Teksti Annika Holmsten, kuvat Niklas Isberg
Annika Ketola, 33, oli opintojensa alussa kiinnostunut solu- ja mikrobiologiasta, mutta kesätyökokemus paperitehtaalla käänsi pään kohti kemiaa. Väitöstutkimus voi auttaa kehittämään vaihtoehtoja muoveille.
Annika Ketolan biotuotetekniikan alan väitös Surface and inter-fibre interactions in aqueous cellulose-based systems for open fibrous structures tarkastettiin syyskuussa 2023 Aalto-yliopistossa.
Monipuolisuus ja mahdollisuudet kiehtovat häntä kemiassa:
”Kemian ymmärtäminen avaa arkeenkin ihan uusia näkökulmia. Esimerkiksi vaahdot ovat meille kaikille arkipäivää aina peseytymisestä ruuanlaittoon ja kodinhoitoon. Unohtamatta aina niin ihmeellisiä olutvaahtoja, jotka ovat tärkeä osa tuotetta itse nesteen lisäksi.”
Ketola päätyi viimeistelemään maisteriopintojaan VTT:lle Jyväskylään, jossa toimii vesi- ja vaahtorainausteknologioihin erikoistunut pilotointiympäristö. Gradun jälkeen hän jatkoi VTT:llä tutkijana selluloosakuitujen ja vaahdon parissa.
Biotuotetekniikan alaan kuuluvassa väitöskirjassaan Ketola on perehtynyt puukuitupintojen ominaisuuksiin vedessä sekä ilmakuplien vuorovaikutukseen selluloosakuitujen kanssa.
Mikä on väitöskirjasi merkittävin tulos?
Vaahtorainauksen periaate on sama kuin paperinvalmistuksessa vesiprosessilla, mutta vesikuituseokseen lisätään vaahdotusainetta ja muodostetaan kuituvaahtoseos, joka rainataan viiralle. Vaahdon avulla voi tehdä paperin ja kartongin lisäksi erittäin huokoisia ja keveitä rakenteita.
Tämä laajentaa selluloosakuitujen käyttömahdollisuuksia esimerkiksi suodatin- ja eristemateriaaleihin sekä pehmeisiin pakkausmateriaaleihin. Vaahdon avulla materiaaleihin voidaan sekoittaa esimerkiksi pitkiä kuituja ja erittäin kevyitä täytepartikkeleita.
Uusien materiaalien suunnittelussa on tärkeää ymmärtää, miten kuidut käyttäytyvät vaahdossa ja miten se vaikuttaa lopputuotteen ominaisuuksiin. Pienilläkin muutoksilla kuitujen ja vaahtojen kemiassa pystyimme vaikuttamaan vaahtojen ja valmiiden tuotteiden ominaisuuksiin.
Esimerkiksi lisäämällä vaahtokuplien ja kuitujen vuorovaikutusta saimme lisättyä kuiturakenteen homogeenisyyttä ja lujuutta.
”Ajatusmaailmani muuttui entistä kriittisemmäksi ja ratkaisukeskeisemmäksi. ”
Miten tuloksiasi voi soveltaa?
Tuloksia voi soveltaa sekä vesi- että vaahtorainattujen tuotteiden suunnittelussa. Työllä voi edistää ympäristöystävällisempien biopohjaisten materiaalien kehitystä ja toivottavasti tulevaisuudessa tarjota vaihtoehtoja muoveille.
Mitä väitöksen tekeminen merkitsi sinulle?
Kypsyin opiskelijasta tutkijaksi. Tietoni ja taitoni kehittyivät. Ajatusmaailmani muuttui entistä kriittisemmäksi ja ratkaisukeskeisemmäksi. Väitöstyöstä tuli seitsemän vuoden prosessi, sillä pääsin mukaan myös muihin mielenkiintoisiin projekteihin.
Vuodet vaativat paljon. Töiden parissa tuli vietettyä monet viikonloput ja lomat. Turhan monet perhejuhlatkin jäivät välistä.
Mitä teet urallasi seuraavaksi?
Jatkan tutkijana VTT:llä biotuotekehityksen parissa. Saimme juuri päätökseen ison hankkeen, jossa tarkoitus oli pilotoida vaahtorainausteknologian mahdollisuuksia selluloosakuitupohjaisten materiaalien valmistuksessa aina pakkausmateriaaleista hygieniatuotteisiin ja tarjota vaihtoehtoja muovituotteille.
Itse tutkin projektissa korkean imukyvyn omaavien rakenteiden valmistamista vaahtorainauksella. Hankkeelle on tulossa jatkoa, jossa keskitytään energiatehokkaampaan kuitumateriaalien valmistukseen.
Mikä toimii työsi vastavoimana?
Crossfit, lenkkeily, maastopyöräily ja pienimuotoinen eräily, kuten patikointi ja kalastus. Lyhyetkin hetket luonnossa jäävät mieleen ja muistoihin elävämpinä kuin töissä tai kotona koetut tapahtumat.
Lue myös Väitöstutkija Sami Vuori: Nousin ammattikoulusta yliopistoon ja tohtoriksi
