Selluloosakalvo voi korvata muovin ruokapakkauksissa

Kuluttaja saattaa muutaman vuoden kuluttua poimia kaupassa ostoskoriinsa ruokapakkauksen, jonka läpinäkyvä kalvo on valmistettu muovin sijaan selluloosasta. VTT pilotoi kehittämäänsä biohajoavaa kalvoa yli 30 pakkausalan arvoketjuun kuuluvan yrityksen kanssa.

Ruokapakkauksiin soveltuva läpinäkyvä ja joustava kalvo on valmistettu regeneroidusta eli uudelleenkiteytetystä selluloosasta. Tutkimusprofessori Ali Harlin VTT:ltä kertoo, että selluloosakuidut on ensin liuotettu, jolloin ne hajoavat läpinäkyviksi polymeereiksi, ja tämän jälkeen liuoksesta on valettu kirkas filmi. Maallikon näkökulmasta lopputulos näyttää aivan muovilta, mutta sitä se ei ole.

– Selluloosasta valmistettu kalvo maatuu yhtä hyvin kuin paperi. Lisäksi se kestää hyvin korkeita lämpötiloja, koska sillä ei ole varsinaista sulamispistettä, Harlin pohjustaa.

VTT:n keksintö soveltuu ruokapakkauksiin, koska siihen on liitetty kerroksia, jotka eivät päästä läpi happea eivätkä juuri kosteuttakaan. Elintarvikepakkauksen tärkein tehtävä on suojata tuotetta pilaantumiselta, ja siksi hapen- ja kosteudenpidätyskyky ovat pakkausmateriaalin olennaisen tärkeitä ominaisuuksia.

Biohajoava selluloosakalvo kiinnostaa elintarvikepakkausalan yrityksiä maailmanlaajuisesti. VTT pilotoi keksintöä yhdessä LUT-yliopiston ja yli 30 pakkausalan arvoketjuun kuuluvan yrityksen kanssa. Harlin arvioi, että biohajoava selluloosakalvo saadaan markkinoille vielä tällä vuosikymmenellä. Erilaisten muovifilmien maailmanmarkkinat ovat kooltaan yli sata miljardia dollaria.

Vanha idea muokattiin uusiksi

Ali Harlinin mukaan ruokapakkauksiin soveltuvan läpinäkyvän kalvon kehittäminen on ollut tyypillinen insinöörikehityshanke. Sen lähtökohtana oli sellofaani, joka keksittiin yli sata vuotta sitten Sveitsissä.

– Projekti on ollut teknologisesti selkeäpiirteinen, väliin ei ole tarvinnut keksiä kuurakettia. Otetaan vanha idea, puretaan se osiin ja laitetaan kaikki uuteen, tehokkaaseen käyttöön. Polymeerifysiikka on vuosikymmenien aikana ottanut pitkiä harppauksia eteenpäin, Harlin kuvailee.

Tiimipäällikkö Vinay Kumar VTT:ltä toteaa, että elintarviketurvallisuus on ollut luonnollisesti ykkösprioriteetti uuden pakkausmateriaalin kehittämisessä. Haastavinta prosessissa on kuitenkin ollut läpinäkyvän selluloosakalvon tuotannon skaalaaminen kestävällä ja ympäristöystävällisellä tavalla.

– Lisäksi on tärkeää varmistaa, että kalvon ominaisuudet ovat vähintään yhtä hyvät tai paremmat kuin olemassa olevien muovipohjaisten ratkaisujen, hän lisää.

Selluloosasta
valmistettu kalvo
maatuu yhtä hyvin
kuin paperi.

Selluloosakalvon valmistamiseen rakennettu pilottilaitteisto on VTT:n kehittämä, ja se on ollut toiminnassa viime kesästä lähtien. Laitteistossa on yhdistetty lukuisia uusia rakennekomponentteja ja teknisiä ratkaisuja. Kumarin tietämyksen mukaan pilottilaitteisto on maailman ainoa, jota on käytetty regeneroidun selluloosafilmin tuotannon skaalaamiseen.

– Kehitämme ja parannamme prosessia jatkuvasti. Seuraavaksi aiomme viedä kehitysprosessin teolliseen mittakaavaan yhdessä alan yritysten kanssa, hän sanoo.

Ympäristö hyötyy isosti

Puupohjaisen selluloosakalvon ympäristöhyödyt ovat fossiilisista raaka-aineista valmistettuun muoviin verrattuna mittavat jo siksi, että selluloosa on uudistuva raaka-aine ja siitä tehty kalvo on biohajoava. VTT on lisäksi hionut kalvon kemiallista valmistusprosessia niin, että ympäristölle haitallisimmat kemikaalit on saatu poistettua valmistuslinjalta.

Pakkausmuovia korvaava selluloosakalvo helpottaa myös toista merkittävää ympäristöongelmaa eli mikromuovien päätymistä luontoon. Harlin huomauttaa, että nykyisin ruokapakkauksissa käytettävät ohuet muovifilmit ovat muovinkierrätyksen hankalin osa-alue.

– Luontoon päätyvästä mikromuovista iso osa on peräisin muovifilmeistä. Ne ovat kevyitä, ja niitä vaikea kerätä. Lisäksi ne sotkevat kierrätysprosessin joutuessaan vahingossa paperin tai kartongin joukkoon, hän perustelee.

Suomella on muovinkierrätyksessä vielä työsarkaa, sillä vain 20 prosenttia muovista kerätään talteen. Kierrätykseen siitä päätyy vielä pienempi osa. VTT:n kehittämä läpinäkyvä selluloosakalvo parantaisi tilannetta, sillä sen kierrättäminen on kuluttajan näkökulmasta helppoa. Selluloosakalvo ei nimittäin aiheuta ongelmia joutuessaan paperin- tai kartonginkeräykseen, ja muovinkeräyksessä se voidaan tunnistaa koneellisesti ja erottaa muovista.

TEKSTI MINNA NURRO • KUVA VTT/JARKKO MIKKONEN