VTT Jyväskylä - Maailmaluokan kuitututkimusta Jyväskylässä

Transkriptio

1 VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND LTD VTT Jyväskylä - Maailmaluokan kuitututkimusta Jyväskylässä OECD@Keski-Suomen Liitto Jani Lehto Vice President VTT Technical Research Centre of Finland

2 Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy 75 vuotta tiedettä, huippututkimusta, tuloksia ja näyttöjä asiakkaidemme kilpailukyvyn kasvusta ja menestyksestä. Lue lisää: VTT on yksi Pohjois-Euroopan johtavista T&K&I-organisaatioista. Tuotamme asiantuntijapalveluja kotimaisille ja kansainvälisille asiakkaille, liike-elämälle ja julkiselle sektorille. * Loikkanen, T. et al. Roles, effectiveness, and impact of VTT. Towards broad-based impact monitoring of a research and technology organisation VTT, Espoo. VTT Technology p. + app. 5 p. Liikevaihto ja liiketoiminnan muut tuotot yhteensä 269 M (VTT-konserni 2016) Henkilöstö (VTT-konserni 2016) Ainutlaatuiset tutkimusympäristöt Laaja kotimainen ja kansainvälinen yhteistyöverkosto

3 VTT suhteessa muihin T&K-toimijoihin PERUSTUTKIMUS YLIOPISTOT SOVELTAVA TUTKIMUS VTT KEHITYSTYÖ YRITYKSET

4 VTT:n majakat 06/10/2017 4

5 Uusia tuotteita puusta Puun materiaalikäyttö monipuolistuu. Perinteisten paperi- ja pakkaustuotteiden rinnalle syntyy aivan uusia tuotteita ja uutta liiketoimintaa. ESIMERKKEJÄ VTT:N TUTKIMUKSESTA Lisäarvoinen selluloosa Nanoselluloosa kehitetty teknologia tuottaa nanoselluloosafibrillejä korkeassa sakeudessa lupaavia tuloksia nanoselluloosan sovelluksista elektroniikkaan esim. taipuisissa sensoriratkaisuissa Termoplastinen selluloosa Vaahtorainausteknologian kehittäminen Biokomposiitit kehitetty teknologioita, joissa voidaan hyödyntää kierrätysmateriaaleja Tekstiilikuitujen kierrätys kehitetty teknologia puuvillan kierrätykseen Ligniinin muokkaaminen korkeamman arvon tuotteiksi LigniOx dispergointiaineena esim. sementtiin CatLignin reaktiivinen ligniini hartseihin 06/10/2017 5

6 Korkeamman lisäarvon tuotteissa valtava kasvupotentiaali 15 Value added pulp and paper products 10 Textiles and hygiene 5 Replacing plastics Resins, chemicals Plasticizers 06/10/2017 6

7 Keski-Suomi on kansainvälinen kuituosaamisen keskus

8 Why foam technology & wood fibers Two major benefits compared to traditional papermaking 1) Formation sheet uniformity. Practically always good for all fibers Good formation with long fibers. 2) Possibility to highly porous structures a method for raw-material efficiency & new fiber based products. Widens the product property window New product possibilities for wood fibres Insulation, filtering, absorbing, packaging, Material combinations Mixture of high & low density materials 06/10/2017 8

9 Foam Generation Fiber suspension + air Typical air content 40 70% Foam stability can be controlled Typical bubble diameter ~100 µm No fiber flocculation Small bubbles fill the free space 06/10/2017 9

10 Foam technology at VTT Pilot Foam forming start-up in September 2012 Fibers on fabric m/min Feb m/min Press dry roll samples & off-line drying Foam generation technologies Tank mixing On-line generation Instrumented for foam technology Foam density Foam stability Several laboratory moulds for lab. scale foam forming Max. size 500*500 mm 06/10/

11 Materials for construction, insulation, packaging Sample Thickness mm Grammage g/m 3 Density kg/m 3 Bulk cm 3 /g Thermal conductivity λ 10 W/(m K) 100 CTMP 100 Pine pulp 80/20 CTMP/NFC 80/20 CTMP/PCC 50/50 CTMP/pine /20 CTMP/PCC 1) Styrofoam The best thermal conductivities are comparable to mineral and stone wool insulation materials. 06/10/

12 Foam forming program Program summary Towards mill scale installations 3.5 M total budget ERDF, VTT & 20 partners Main results Surfactant consumption can be lowered by using online foam generation Nonwovens can be manufactured by using a traditional papermachine Production of multi-ply products with a single headbox demonstrated - stratified foam forming Strength loss in lightweighting can be compensated with tailored strength chemistry 06/10/

13 Technology Platform for Fibre Products Towards increased value for fibre products Funding: European Regional Development Fund, participating companies and VTT Budget 4.4 M Duration 06/ / companies, coordinated by VTT 06/10/ Contact: harri.kiiskinen@vtt.fi erkki.hellen@vtt.fi

14

15 Spinnova Ltd. Established in 2015 FROM THIS TO THIS! Fibre yarn is made directly from pure northern wood pulp cellulose I with no dissolution chemicals Very low raw material and production cost Totally recyclable 06/10/

16 06/10/

17 Design-driven cellulose material research The combination of renewability, recyclability and tunability together with new design-driven end-use opportunities makes cellulose the potential super material of the future. Photo by Eeva Suorlahti Acoustic tetrahedrons, material is foamed pine pulp. Made by material researchers from VTT Technical Research Centre of Finland Ltd (contact person and design researcher Tiina Härkäsalmi Aalto University, ARTS Photo by Kirsi Kataja Shoe demonstration. Upper material is strong, cellulose based nonwoven textile, made by material researchers from VTT. The brown texture is made by 3D printing cellulosic paste. Demonstration is designed and made by Saara Kinnunen, HAMK. Contact person

18

19

20

21 Kaikki edellinen oli johdantoa tähän 06/10/

22 Take home messages Keski-Suomi on kansainvälinen kuituosaamisen keskus. Alueella toimii sekä johtavia suuria yrityksiä että uusia innovatiivisia yrityksiä. Näiden lisäksi alueelta löytyy huippututkimusta sekä huippumoderni biotuotetehdas. Tätä ekosysteemiä olisi syytä vaalia Keski-Suomella olisi mahdollisuus profiloitua esimerkiksi (digitaalisen) biotalouden/metsäteollisuuden edelläkävijäksi, mutta tätä tukevaa teknistä yliopistokoulutusta ei ole saatavilla alueellamme Metsäteollisuuden viennin arvon kasvattaminen on kansallisesti tärkeää. Sellu on Suomen samppanjaa ja sille tarvitaan korkeamman lisäarvon käyttökohteita paperin ja kartongin lisäksi Vaikka kuluttajien ympäristötietoisuus kasvaa koko ajan, biotaloutta nykyistä paremmin tukevaa regulaatiota ja ohjausta tarvittaisiin kipeästi! VTT uskoo kuitututkimuksen tulevaisuuteen ja panostaa Jyväskylään. Uuden tutkimusympäristömme avulla voidaan edelleen kehittää uusia tuotteita sellusta 06/10/

23 06/10/