Puuvillatekstiilijätteen soveltuvuus Lyocell-kuidun raaka-aineeksi

Abstract

Väestön kasvun sekä kulutuskulttuurin murroksessa tekstiilien tarve ja tuotanto ovat kasvaneet viime vuosikymmeninä. Tekstiilituotanto rasittaa ekosysteemejä merkittävästi, ja kasvavan väestön myötä kestävien tuotantoratkaisujen kehittäminen on tärkeää. Puusta ja kasveista saatava selluloosa on hyvin käyttökelpoinen materiaali myös tekstiilien raaka-aineena. Kuitenkin myös luonnonmateriaaleista valmistettujen tekstiilikuitujen tuotannosta koituu erilaisia ympäristöhaittoja, esimerkiksi haitallisten kemikaalien päätymistä ympäristöön tuotantoprosesseissa, sekä korkea maapinta-alan ja veden kulutus. Yleisimpiä luonnonkuituja tällä hetkellä ovat puuvilla ja viskoosi. Niiden rinnalle kehitettyjen viskoosin kaltaisten muuntoselluloosakuitujen määrän oletetaan kasvavan tulevaisuudessa.

Lyocell-prosessi on 1980-luvulla kehitetty teknologia regeneroitujen selluloosakuitujen teolliseen tuotantoon. Prosessissa tuotetulla Lyocell-kuidulla on korkealaatuiset tekstiiliominaisuudet, kuten sen mekaaniset ominaisuudet ja kyky imeä kosteutta. Prosessin on todettu olevan ympäristön kannalta edullinen, sillä esimerkiksi käytettävä liuotin saadaan pidettyä tuotannossa suljetussa kierrossa lähes sata prosenttisesti. Käytettävät raaka-aineet vaativat kuitenkin esikäsittelyä, jotta ne saadaan kehrättävään muotoon. Kehruumassaa voidaan valmistaa eri selluloosan lähteistä kuten puusta, maakasveista, puuvillasta ja selluloosapohjaisesta tekstiilijätteestä. Kehruumassan keskeisiksi ominaisvaatimuksiksi nousivat tarkka polymerisaatioaste, kapea molekyylimassajakauma, korkea α- selluloosapitoisuus, sekä materiaalin puhtaus lisä- ja väriaineista.

Tekstiiliä päätyy globaalisti jätteeksi noin 90 miljardia kiloa joka vuosi. Tämän kirjallisuuskatsauksen tavoitteena oli selvittää puuvillatekstiilijätteen edut sekä haasteet toimia Lyocell-kuidun raaka-aineena ja korvata laajemmin raaka-aineena käytettävää puupohjaista liukosellua. Puuvillan korkea kiteisyys, sekä α-selluloosapitoisuus voivat johtaa erinomaisiin lopputuotteen mekaanisiin ominaisuuksiin. Lisäksi elinkaariarvioinnin perusteella puuvillatekstiilijätteen kemiallinen kierrätys kuormittaa ympäristöä vähemmän kuin lignoselluloosan esikäsittely. Todellisuudessa taloudellisia esteitä aiheuttavat erityisesti puuvillatekstiilijätteen sekoitemateriaalit, polymerisaatioasteen vaihtelut, sekä väriaineet. Kokonaisuutena puuvillatekstiilijäte näyttäytyy kiertotalouden näkökulmasta lupaavana ja ympäristön kannalta perinteistä liukosellua pitkällä tähtäimellä kestävämpänä vaihtoehtona Lyocell-prosessin raaka-aineeksi.