Teollisuuden liimat ovat välttämättömiä esimerkiksi rakentamisessa, autoteollisuudessa ja elektroniikassa sekä erilaisissa pakkauksissa. Niiden valmistus ja käyttö aiheuttavat kuitenkin merkittäviä hiilidioksidipäästöjä, koska niissä käytetään usein fossiilisia raaka-aineita. Kiillossa tehdään jatkuvasti tutkimusta vähähiilisten raaka-ainevaihtoehtojen hyödyntämisestä.
Yksi ratkaisu ongelmaan on siirtyminen biopohjaisiin raaka-aineisiin. Ne ovat peräisin uusiutuvista lähteistä, kuten kasveista ja maatalouden sivuvirroista. Biopohjaiset liimat eivät ainoastaan vähennä riippuvuutta fossiilisista raaka-aineista, vaan niihin siirtyminen edistää liimojen hiilijalanjäljen pienentämistä ja kiertotaloutta.
“Paitsi Kiillolla, myös monilla Kiillon asiakkailla on kovat ympäristötavoitteet. Lisäksi lainsäädäntö kiristyy jatkuvasti ja siksi pyrimme jatkuvasti korvaamaan fossiilisia raaka-aineita uusiutuvilla tai kierrätetyillä raaka-aineilla”, kertoo Kiillon tuotekehityspäällikkö Maija Kulla-Pelonen.
”Tällä hetkellä markkinoilla ei ole tarpeeksi biopohjaisia raaka-ainevaihtoehtoja. Haluamme myös löytää uusia ratkaisuja tähän hyödyntämällä esimerkiksi sivuvirta-ajattelua", hän jatkaa.
Massatasapainolaskennan hyödyntäminen biopohjaisuuden lisäämiseksi
Tuotteiden biopohjaisuutta voidaan lisätä kahdella tavalla: hyödyntämällä massatasapainolaskentaa tai lisäämällä täysin biopohjaisten raaka-aineiden osuutta.
Massatasapainolaskenta tarkoittaa sitä, että raaka-aineen tuotannossa osa fossiilisesta raaka-aineesta korvataan biopohjaisella raaka-aineella. Tällöin voidaan laskennallisesti määritellä biopohjaisen raaka-aineen määrä lopullisesta raaka-aineesta, vaikka kaikki raaka-aineet sekoitetaan tuotantoprosessissa.
“Massatasapainolaskentaa käytettäessä lopullisen raaka-aineen ominaisuudet pysyvät samanlaisina, vaikka biopohjaisia raaka-aineita lisätään”, selventää Kulla-Pelonen.
Biopohjainen raaka-aine ei välttämättä ole ominaisuuksiltaan täysin vastaava fossiilisen raaka-aineen kanssa. Tällöin joudutaan tekemään enemmän töitä sen eteen, että raaka-aineet saadaan toimimaan tietyssä tuotteessa oikein, ominaisuuksista, laadusta tai turvallisuudesta tinkimättä. Toisaalta näkemys siitä, että biopohjaisuus heikentäisi tuotteen ominaisuuksia, joutaa romukoppaan. Luonto on täynnä kemiaa.
“Esimerkiksi sulateliimoissa meillä on ollut vuosikymmeniä käytössä tiettyjä biopohjaisia raaka-aineita, esimerkiksi mäntyhartseja. Näitä raaka-aineita on käytetty, koska ne on todettu hyviksi. Niitä ei ole valittu vain siksi, että ne ovat biopohjaisia”, pohtii Kulla-Pelonen.
Sivuvirta-ajattelua hyödynnetään biopohjaisten raaka-aineiden tutkimuksessa
Sivuvirta-ajattelulla tarkoitetaan sitä, että eri prosesseissa syntyviä sivutuotteita tai jätteitä hyödynnetään ja käytetään uudelleen sen sijaan, että ne hävitettäisiin.
“Esimerkiksi metsäteollisuudessa sivuvirtana syntyy hemiselluloosaa, ligniiniä ja selluloosaa. Olemme mukana useissa tutkimushankkeissa, joissa on pyritty tutkimaan, miten näitä raaka-aineita voidaan hyödyntää liimoissa”, Kulla-Pelonen kertoo.
Tutkimusta biopohjaisten raaka-aineiden lisäämiseksi toteutetaan paljon yhteistyöprojekteissa, mutta myös Kiillon omassa laboratoriossa. Esimerkiksi hemiselluloosan osalta Kiilto on tehnyt yhteistyötä Åbo Akademin kanssa teettämällä päättötyön kyseisen raaka-aineen hyödyntämisestä. Näitä tuloksia pystyttiin hyödyntämään Kiillon omassa tuotekehityksessä.
“Hemiselluloosaan liittyvässä projektissa olemme päässeet uudentyyppiseen ratkaisuun, mitä ei ole aikaisemmin ollut. Tämä vaatii kuitenkin vielä työtä, jotta se saadaan tuotannollisesti käyttöön. Tällä hetkellä olemme optimistisia siitä, että voisimme löytää uudentyyppisiä raaka-aineita tätä kautta”, iloitsee Kulla-Pelonen.
Biopohjaisille raaka-aineille riittää kysyntää tulevaisuudessa
Tulevaisuus biopohjaisten raaka-aineiden osalta näyttää lupaavalta.
Siirtymä voi kuitenkin aiheuttaa haasteita sivuvirroista syntyvän biopohjaisen raaka-aineen saatavuudessa.
“Uusiutuvien raaka-aineiden kasvava tarve nostaa huolen siitä, kuinka paljon biopohjaista sivuvirtaa riittää, kun kaikki haluavat sitä tulevaisuudessa hyödyntää. Myös raaka-aineiden, kuten muovin, kierrätys korostuu, jotta voimme hyödyntää saman raaka-aineen useampaan kertaan”, pohtii Kulla-Pelonen.