Tutkimushankkeen tavoitteena oli valmistaa Helsingin yliopiston ja teollisuuden yhteistyönä pellavakuidusta ekologinen suojapakkaus matkapuhelimille. Kuituvalospakkaus haluttiin saada vastaamaan teollisuuden asettamia kriteerejä, ja sille tavoiteltiin lisäarvoa seuraavin perustein: 1)pakkausmateriaalin ekologinen tuotantoprosessi, 2)pitkän kuidun tuoma pakkauksen lujuus, 3)hyvä kierrätettävyys sekä 4)uusi kuituvalospakkauksen raaka-aine sekä ulkonäkö ja niiden synnyttämä myönteinen mielikuva. Koska tavoitteena oli valmistaa pellavasta ekologinen matkapuhelimen suojapakkaus, oli määriteltävä olennaiset laatuvaatimukset, joita kuituvalospakkaukselle ja sen raaka-aineelle asetetaan. Kuitupellavan tuotannon dry-line-menetelmälläâ ja tilalla tapahtuvan jatkokäsittelyn todettiin sopivan hyvin yhteen kuituvalosten teollisen valmistusprosessin kanssa, jossa kuituvaloksen muoto saatiin aikaan imemällä kuitumassa alipaineen avulla muottiverkon pintaan. Päistäre- ja kuitujakeen erottelu ei ollut välttämätöntä, koska kuitupellavan koko varsimassa soveltui kuituvaloksen raaka-aineeksi. Nokia 6250 -matkapuhelimen myyntipakkauksen sisäosalle haluttiin uutta, juuri tämän tuotteen ideologiaan sopivaa ilmettä. Pellavamateriaalin erilainen ulkonäkö on tavanomaista munakennomateriaalia luonnonläheisempi. Pellava on myös ekologinen vaihtoehto; kevätkorjattu pellava ei tarvitse puukuitujen normaalisti vaatimaa selluprosessia. Imagotekijät osoittautuivatkin energiankulutuksen ohella keskeisiksi tekijöiksi pellavan valinnassa myyntipakkauksen sisällä olevan pakkaussisusteen raaka-aineeksi. Tällä hetkellä (3/2001) markkinoilla on pellavakuidun pakkaussovellutuksena Nokia 6250 -matkapuhelimen pakkaussisuste. Pellavaraaka-aineen päistärepitoisuuden määrittämiseksi kokeiltiin mm. materiaalin sähköisten ominaisuuksien, valonläpäisykyvyn ja veden absorptiokyvyn vaihtelua päistärepitoisuuden mukaan. Lupaavin menetelmä kuidun päistärepitoisuuden määritykseen näyttää olevan materiaalin opasiteet in mittaaminen kuva-analyysiohjelman avulla. Kuitumateriaalin valinnalla voidaan pakkaustuotannossa vaikuttaa kuituvaloksen kuivumisnopeuteen ja kuivauskustannuksiin, jotka ovat muottikustannusten ohella suurin kustannustekijä kuituvalospakkausten teollisessa valmistuksessa. Kuitupellava kuivui kuituhamppua nopeammin mekaanisessa kuivauksessa. Kuituhamppu taas kuivui kuitupellavaa nopeammin läpipuhalluskuivauksessa. Seisovalla ilmalla kuivattaessa kuituhampun ja kuitupellavan kuivumisnopeuksissa ei ollut selvää eroa. Läpipuhalluskuivaus osoittautui edulliseksi kuivausmenetelmäksi. Laitevalmistajat voivat hyödyntää tätä tietoa kuivausjärjestelmien suunnittelussa, sillä tuotantolaitteisto asettaa yleensä rajoituksia kuivausmenetelmälle. Kuitumassan ja kuituvaloksen värin välistä yhteyttä ennustavan mallin hyödyntäminen säästää resursseja teollisuudessa. Tällöin voidaan jo massan värjäysvaiheessa vaikuttaa lopullisen kuituvaloksen väriin. Raaka-ainemuuttujilla oli vaikutusta kuituvalokse n lujuuteen. Kuituvaloksen lujuus ei välttämättä ole suoraan verrannollinen käytetyn kuidun lujuuteen. Kuitukimppujen liimaustekniikkaa on kehitettävä, sillä nykyisellä tekniikalla ei saada tarpeeksi hyvää kuitumatriisia. Kevätkorjatusta kuitupellavasta valmistettu kuituvaloslevy oli lujempi kuin syyskorjatusta kuitupellavasta valmistettu. Suuri päistärepitoisuus näytti heikentävän kuituvalosta huomattavasti. Tiheyden kaksinkertaistaminen lisäsi kuituvaloksen lujuutta 3-4-kertaiseksi. Mekaanisten ominaisuuksiensa puolesta pellava sopii raaka-aineeksi kuituvaloksiin, joissa materiaalin sitkeys on lujuutta tärkeämpi ominaisuus. Pellava sisältävä kuituvalospakkaus on tuotettavissa ekologisesti edullisella tuotantomenetelmällä ja soveltuu elektronisten tuotteiden pakkauksiin. Agrokuitujen käyttömahdollisuudet muiden tuotteiden pakkauksissa, esimerkiksi elintarvikepakkauksissa, on vielä selvitettävä erikseen.
Vastaava tutkija
Pehkonen Aarne, Helsingin yliopisto, Maa- ja kotitalousteknologian laitos Hankkeen kesto 2000 - 2001
Asiasanat
kuituvalos, pellava, värjäys, vetolujuus, kuivaus
Hankkeen vaihe: päättynyt
HUOM! Tämä tutkimushankekuvaus on tuotettu Hankehaaviin Helsingin yliopiston TUHTI-tutkimustietojärjestelmästä, jota ei enää ylläpidetä. Tarkista ajantaiset tutkimushanketiedot Helsingin yliopiston TUHAT-järjestelmästä.
|