Kokeilun oppi
-
Kokeilun teemat
1464 katselukertaa
Kokeilu on luotu 18.01.2019
Painovoima ry
Tekstiilijätteestä paperia
Kokeilussa testataan sekoitetekstiilejä ja keinokuituja käsintehdyn paperin valmistuksessa. Lisäksi käytetään biopohjaisia materiaaleja, mm. hoitoniitettyä järviruokoa. Paperista jatkojalostetaan erilaisia tuotteita, kuten kasseja ja pakkausmateriaalia. http://painovoima.net
Miksi tämä kokeilu on tarpeellinen?
Haluamme olla ratkaisemassa tekstiilijätteeseen (erityisesti keinokuituihin ja sekoitteisiin) liittyvää kierrätyskysymystä. Painovoiman paperipajassa olemme jo aiemmin havainneet, että puhdas, kierrätetty puuvilla ja luonnonmateriaalit sopivat hyvin paperin raaka-aineeksi. Nyt haluamme testata miten sekoitemateriaalit toimivat paperin valmistuksessa ja edelleen paperista valmistettavissa tuotteissa. Keinokuitujen hyödyntäminen uusiopaperin raaka-aineena on vielä melko vähäistä. Samalla kehitämme paperista käyttökelpoista tuotetta, ensisijaisesti paperikassia. Miten sekoitekstiilit käyttäytyvät paperin valmistuksessa, miten valmis paperi käyttäytyy muotoiluvaiheessa (esim. kassin stanssaus, logon tms painaminen), onko lopputuote käyttökelpoinen (toimiva ja esteettinen) loppukäyttäjälle. Paperikassia on tarkoitus käyttää esim. lahjakassina.
Miten kokeilu toteutetaan?
Jos pystymme tuottamaan käyttökelpoista paperia ja paperituotteita, joiden raaka-aineena on mahdollisimman suurelta osin sekoitetekstiilit, olemme onnistuneet löytämään järkevän käyttötarkoituksen tekstiilijätteelle. Me valmistamme paperia pienessä mittakaavassa, mutta ratkaisu on skaalattavissa laajempaankiin tuotantoon. Teollisessa mittakaavassa valmistusprosessi täytyy tietysti testata uudelleen. Saamme raaka-ainetta (tekstiilijätettä) yhteistyökumppaniltamme, jolle tekstiilin kierrätys on merkittävä kysymys. Erityisesti sekoitemateriaalista valmistetut tekstiitlituotteet ovat tähän asti olleet heille ongelmallinen kierrätettävä. Ensimmäisessä vaiheessa valmistamme paperia ja siitä paperikassin. Ensimmäisessä kokeiluerässä tekstiilit revitään käsin. Jatkossa ekstiilit voidaan silputa koneellisesti. Testipaperia valmistetaan 1) pelkästä sekoitemateriaalista ja 2) lisäämällä siihen puuvillaa ja 3) lisäämällä siihen puuvillaa ja järviruokoa antamaan lisää rakennetta. Eri suhteessa materiaaleja sekoittamalla pyritään löytämään sopiva suhde ihanteelliseen materiaaliin, tässä tapauksessa paperikassin valmistusta varten. Valmiista paperiarkista stanssataan kasseja, joihin voidaan kohopainaa logo tai tekstiä Sammonkadun grafiikan pajalla. Kassin prototyypin on suunnitellut LAMK:n muotoiluinstituutin opiskelija Inkeri Pääkkö. Kokeilu on käynnistetty loppuvuodesta 2018, paperi ja tuotteet valmistetaan keväällä 2019.
Kuka tai ketkä kokeilun toteuttavat?
Painovoima ry, yhteistyökumppanina LAMK ja Lindström Oy.
Mikä on kokeilun kokonaisbudjetti ja miten se jakautuu maksajatahoittain?
Paperin ja erilaisten testiversioiden valmistaminen ja vaiheiden kirjaaminen, testaajan palkkio 1000 €, kassin stanssi 500 €, kassien valmistaminen siihen erikoistuneessa yrityksessä 500 €, paperipajan vuokra 1 kk, 350 €, yhteensä 2350 €.
Millaista osaamista ja rahoitusta kokeilulla on käytettävissään?
Painovoimalla on oma, pieni mutta toimiva paperipaja sekä erittäin monipuolinen ja laaja grafiikan paja käytössään. Omasta yhteisöstä löytyy runsaasti ammattitaitoa ja luovuutta. LAMK:n Muotoiluinstituutin pakkausmuotoilun ja pukevan muotoilun opettajat ja opiskelijat ovat merkittävä resurssi.
Kokeilun oppi
Saavuttiko kokeilu tavoitteensa?
Tavoitteemme oli testata, miten keinokuitu- ja sekoitetekstiilit soveltuvat paperin valmistukseen ja paperista valmistettaviin tuotteisiin. Kokeilu saavutti sille asetut tavoitteet: pystyimme valmistamaan keinokuitutekstiilijätteestä kestäviä, käytettäviä ja visuaalisesti miellyttäviä paperiarkkeja ja -tuotteita. Keinokuitu osoittautui ajateltua monipuolisemmaksi materiaaliksi, joka tarjoaa runsaasti mahdollisuuksia jatkojalostukseen. Kokeilun “sivutuotteena” syntyi maahanmuuttajia ja kehitysvammaisia työllistävä yhteistyömalli Kaupunkikylä 2025 -hankkeen kanssa. Kokeilu tarjosi konkreettisen välineen myös ympäristökasvatukseen; koululaisille ja opiskelijoille pidettyjen paperityöpajojen yhteydessä pääsimme kertomaan tekstiilien kierrätyksestä ja kiertotaloudesta.
Mitä uutta tietoa kokeilulla saatiin?
Olemme oppineet paljon keinokuitekstiilin uudelleenkäytön mahdollisuuksista ja haasteista. Ensimmäinen haaste on ollut olemassa olevan materiaalin (työvaatteet, joissa mm. vetoketjua, metallinappeja yms.) rouhimisessa ja muokkaamisessa paperimassan tekoa varten. Materiaalia on jouduttu osin leikkaamaan käsin sopiviksi paloiksi. Tässä olemme päässeet tekemään hyvää yhteistyötä maahanmuuttajataustaisia ja kehitysvammaisia työllistävän Kaupunkikylä 2025 -hankkeen kanssa. Testivaiheessa keinokuitutekstiilin joukkoon sekoitettiin erilaisia määriä kierrätyspuuvillaa ja kokeilemalla löydettiin optimaalinen suhde paperinvalmistukseen. Kokeilun alkuvaiheessa havaitsimme, että 100% keinokuitutekstiilipaperi ei ole mahdollista, vaan massan joukkoon tarvitaan jonkin verran puuvillaa / muuta luonnonkuitua antamaan sille rakennetta. Aluksi teimme 40 % puuvillaa, 60% keinokuitua -seosta, josta onnistuttiin jo valmistamaan kestävää ja käyttökelpoista paperia. Mutta koska nälkä kasvaa syödessä, rohkaistumme kokeilun aikana laajentamaan paperipajaamme ja hankkimaan sinne uusia työvälineitä (mm. hydraulisen prässin ja toisen hollanderin). Uusien välineiden ansiosta onnistuimme nostamaan valmiin paperin keinokuidun osuutta jo 80 prosenttiin. Jatkotutkimuksen ja kehittämisen kohde on erilaisten luonnonmukaisten side- ja täyteaineiden (esim. tärkkelys ja liitujauho) lisääminen massaan, jolloin keinokuidun osuutta voidaan mitä todennäköisimmin nostaa merkittävästi. Positiivinen yllätys oli materiaalin joustavuus ja ommeltavuus. Paikallisen yhteistyöyrityksen kanssa teimme prototyypin mm. muotoon ommellusta kerhokassista. LAMK:n puettavan muotoilun vastuuopettajan Minna Cheungin kanssa visioimme materiaalin käyttöä myös erilaiisiin puettaviin tuotteisiin. Materiaalia pinnoittamalla mahdollisuudet tuotekehittelyyn ovat vielä laajemmat. Toinen kokeilun kautta avautunut jatkopolku oli keinokuitumateriaalin mahdollisuuksien tutkiminen muihin materiaaleihin yhdistämisessä. Pääsimme yhteistyöyrityksemme testilaboratorioon testaamaan kuivaa ja märkää tekstiilikuitua erilaisten komposiittiyhdisteiden joukossa. Märkätesteissä saimme hyviä tuloksia yhdistämällä jauhettua, märkää tekstiilikuitua polypropeeniin. Testillä saavutettiin taipuisa muovimainen testikappale, jolla oli suhteelliselta massaltaan kevyt ja kestävä rakenne. Kuivakuitu ei toiminut odotetulla tavalla polypropeenin kanssa, massa jäi jauhomaiseksi. Jatkoa ajatellen kuivamassan yhdistäminen muovituotteeseen olisi kuitenkin energiatehokkaampaa. Tämä vaatii vielä lisää erilaisten yhdisteiden testaamista. Testeillä pyrimme selvittämään keinokuidun soveltuvuutta sellun korvaamiseen erilaisten komposiittien osana. Kokonaan tutkimatta on materiaalin soveltuvuus 3D-tulostusnauhan valmistamiseen. Vinkkinä toisille kokeilijoille: Aina kannattaa kokeilla, hullunrohkeastikin. Ennakkoluulottomasta kokeilusta voi seurata yllättäviä jatkopolkuja ja ideoita. Kannattaa myös verkostoitua muiden kokeilijoiden kanssa. Löysimme yhteisen sävelen mm. lampaanvillaprojektin ja Arto Rautevaaran hamppurakentamiskokeilun kanssa ja sen ansiosta Painovoiman toiminta-alustalla Lahdessa nähdään ensi kesänä ainutlaatuinen hamppusauna. Lisäksi hamppurakentamisen hävikkikuitua voidaan käyttää paperipajan materiaalina. Toisen jäte on toisen raaka-aine!
Miten aiot viedä kokeilua tai sen tuloksia eteenpäin?
Kokeilumme kautta on avautunut useita mahdollisuuksia materiaalin jatkotutkimukseen ja kehittämiseen. Alunperin kokeilumme haasteena pidettiin sen soveltuvuutta teolliseen tuotantoon. Kokeilumme kuitenkin osoitti, että mahdollisuuksia isommankin mittakaavan valmistukseen on, mutta se vaatisi pilottiajon paperikoneella ja materiaalin pinnoitustutkimista, ja yhteistyötä esim oppilaitosten kanssa. Tekstiilikuidun testauksessa mielenkiintoisia suuntia ovat 1) Paperin pinnoitustestit (luonnonmateriaaleilla, esim. luonnonöljyillä), yhteistyö esim. Kemiran ja Teknoksen kanssa. Paperin käyttö esim. elintarviketeollisuudessa, lahjapakkausmateriaalina, taide- ja erikoispaperina. Toinen suunta on paperin mahdollisuudet asustemuotoilussa. Pinnoitteen avulla siihen saadaan mm. laskeutuvuutta ja käyttömukavuutta. LAMK:n puettavan muotoilun kanssa mahdollisuus tehdä tutkimusta ja kehitystyötä. 2) Pilottitesti paperikoneella Tervakoskella tai jollain muulla pienemmällä paperitehtaalla. Rullatavaran valmistaminen kuidusta, jolloin tuotteelle saadaan volyymia ja sitä kautta järkevä hinta. 3) Pienen pilottilinjan hankkiminen. Tähän voisi liittää tutkimushankkeen yhteistyössä Ladec Oy (Lahden seudun kehitys), LAMK, Päijät-Hämeen liitto kanssa. 4) Tekstiilikuidun yhdistäminen kestomuovien kanssa. Tässä olisi mahdollisuuksia hyödyntää suuria määriä kuituja kiertotaloustuotteiksi. 3D-nauhan valmistaminen 3D-tulostamista varten. 5) Paperin happotestit taide- ja erikoispaperin valmistusta varten. Suomessa ei ole valmistettu taidepaperia noin 20 vuoteen, tuotteelle olemassa tarvetta ja markkinat. Testaamisen kautta haetaan perusteita teollisen mittakaavan toimintaa varten. Isomman mittakaavan valmistus vaatii olemassa olevan infrastruktuurien käyttöönottoa esim. paperitehtaissa ja metsäyhtöissä, jotta päästään käsittelemään tekstiilikuitua jatkojalostamista varten. Jatkossa pystymme hyödyntämään ja tuomaan esiin kokeilun tuloksia myös Telaketju 2 ja Herää Pahvi! -kiertotaloushankkeissa, joissa olemme osallisina.
