Teksti Kemia-lehti, kuva Kiilto
Soilikki Kotanen tutki väitöstutkimuksessaan vaihtoehtoisia raaka-aineita polyuretaanimateriaalien valmistamiseksi. Tutkimus kohdistui reaktiivisiin liimoihin sekä sulateliimoihin. Tuloksia voidaan hyödyntää, kun teollisen liimauksen valmistusprosesseja ja liimojen käyttöä kehitetään turvallisemmaksi.
Soilikki Kotasen tekniikan ja luonnontieteiden alan väitöskirja Feasibility of Non-isocyanate polyurethanes as Industrial Adhesives sai kipinän hänen työpaikansa Kiillon käytännön tarpeista ja haasteista.
Polyuretaani on tavallinen liiman raaka-aine. Se tunnetaan myös vaahtomuovin valmistuksesta. Polyuretaanin valmistukseen tarvitaan tyypillisesti isosyanaattia. Reaktiivinen isosyanaatti on terveydelle haitallista ennen kovettumistaan, sillä se voi aiheuttaa astmaa tai altistaa syövälle.
Euroopan kemikaalivirasto on asettanut rajoitteita isosyanaatin käytölle ja edellyttää käyttäjiltä kouluttautumista.
Kemianteollisuuden yritys Kiilto on yksi toimijoista, jotka tarjoavat isosyanaattikoulutusta.
Uutta tietoa tavoista käyttää liimaa
Soilikki Kotasen väitöskirjassa tutkittiin isosyanaattivapaan polyuretaanin eli niin kutsutun NIPUn (non-isocyanate polyurethane) valmistamista kahdella eri reaktiomenetelmällä.
Kotanen työskentelee Kiillossa tuotekehitys- ja innovaatiojohtajana. Ennen nykyistä rooliaan hän teki töitä saman firman polyuretaaniliimojen tuotekehityspäällikkönä. Kipinän tutkimusaiheen valintaan hän sai arjen työstä.
”Vaikka nykyisillä raaka-aineilla voidaan oikeilla suojavarusteilla työskennellä turvallisesti, on tärkeää tutkia vaihtoehtoisia menetelmiä. Näin voimme tulevaisuudessa saavuttaa entistä turvallisempia ratkaisuja, löytää uusia liimatyyppejä ja sovellusalueita”, Kotanen sanoo.
Tartuntalujuudet olivat kokeiden perusteella lupaavia, vedenkestävyys vähäisempää.
Teollisilta liimoilta vaaditaan lujuutta ja kestävyyttä. Kotasen mukaan vaihtoehtoisten raaka-aineiden käyttämistä ja menetelmien kaupallistamista vaikeuttavat usein raaka-aineiden heikko saatavuus teollisessa mittaluokassa.
Lisäksi niiden kyky reagoida muiden aineiden tai olosuhteiden kanssa on usein matala.
”Väitöstutkimukseni liimakokeissa löydettiin kuitenkin raaka-aineita, jotka reagoivat nopeasti huoneenlämmössä. Liimojen tartuntalujuudet olivat kokeiden perusteella lupaavia.”
Kotasen väitöskirja lisää ymmärrystä siitä, miten vaihtoehtoiset reaktiomekanismit vaikuttavat lopputuotteen ominaisuuksiin.
”Vaihtoehtoisilla materiaaleilla havaittiin tutkimuksessa perinteisiä polyuretaaneja heikompi vedenkestävyys. Asia vaatii jatkotutkimusta tai sopivan käyttökohteen löytämistä. Tarvitsemme myös lisää tutkimusta siitä, kuinka lisä- ja apuaineet vaikututtavat liimaominaisuuksiin”, Kotanen summaa.
”Kollegoiden tuki ollut korvaamatonta”
Noin 10 prosenttia kiiltolaisista työskentelee tuotekehityksen parissa. Lisäksi yhteistyö oppilaitosten ja tutkimuslaitosten kanssa on jatkuvaa.
”Vaikka työn ja jatko-opiskelun yhdistäminen on ollut välillä työlästä, kollegojen tuki ja kannustus on ollut korvaamatonta. Yhteisissä ideointipalavereissa on pohdittu tieteellisiä teorioita, mutta edetty tutkimuksen tekemisessä pilke silmäkulmassa ja iloittu pienistäkin onnistumisista yhdessä. Tutkimuksessa on ollut hyvin käytännönläheinen tulokulma, joka on motivoinut työssä myös haastavimpina hetkinä.”.
Väitöskirjatutkimus toteutettiin Kiillon tutkimuskeskuksessa, Tampereen Yliopistossa ja osin yhteistyössä VTT:n Business Finland Beccu-projektin kanssa. Väitöstilaisuus oli 30.8.2024 Tampereen yliopistossa.
Vastaväittäjinä toimivat professori Carl-Eric Wilen Åbo Akademista ja professori Eva Malström Jonsson, KTH Royal Institute of Sweden sekä kustoksena professori Essi Sarlin tekniikan ja luonnontieteden tiedekunnasta.
Lue lisää:
