääsi suunnittelemaan itse lopputuotetta. Hän päätti valmistaa selluloosakuidusta onteloneuleena suorakulmaisen huivin. Lankaa oli käytettävissä vain rajallinen määrä, eikä varaa epäonnistumiseen ollut. Jos materiaalia olisi ollut enemmän, hän olisi voinut valmistaa jotakin kokeellisempaa – nyt oli kuitenkin pakko onnistua kerralla. 
– Oli valittava sellainen tekniikka, joka onnistuu vähin kokeiluin.
Tantun piti laskea hyvin tarkkaan myös se, minkä verran lankaa hän värjäisi huivin kuviointia varten. Osan langasta hän jätti tarkoituksella värjäämättä, jotta tuotteessa olisi esillä myös kuidun luontainen väri. Osan langasta hän taas värjäsi kirkkaan keltaiseksi ja siniseksi osoittaakseen, että selluloosakuitu toistaa värisävyjä hyvin. 
– Tarkoitus oli kuitenkin esitellä mallikappaleessa ensisijaisesti kuidun ominaisuuksia, Tanttu muistuttaa.
Huivin kuvioinniksi Tanttu suunnitteli puuaiheen, joka viittaa suomalaisiin metsiin ja metsäteollisuuteen. Kuosissa puun uudet silmut ovat juuri avautumassa talven väistyessä kevään tieltä. Suunnittelijan mukaan silmut ovat symboli suomalaisen tekstiiliteollisuuden uudelle nousulle, jota uudenlaiset tekstiili-innovaatiot siivittävät.
 

Kuitulähtöinen suunnitteluprosessi

Tanttu kertoo oppineensa valtavasti suunnitteluprosessin aikana. Hyvin harvoin tekstiilisuunnittelija pääsee osallistumaan tekstiiliprosessin kaikkiin vaiheisiin aina langan kehräämisestä lopputuotteen valmistamiseen asti. Yleensä suunnittelijan suunnittelutyö lähtee alustavasta tuoteideasta: ajatuksissa on muodostunut kuva tietynlaisesta lopputuotteesta, joka suunnitellaan tietylle käyttäjäryhmälle. Nyt suunnitteluprosessi oli kuitenkin kuitulähtöinen. 
– Ensimmäinen kysymys Boråsista oli, että minkälaisen langan kuidusta haluan. Kyllä siinä oli hetken aikaa tekstiilisuunnittelijakin sormi suussa, Tanttu nauraa.
Työskentely monialaisessa tutkimusryhmässä oli tekstiilitaiteen opiskelijalle avartava, mutta mieluisa kokemus. Hän kertoo, että voisi hyvinkin myös jatkossa toimia tuotekehitystyön parissa. Seuraavaksi maisteriopiskelija ryhtyy tekemään lopputyötään Aalto-yliopiston muotoilun laitoksella. Myös se liittyy kuituihin ja selluloosapohjaisten materiaalien tulevaisuudennäkymiin. Jääkäämme siis odottamaan lisää uusia suomalaisia kuituinnovaatioita – uusia tulevaisuuden tuotteita!

Tekstiiliopettaja-lehden paperiversiossa artikkelin kirjoittajaksi on virheellisesti mainittu Laura Voipio