Nanoselluloosa korvaa muovipussit ja -kassit ja avaa uusia liiketoimintamalleja


Teknologian tutkimuskeskus VTT on kehittänyt biopohjaisen itsestään seisovan pussin, joka on kevyt ja tekniseltä suorituskyvyltään erinomainen. Se soveltuu esimerkiksi pähkinöiden ja perunalastujen pakkaamiseen. Pussin hapen, rasvan ja mineraaliöljyjen läpäisyn estävät ominaisuudet on saatu aikaan lisäämällä paperipohjalle erilaisia biopohjaisia päällysteitä. Pusseissa hyödynnetään VTT:n patentoimaa HefCel-teknologiaa.

"Kolmasosa elintarvikkeista päätyy jätteeksi. Tiiviit pakkaukset ovat merkittävä keino vähentää ruokahävikkiä. Uusi innovaatiomme tarjoaa pakkausteollisuudelle ympäristöystävällisen vaihtoehdon", sanoo VTT:n erikoistutkija Jari Vartiainen.

VTT:n HefCel-teknologia (High-Consistency Enzymatic Fibrillation of Cellulose) on edullinen nanoselluloosan tuotantomenetelmä, jolla saadaan nanoselluloosaan kymmenkertainen kuiva-ainepitoisuus. Nanoselluloosan on osoitettu olevan erittäin lupaava ja käyttökelpoinen materiaali lukuisiin tulevaisuuden teknisiin sovelluksiin. Nanoselluloosakalvojen ja ‑päällysteiden erinomaiset hapen, rasvan ja mineraaliöljyjen läpäisyn estävät ominaisuudet johtuvat niiden tiiviistä rakenteesta.

HefCel-teknologiassa hyödynnetään teollisia entsyymejä, joilla selluloosa muokataan nanokokoisiksi fibrilleiksi ilman runsaasti energiaa kuluttavia prosessivaiheita. Tuloksena saadaan nanoselluloosaa, jonka kuiva-ainepitoisuus on 15–25 prosenttia, kun perinteisillä nanoselluloosan tuotantomenetelmillä pitoisuus on 1–3 prosenttia.

Itsestään seisova pussi on nopeimmin kasvava pakkaustyyppi, jonka käytön on ennustettu kasvavan vuosina 2015–2020 keskimäärin 6,5 prosenttia vuodessa. Pakkausmarkkinoita hallitsevat edelleen fossiilipohjaiset muovikalvot. Ympäristöystävällisten uusien materiaalien kehittäminen on kuitenkin entistä tärkeämpää.

VTT:llä on runsaasti kokemusta useista biopohjaisista raaka-aineista ja niiden sovellustekniikoista biopohjaisten päällysteiden, kalvojen ja myös monikerroksisten rakenteiden tuotannossa sekä laboratorio- että pilot-mittakaavassa. VTT:n käytössä on laaja valikoima pilotointivälineitä tuotekehitykseen ja prosessien optimointiin sekä sovelluskohteiden testaamiseen ja demonstrointiin.

Biohajoava materiaali ei vahingoita luontoa

Nanoselluloosa on biopohjainen ja ympäristöystävällinen nanomateriaali, joka koostuu rihma- tai sauvamaisista selluloosaosista. Osat ovat kooltaan alle 100 nanometriä eli metrin miljardisosaa.

Nanoselluloosasta voidaan tehdä biopohjaista ja biohajoavaa filmiä, jossa on kuitenkin muovin hyvät ominaisuudet. Tällaista filmiä voidaan käyttää membraani-kalvoina tai painettavan elektroniikan komponenttien pohjamateriaalina.
Nanoselluloosaa voi pitää Suomelle uutena nanomateriaalina, joka parantaa meidän teollista kilpailukykyämme. Materiaalia on saatavilla jo kaupallisesti, mutta sen sovellukset ja uudet liiketoimintamallit antavat vielä odottaa itseään.

Uutta nanomateriaalia käytetään komposiittimateriaalien vahvistusaineena ja osamateriaalina lääketieteellisissä sovelluksissa. Sen hyödyntämistä on tutkittu myös tulostettavan elektroniikan osissa.