Teksti Marja Ollakka, kuva Sella Seeslahti
Eija-Katriina Uusi-Tarkka tutki väitöskirjassaan täysin selluloosapohjaisia komposiitteja. Hän toivoo, että biokomposiittien avulla voitaisiin vähentää öljypohjaisten ainesosien käyttöä.
Laminaattien valmistaminen käyttämällä vain pitkää puukuitua ja moderneilla tekniikoilla valmistettua puukuitutekstiiliä loi mielenkiintoisen ja uuden avauksen alalle, sanoo aiheesta väitellyt Eija-Katriina Uusi-Tarkka, 39.
Mikä on väitöskirjasi merkittävin tulos?
Monet puukuiduista valmistetut tekstiilikuidut ovat päässeet viime aikoina jo kaupallisille markkinoillekin. Uusia puukuitutekstiilejä yhdistävät ekologiset selluloosan liuotusmenetelmät, joissa pyritään käyttämään vähemmän vettä kuidun valmistuksessa sekä minimoimaan tuotannon eri vaiheissa vapautuvat ympäristösaasteet. Puukuidun raaka-aineena pyritään käyttämään sertifioitua puuta, tekstiilijätettä tai maatalouden ja teollisuuden sivuvirtoja.
Halusin väitöskirjassani osoittaa, että täysin selluloosapohjaisia komposiitteja voidaan valmistaa käyttämällä raaka-aineena ainoastaan näitä samoja tekstiiliteollisuuteen kehitettyjä puukuitutekstiilejä.
”Tämän alan tutkimus on alkutekijöissään.”
Käytin menetelmänä yksivaiheista liuotusta, jossa NaOH-urea liuottaa selluloosan rakennetta. Liuottimen poistumisen jälkeen polymeeri regeneroituu ja osa alkuperäisestä lujitteena olleesta kuidusta toimii ikään kuin matriisina komposiitin rakenteessa. Tällöin eri tekstiilien kerrokset sulautuvat toisiinsa ja muodostavat laminaatin ilman petrokemian komponetteja.
Täysin selluloosapohjaisia komposiitteja (all-cellulose composites) on valmistettu jo aikaisemmin, mutta laminaattien valmistaminen käyttämällä vain pitkää puukuitua ja moderneilla tekniikoilla valmistettua puukuitutekstiiliä loi mielenkiintoisen ja uuden avauksen alalle.
Miten tuloksiasi voi soveltaa?
Tämän alan tutkimus on alkutekijöissään ja komposiittirakenteilla on vielä heikkouksia kuten huono kosteudensietokyky. Pinta- ja kemikaalikäsittelyillä materiaaleja voidaan kuitenkin muokata hyvin eri tavoin vastaamaan tarvittavia sovelluksia.
Itse toivoisin, että tulevaisuudessa muovia korvattaisiin entistä enemmän puupohjaisilla tuotteilla ja että biokomposiiteissa voitaisiin yhä vähentää ympäristölle haitallisten öljypohjaisten ainesosien määrää.
Tekstiilien erilaiset rakenteet ja mahdollisuudet kuitujen sitoutumisessa luovat monipuolisia sovellusmahdollisuuksia. Tekstiilien rakennetta muokkaamalla saadaan komposiittiin hyvin erilaisia ominaisuuksia. Saumattomat ja 3D-rakenteet sekä neulokset ovat vielä oma lukunsa.
”Nyt haluaisin saada valmiiksi elokuvakäsikirjoitukseni, joka sijoittuu akateemiseen maailmaan.”
Mitä väitöksen tekeminen merkitsi sinulle?
Väitöksen tekeminen avasi oven monialaisen tutkimuksen tekemiseen hyvin itsenäisesti. Välillä tuntui kuin olisin elänyt omassa yksinäisessä kuplassani, jonka ulkopuolella oli koko muu maailma. Väitöskirjan tekeminen on kuin maratonmatka, jonka aikana oppii välillä enemmän itsestään kuin tutkittavasta tieteenalasta. Kun väitöskirja lopulta valmistuu, se on monella tapaa vapauttava kokemus.
Mitä teet urallasi seuraavaksi?
Tieteellisen tutkimuksen osalta tulevaisuuden suunnitelmani ovat vielä auki. Olen mukana kansainvälisessä puukuituja käsittelevässä kirjassa, jonka on tarkoitus ilmestyä ensi vuonna. Haluaisin myös saada valmiiksi elokuvakäsikirjoitukseni, joka sijoittuu akateemiseen maailmaan. En tiedä, tuleeko se koskaan julki, mutta luovan tekstin kirjoittaminen ilman tieteellisiä referenssejä on todella virkistävää vaihtelua.
Mikä toimii parhaiten työsi vastavoimana – miten tyhjennät pääsi tutkimuksesta?
Erilaiset harrastukset auttavat. Kirjoittamisen lisäksi purjehdin sekä harrastan potku- ja thainyrkkeilyä. Metsä on myös hyvä paikka hakea selkeyttä, jaksamista ja positiivista energiaa kiireen ja paineen keskellä.
Eija-Katriina Uusi-Tarkan väitöskirja Processing and properties of wood fibre textile all-cellulose composites tarkastettiin Itä-Suomen yliopistossa 29.8.2024. Vastaväittäjänä toimi apulaisprofessori Mikko Kanerva Tampereen yliopistosta ja kustoksena professori Henrik Heräjärvi Itä-Suomen yliopistosta.
Lue lisää:
Eija-Katriina Uusi-Tarkka Orcid-tietokannassa
Palkittu väitösten ohjaaja: ”Tutkimusryhmän hyvä fiilis ehkäisee väittelijöiden stressiä”
Infinna-kuitu toi ympäristöpalkinnon ja yhteistyötä suurten muotitalojen kanssa
”Ajattelin jo varhain, että haluan olla tieteen kanssa tekemisissä ja tulla miljonääriksi”
