Pajun ja koivun ainesosista muovin korvaaja? Lupaava materiaali kehitteillä

Puusta voidaan hyödyntää niin kuidut kuin toiminnalliset yhdisteetkin. HAMKin yhteisjulkaisussa VTT:n ja Aalto-yliopiston kanssa kehitettiin pehmeä materiaali, jonka rakenne on peräisin koivun selluloosananokuiduista ja toiminnot pajun kuoresta uutetuista aineista.

Elintarvikkeiden, lääkkeiden ja muiden herkästi pilaantuvien tuotteiden pakkaukset on suunniteltu siten, että tuotteen säilyvyysajan voidaan varmistaa olevan riittävän pitkä ja sisällön käytön olevan kuluttajalle turvallista. Monet tällaiset pakkaukset on kuitenkin valmistettu useista kerroksista erilaisia synteettisiä materiaaleja, minkä takia niitä voi olla hankala kierrättää tai hävittää. Siksi on tarve kehittää pakkauksiin toiminnallisia materiaaleja, jotka voidaan poistaa käytöstä jätettä tuottamatta.

Esimerkki hyvästä, ekologisesta pakkausratkaisusta löytyy pihalta – puun kuori suojaa puuta ulkoisilta uhkilta, kuten UV-säteilyltä ja patogeeneiltä, mikä mahdollistaa puusoluille pidemmän eliniän. Puun lahotessa hajoaa myös kuori lopulta täysin ympäristöystävällisesti muun puuaineksen mukana.

Tutkimuksessa valmistettiin täysin puupohjainen kaksoisverkkomateriaali selluloosananokuiduista ja pajunkuoriuutteesta. Yhdessä nämä kaksi ainetta muodostavat geelimäisen, mutta vahvan rakenteen, jolla on muun muassa antioksidatiivisia ominaisuuksia. Työ on osa Aalto-yliopistossa työskentelevän Tia Lohtanderin väitöskirjaa, jonka ohjaajana Hämeen ammattikorkeakoulun HAMK Tech -tutkimusyksikön tutkijayliopettaja Päivi Laaksonen toimii.

Julkaisussa esitetty lähestymistapa mahdollistaa pajunkuoren ainesosien bioaktiivisen toiminnallisuuden upottamisen nanoselluloosamatriisiin. Täysin biopohjainen, kestävästi tuotettu bioaktiivinen materiaali laajentaa puupohjaisten biomassojen, kuten puunkuoriuutteiden, käyttömahdollisuuksia. Biopolymeerien ja luonnon bioaktiivisten fenolikomponenttien hyödyntäminen pakkausratkaisuissa mahdollistaisi ympäristöystävällisemmän tuotantoprosessin verrattuna nykyisiin muovipohjaisiin tuotteisiin.

Työ on julkaistu Frontiers in Chemical Engineering -lehdessä.

Lähde: Hämeen ammattikorkeakoulu HAMK 

 

Author: Saara Kämppi