Kuitumateriaalien analysointiin on panostettava tulevaisuudessa

Kiertotalouden tavoitteiden mukaisesti materiaalien ja raaka-aineiden tulisi kiertää suljetussa kierrossa uudelleen ja uudelleen säilyttäen ominaisuutensa ja arvonsa. Tämä vaatii jo käytössä olevien materiaalien hyödyntämistä joko nykyiseen tarkoitukseen tai kehittämällä niille uusiokäyttökohteita. Hyvä käytännön esimerkki löytyy tekstiiliteollisuudesta. Jotta kierrätyskuituja voitaisiin hyödyntää parhaalla mahdollisella tavalla, on olennaista määrittää niiden ominaisuuksia ja soveltuvuutta eri käyttötarkoituksiin.

Kirjoittajat: Enni Arvez & Ville Puhakka

Ympäristöystävällisiä kuituraaka-aineita tekstiiliteollisuuden tarpeisiin

Sen lisäksi, että kehitteillä on jatkuvasti uusia ekologisempia kuituraaka-aineita tekstiiliteollisuuden käyttöön, on äärimmäisen tärkeää pystyä hyödyntämään jo kierrossa olevaa tekstiilimateriaalia. Tähän onkin tartuttu jo Euroopassa; Euroopan Unioni on asettanut jäsenmailleen velvoitteen kerätä kuluttajien poistotekstiili viimeistään vuodesta 2025 alkaen (Euroopan parlamentin ja neuvoston direktiivi (EU) 2018/851 11 §, 1). Suomessa erilliskeräysvelvoite käynnistyy jo tammikuussa 2023 (Valtioneuvoston asetus jätteistä 978/2021).

Kuva 1. Hamppu on ympäristöystävällisempi vaihtoehto tekstiilikuiduksi kuin esimerkiksi puuvilla (Jutzeler 2019)

Tekstiiliä voidaan kierrättää joko mekaanisesti, kemiallisesti tai termisesti. Tällä hetkellä kuluttajien poistotekstiiliä kierrätetään mekaanisesti Lounais-Suomen Jätehuollon pilottilinjastossa Paimiossa, mutta tulevaisuudessa poistotekstiilin kierrätys on tarkoitus keskittää Turun Topinpuistoon rakennettavaan jalostuslaitokseen (LSJH 2022). Mekaanisesti kierrätetystä tekstiilistä syntyy kierrätyskuitua, jota voidaan hyödyntää raaka-aineena erilaisiin käyttötarkoituksiin. Jos kierrätyskuidusta halutaan tehdä uudelleen lankaa ja lopulta kangasta, on tärkeitä ominaisuuksia kuidun pituus ja hienous. Mitä pidempi kuitu, sitä helpommin se pystytään prosessoimaan jatkokäyttöä varten (Räisänen 2006). Mekaaninen kierrätysprosessi kuitenkin lyhentää kuidun pituutta (Kamppuri 2019, 17), minkä vuoksi kuitupituuteen pitää kiinnittää erityistä huomiota.

Kierrätykseen päätyvästä materiaalista olisi hyvä saada sellaista raaka-ainetta, josta voitaisiin tuottaa vähintään alkuperäiseen käyttötarkoitukseen soveltuvia tuotteita. Tekstiilijätteen kohdalla tämä tarkoittaisi esimerkiksi uusien vaatteiden valmistusta. Kierrätetty tekstiilikuitu soveltuukin muun muassa eristemateriaalien ja suodatinkankaiden, mutta myös vaatteiden raaka-aineeksi. Kun kierrätyskuidusta valmistetaan vaatteita, on vaatimukset tiettyjä ominaisuuksia, kuten kuitupituutta, kohtaan tiukemmat kuin esimerkiksi eristemateriaalien kohdalla. Jotta langalle saadaan halutut ominaisuudet, sekoitetaan kierrätyskuitu usein neitseellisen kuidun kanssa. (Knuutila & Rissanen 2021.)

Kuva 2 Mekaanisesti kierrätettyä kuitua (Kuva: Enni Arvez)

Tämänhetkinen tilanne analysointilaitteiden osalta

Kuitujen pituuden ja mekaanisten ominaisuuksien analysointiin on tarjolla erilaisia analyysilaitteita useilta toimittajilta. Toistaiseksi analyysitekniikkaa on kuitenkin kehitetty pääosin neitseellisiä kuituja varten. Ainoastaan Textechno tarjoaa varta vasten kierrätyskuitujen analysointiin kehitettyjä laitteita kuten FCS (Fibre classification system) ja MTDA 4 (Engblom 2022). Neitseellisille kuiduille suunniteltuja laitteita voidaan mittaustekniikasta riippuen mahdollisesti hyödyntää kierrätyskuitujen pituuden määrityksessä. Usein kuitenkin rajoitteeksi muodostuu näytteiden käsittely laitteelle sopivaan muotoon, vaikka yhdensuuntaiseksi kuitunipuksi. Toisaalta osa kierrätetyistä kuiduista on liian lyhyitä mitattavaksi pidemmille kuiduille suunnitellulla laitteistolla, sillä ne eivät ylety näytepidikkeestä kuvantamisalueelle. Digitaalista kuva-analyysia hyödyntävät menetelmät kuten viiden millimetrin tarkkuudella kuituja laskeva OFDA4000 voisivat olla hyödynnettävissä myös kierrätyskuiduille (OFDA 2022).

Kuitumateriaaleille ja varsinkin kierrätyskuiduille soveltuvaa laitekantaa ja tutkimustoiminnan nykytilannetta Suomessa selvitettiin Kuitumateriaalien mahdollisuudet -hankkeessa. (LAB-ammattikorkeakoulu 2022). Tällä hetkellä Suomessa tekstiilejä tutkivat tahot mittaavat kuituja yksittäiskuitumenetelmällä mikroskoopin avulla. Tämä on hidas ja työläs verrattuna kuitunippuja analysoiviin laitteisiin. Menetelmän hitauden lisäksi yksittäiskuitumenetelmä korostaa mittaajan toiminnasta aiheutuvaa virhettä esimerkiksi mitattavien kuitujen pituuden osalta. Toisaalta kierrätyskuiduille soveltuvien analyysilaitteiden tarjonta on toistaiseksi vähäistä ja niiden investointikustannukset verrattain suuria. Tämän voi olettaa olevan suurin syy siihen, että laitteita ei ole vielä Suomessa.

Kiinnostus kuidun ominaisuuksien määrittämiseen nousee erityisesti kuidunvalmistajien sekä kierrätyskuituja hyödyntävien toimijoiden osalta, joten selkeä tarve tällaisille analyysipalveluille on olemassa. Varsinkin tulevaisuutta ajatellen tämänkaltaisen laitteiston tarve kasvaa, koska kierrätyskuidun ja muiden ympäristöystävällisten kuitujen volyymi tulee kasvamaan uusien kierrätystä edistävien asetusten myötä.

Lähteet

Engblom, O. 2022. Toimitusjohtaja. Ilmakunnas-Engblom Oy. Sähköpostitiedustelu 18.8.2022.

Euroopan parlamentin ja neuvoston direktiivi (EU) 2018/851. Annettu 30 päivänä toukokuuta 2018, jätteistä annetun direktiivin 2008/98/EY muuttamisesta. Euroopan parlamentti ja Euroopan unionin neuvosto. Viitattu 29.8.2022. Saatavissa http://data.europa.eu/eli/dir/2018/851/oj

Kamppuri, T., Heikkilä, P., Pitkänen, M., Saarimäki, E., Cura, K., Zitting, J., Knuutila, H. & Mäkiö, I. 2019. Tekstiilimateriaalien soveltuvuus kierrätykseen. VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tutkimusraportti Nro VTT-R-0091-19. Viitattu 5.9.2022. Saatavissa https://cris.vtt.fi/ws/portalfiles/portal/24225719/VTT_R_00091_19.pdf

Knuutila, H. & Räisänen, R. 2021. Kuituus-podcast. Jakso 3. Viitattu 7.9.2022. Saatavissa https://kuituus.aalto.fi/podcastit/

LAB-ammattikorkeakoulu. 2022. Kuitumateriaalien mahdollisuudet. Projekti. Viitattu 4.9.2022. Saatavissa https://lab.fi/fi/projekti/kuitumateriaalien-mahdollisuudet

LSJH. 2022. Poistotekstiilin jalostuslaitokselle rahoitusta Business Finlandilta. Viitattu 29.8.2022. Saatavissa https://www.lsjh.fi/fi/poistotekstiilin-jalostuslaitokselle-rahoitusta-business-finlandilta/

OFDA. 2022. Fibre Measurement Instruments. Viitattu 19.9.2022. Saatavissa https://www.ofda.com/home

Räisänen, R. 2006. Tekstiilien tutkiminen ja testaus. Helsingin yliopisto. Viitattu 1.9.2022. Saatavissa https://www.edu.helsinki.fi/kvy/tekstiilientestaus/luennot/RR/kalvot/kuidut.pdf

Valtioneuvoston asetus jätteistä 978/2021. Finlex. Viitattu 20.8.2022. Saatavissa https://www.finlex.fi/fi/laki/alkup/2021/20210978#Lidm45237816165424

Kuvalähteet

Jutzeler, S. 2019. Linja-hamppu-johto-solmio-sakset-4088055. Pixabay. Viitattu 29.8.2022. Saatavissa https://pixabay.com/fi/photos/linja-hamppu-johto-solmio-sakset-4088055/ (Pixabay-licence)

Kirjoittajat

Enni Arvez työskentelee TKI-asiantuntijana LAB-ammattikorkeakoulussa teknologian yksikössä ja toimi Kuitumateriaalien mahdollisuudet -hankkeen projektipäällikkönä.

Ville Puhakka työskentelee TKI-asiantuntijana LAB-ammattikorkeakoulussa teknologian yksikössä ja toimi kuitumateriaalien mahdollisuudet -hankkeessa asiantuntijana.

Artikkelikuva: https://pxhere.com/en/photo/1146683 (CC0)

Julkaistu 17.10.2022