Teksti Saga Wiklund, kuvat Elias Lahtinen ja Nokian Renkaat
Nokian Renkaiden tuotanto rullaa kohti suurempaa ympäristöystävällisyyttä. Nyt tutkitaan ja testataan uusiutuvia ja kierrätettäviä materiaaleja. Millaista on tehdä työtä Nokian Renkaiden tehtaalla? Kävimme Nokialla.
Valssattu, levymäinen musta massa kupertuu ja sitten hieman litistyy koneessa Nokian Renkaiden tehtaalla Nokialla. Vanha punatiilinen rakennus kätkee sisäänsä tehdaslinjastot ja modernin automatiikan. Sisäilmassa leijailee mieto kumin haju.
Rengasaihio näyttää päälle päin yksinkertaiselta, mutta se kätkee sisäänsä mutkikasta kemiaa.
Kymmenistä ainesosista koostuva materiaali on sekoitettu ja yhdistelty vaihe vaiheelta. Renkaiden päämateriaaleihin kuuluvat luonnonkumi, erilaiset synteettiset kumit, täyteaineet, kemikaalit, tekstiilit ja teräs.
”Renkaisiin saadaan pitoa ja kestävyyttä raaka-aineiden keskinäisillä kemiallisilla reaktioilla”, Nokian Renkaiden tuotekehityslaboratorion päällikkö Harri Moisio kertoo.
Kehitystyössä turvallisuus on aina ykkösenä, sillä renkaat ovat auton ainoa kontaktipinta maahan. Hyvät renkaat toimivat ennakoitavasti, luotettavasti ja turvallisesti.
Ensimmäiset kitkat valmistettiin Nokialla 90 vuotta sitten.
Yksi rengas, monta kumiseosta
Kumiseokset ovat erilaisia renkaan eri osissa.
”Synteettisen styreeni-butadieenikumin ja muiden kumien pito-, kestävyys ja kulumisominaisuudet vaihtelevat. Renkaissa voi olla yli kymmenen erilaista kumiseosta, esimerkiksi sivupinnoilla ja tiehen osuvalla pintakumilla on omansa”, kertoo materiaalitutkija Noora Kemppainen, joka on koulutukseltaan kemian tohtori.
Raaka-aineet valitaan käyttötarkoituksen ja ajo-olosuhteiden mukaan. Luonnonkumin lasittumispiste on lähes -80 celsiusastetta, joten se on hyvä talvirenkaiden materiaali. Täyteaineissakin on eroja. Nokea ja silikaa käytetään kesä- ja talvirenkaissa eri suhteissa.
Koviin pakkasiin tarkoitettu pohjoismainen talvirengas on pehmeä, minkä tuntee hypistelemälläkin.
Ensimmäiset talvirenkaat valmistettiin Nokialla 90 vuotta sitten. Kitkarenkaissa pitoa haetaan pelkän sekoituksen ja pintakuvion avulla.
Testissä puupohjainen RFF-ligniini
Nokian Renkaiden tavoite on vaihtaa puolet renkaiden raaka-aineista uusiutuviin tai kierrätettyihin vuoteen 2030 mennessä.
”Tavoite on teknisessä mielessä hyvinkin realistinen, ja se on rengasalan kunnianhimoisin”, senior manager Heini Siekkinen sanoo tyytyväisenä.
Hän työskentelee Nokian Renkailla tuotetutkimuksen vastuullisuus- ja ympäristöasioiden parissa.
Tavoitteeseen pääsemiseksi tarvitaan vielä paljon tuotekehityksen alkupään tutkimusta, jota tehdään yhteistyössä eri yliopistojen kanssa.
”Tutkimme ennen kaikkea uusiutuvia ja kierrätettäviä materiaaleja. Selvitämme, millaisia ominaisuuksia niillä saataisiin renkaisiin. Tutkimme myös olosuhteiden vaikutuksia materiaaleihin ja renkaassa käytön aikana tapahtuvia ilmiöitä”, Kemppainen kertoo.
”Kiinnostava materiaali on Reselo-kumi, joka valmistetaan koivun kuoresta.”
Nokian Renkaat tutkii ja testaa parhaillaan UPM:n kehittämän puupohjaisen RFF-ligniinin sekä Ruotsissa kehitetyn Reselo-kumin hyödyntämistä renkaiden valmistuksessa.
”Reselo-kumi on elastomeerimainen eli kumimaisen elastinen materiaali, joka valmistetaan koivun kuoresta. Sen tutkiminen on vasta alkuvaiheessa”, Kemppainen sanoo.
Renkaiden täyteaineena on ruvettu käyttämään kierrätysnokea fossiilisen noen lisäksi. Täyteaineita, etupäässä nokea ja hiekasta valmistettua silikaa, on renkaasta vajaa kolmannes. Täyteaineet lujittavat kumiseosta, ja noki antaa renkaille myös niiden mustan värin.
Pehmentiminä käytetään öljyjä, jotka pohjoisen oloissa estävät renkaita halkeilemasta pakkasessa. Fossiilisten öljyjen lisäksi Nokialla hyödynnetään öljyjä uusiutuvista lähteistä.
Pehmentimien lisäksi renkaanvalmistuksessa tarvitaan kovettumis- eli vulkanointiaineita, apukemikaaleja ja suoja-aineita.
”En olisi ikinä kuvitellut, että renkaassa voi olla niin paljon mielenkiintoista kemiaa.”
Joka viikko opettaa uutta
Työ renkaiden tuotekehityksen parissa on Kemppaisen ja Moision mielestä mielenkiintoista, monipuolista ja haastavaa.
”Voin sanoa, että ellei joka päivä, niin viikoittain oppii jotain uutta”, Kemppainen toteaa.
Nokian Renkaiden tutkimuslaboratoriossa on yli 50 erilaista materiaalitestaus-, analyysi- ja vetotestauslaitetta.
”Menetelmiä on käytössä todella paljon. Tykästyin kemistinä työn monipuolisuuteen jo alussa. Tutkimme esimerkiksi kumiseoksen reaktioita ja raaka-aineita kemiallisin menetelmin ja valmiita materiaaleja fysikaalisilla menetelmillä, kuten vetokokeilla”, Moisio kuvaa.
”Yllätyin itsekin tänne töihin tulessani, sillä en olisi ikinä kuvitellut, että renkaassa voi olla niin paljon mielenkiintoista kemiaa”, hän jatkaa.
Kumpikin kokee, että työyhteisö on hyvä ja työkaverit mainioita.
”Täällä saa tehdä yhteistyötä kemistien lisäksi esimerkiksi materiaalitekniikan ammattilaisten ja rakennekehittäjien kanssa. Voi tehdä tutkimusta ja paneutua syvällisesti ilmiöihin ja uusiin raaka-aineisiin – se on kaikkein parasta”, Kemppainen sanoo.
Välillä ajan puute vaivaa, sillä moniin asioihin olisi halua perehtyä syvemmin.
Palkitsevinta on ongelmanratkaisu ja yhdessä tekeminen. Rengasvertailujen hyviä tuloksia juhlitaan kakkukahvein.
Materiaalien kierrätys on oikea suunta
Tulevaisuudessa ympäristönäkökulma korostuu myös renkaiden valmistuksessa yhä enemmän. Nokian Renkaissa tätä pidetään oikeana suuntana.
”Raaka-aineiden lisäksi voimme miettiä vaikka sitä, miten renkaiden vierintävastuksen kautta voidaan vaikuttaa auton polttoaineen kulutukseen”, Siekkinen kertoo.
Jatkossa hyödynnetään yhä enemmän kierrätettyjä raaka-aineita. Renkaan teräsvahvikkeissa käytettyjen teräksen ja kaapeleiden osalta kierrätetyn materiaalin syöttäminen tuotantoon on helpompaa kuin kumien osalta. Täyteaineissa raaka-aine voi olla jopa jonkin toisen tehtaan jätettä.
Nokian Renkaat on valmistanut Nokian Tyres Green Step -konseptirenkaan, jossa oli käytetty peräti 93 prosenttia kierrätettyjä tai uusiutuvia materiaaleja.
Renkaat jatkavat kiertoaan elinkaarensa päässä, Suomessa käytännössä kaikki renkaat kierrätetään. Niistä valmistetaan rouhetta, ja metalliosat erotetaan kokonaisuudesta. Osa materiaalista päätyy takaisin renkaanvalmistukseen.
”Tulevaisuuden älyrenkaat voivat antaa kuljettajalle reaaliaikaista tietoa rengaspaineista ja tien ominaisuuksista.”
Nokian-tehdas on myös saanut International Sustainability and Carbon Certification (ISCC) Plus -sertifioinnin. Tämän ansiosta tuotteissa voidaan hyödyntää uusia vastuullisia, ISCC PLUS -sertifioituja raaka-aineita.
”Sertifioinnin ansiosta toimintaamme tarkastellaan myös ulkopuolelta ja varmistetaan, että noudatamme tarkkoja ohjeistuksia hyödyntäessämme ISCC Plus -sertifioituja materiaaleja, joiden lähtöraaka-aineet ovat uusiutuvista tai kierrätetyistä lähteistä”, Siekkinen toteaa.
Tulevaisuuden rengas viestii kuljettajalle
Tulevaisuus voi tuoda mukanaan älyrenkaat, joiden avulla kuljettaja saa reaaliaikaista tietoa rengaspaineista, renkaiden kulumisesta ja vaikkapa tien ominaisuuksia. Raskaan liikenteen käyttöön Nokian Renkaat on jo kehittänytkin sensorilla toimivat Intuitu-älyrenkaat.
Tulevaisuudessa markkinoilla voidaan nähdä myös renkaita, jotka muuntuvat olosuhteiden mukaan.
”Rengas voi mukautua esimerkiksi lämpötilan vaihteluihin entistä älykkäämpien materiaalien avulla tai renkaan pintaurien muutoksilla”, materiaalikehityspäällikkö Anne Ojala kertoo.
Palataan tehtaan linjastolla valmistuvaan autonrenkaaseen, joka on vielä sileä ja pyöreä lötkö. Seuraavaksi renkaan eri osat kootaan yhteen ja vulkanoidaan kuumilla muoteilla. Vulkanoinnissa polymeeriketjut liittyvät toisiinsa rikkisilloilla. Prosessia nopeutetaan erilaisilla kiihdyttäjillä, joiden avulla voidaan myös määritellä rikkisiltojen pituutta. Näin rengas saa lopullisen muotonsa ja uransa.
Näin renkaat valmistetaan
Nokian Renkaiden autonrenkaissa on kymmeniä raaka-aineita luonnonkumista synteettiseen kumiin, täyteaineisiin, kemikaaleihin, tekstiileihin ja teräksiin.
Materiaalit tuodaan eri puolilta maailmaa pois lukien Venäjä. Luonnonkumia tuodaan muun muassa Malesiasta ja Indonesiasta.
Renkaan sisäkerros pitää ilman sisällään, ja se valmistetaan eri polymeerista kuin muut osat. Teräs- ja tekstiilivahvikkeet pitävät renkaan muodossaan. Rengastekstiileinä käytetään polyesteriä, rayonia ja nailonia.
Lujin vakautus renkaalle tulee teräsvyörakenteesta. Talvirenkaiden nastat valmistetaan tyypillisesti teräksestä ja alumiinista, ja myös niissä käytetään osittain kierrätettyjä raaka-aineita.
Renkaan sivupinnat, ilmaa pitävä kerros, vahvikeosat ja kulutuspinta valmistetaan tehtaassa erikseen.
Materiaalit sekoitetaan sekoituskammiossa useassa eri vaiheessa. Osat laitetaan yhteen kokoonpanokoneella.
Lopuksi kokonaisuus menee paistopuristimeen. Siellä rengas vulkanoituu lämmön ja paineen vaikutuksesta ja saa lopullisen muotonsa ja merkintänsä.
Lopuksi jokainen rengas tarkastetaan visuaalisesti, ja lisäksi mitataan renkaiden muotoarvot rummulla pyörittäen. Tuotantoprosessi on vakaa, ja laatua seurataan tarkoilla kriteereillä.
Lue myös:
UPM BioVernossa mäntyöljy on jalostunut dieseliksi
Vireillä kymmeniä vetyhankkeita – Lue, mitä ja missä
Neste on kemistin mekka – yhteisenä tavoitteena puhtaampi planeetta
Vanhoista renkaista uusia autonosia: Neste, Borealis ja Covestro yhteistyössä
Nokian Renkaat pähkinänkuoressa
- Nokian Renkailla on noin 3 400 työntekijää muun muassa Nokialla, Helsingissä, Romanian Oradeassa ja Yhdysvaltojen Daytonissa.
- Uusi Romanian-tehdas aloittaa kaupallisen renkaiden valmistuksen vuoden 2025 aikana. Se on rengasalan ensimmäinen hiilidioksidipäästötön tehdas. Nokian Renkaiden tehtaat Seuloskoissa Venäjällä myytiin vuonna 2023.
- Yhtiön liikevaihto oli vuonna 2024 noin 1,3 miljardia euroa.
