VTT kehitti venyvän kuitumateriaalin osana kolmivuotista pilotointiprojektia, jonka tarkoituksena oli kehittää muovia korvaavia materiaaleja.
”Yliopistoissa ja tutkimuslaitoksissa tehdään paljon erinomaista tutkimusta, joka jää valitettavan usein laboratorio-mittakaavaan. Hanketta varten tunnistettiin 15 mahdollista öljypohjaisten tuotteiden korvaajaa, ja yli 30 yritykselle lähetettiin kysely, mitkä niistä olisivat kiinnostavimpia ja skaalattavissa teolliseen mittakaavaan”, kertoo Kristian Salminen, joka toimii biopohjaisten tuotteiden vetäjänä VTT:llä.
Joukosta valikoitui puolisen tusinaa tuotetta, joita kehitettiin pilottimittakaavassa. Muotoon venytettävä kuitumateriaali oli niistä yksi.
”Paperi tai kartonki ei yleensä veny kuin 3–6 prosenttia. Parhailla kaupallisilla tuotteilla, esimerkiksi säkkipapereilla, on noin kymmenen prosentin venyvyys, mutta se ei riitä kolmiulotteisten, pysyvien muotojen aikaansaamiseksi. Mitä enemmän materiaali venyy, sitä syvempi pakkaus siitä voidaan muotoilla.”
Esimerkiksi leikkelepakkaukseen mahtuu sitä enemmän tuotteita mitä syvempi se on. Tämä voisikin olla mahdollinen käyttökohde VTT:n kehittämälle, jopa 30 prosenttia venyvälle kartonkimateriaalille tulevaisuudessa.
Vaahtorainausteknologialla venyvyyttä
Vaahtorainausteknologia oli keskeinen materiaalin kehittämisessä.
”Vaahtorainauksella saadaan homogeenisempi rakenne kuin vesirainauksella. Kun neliömassavaihtelu on pieni, voima venytettäessä jakautuu tasaisemmin eikä materiaali repeä niin helposti”, VTT:n tutkimusryhmän johtaja Jarmo Kouko kertoo.
Kuiturakenteen muodostumista voidaan helpottaa myös sopivilla kemikaaleilla, jotka vaahtorainauksessa jäävät pintaan – juuri sinne, missä niitä tarvitaan.
Mukana projektissa olleella italialaisella yrityksellä oli teknologia, jolla vaahtorainattua materiaalia saatiin puristettua mekaanisesti kasaan. LUT-yliopistosta taas löytyi muovin muovaamiseen tarkoitettu kone, joka soveltui myös venyvän kartongin muovaamiseen.
”Materiaali sopii suoraan olemassa oleviin tuotepakkauslinjoihin, mikä on valtava etu”, Kouko sanoo.
Seuraava askel
Ruokapakkauksia varten tarvitaan vielä kosteutta ja rasvaa läpäisemätön kerros.
”Kuitupakkaukseen voidaan lisätä ohut muovikerros, jolloin muovin osuus vähenisi verrattuna nykyisiin ratkaisuihin. VTT:llä kehitetään myös biopohjaisia barrier ratkaisuja – seuraava askel onkin näiden ratkaisujen yhdistäminen”, Salminen sanoo.
Kohti teollista tuotantoa
Materiaali kehitettiin osana Piloting Alternatives for Plastics -hanketta, jossa oli mukana 54 yritystä 13 maasta. Hankkeen rahoittajina olivat Keski-Suomen liitto Euroopan aluekehitysrahaston tuella, VTT ja mukana olevat yritykset. Hankkeen kokonaisbudjetti oli 6,7 miljoonaa euroa.
