Kartoitus uusiutuvien kuitujen käytettävyydestä kuitukankaissa

Abstract

Opinnäytetyö on kirjallisuuskatsaus uusiutuvien kuitujen käytettävyydestä kuitukankaissa. Opinnäytetyön tarkoitus oli kartoittaa kuitukankaissa käytettäviä uusiutuvia kuituja, selvittää minkälaisia teknisiä ominaisuuksia puupohjaisilta kuiduilta vaaditaan kuitukangassovelluksissa sekä pohtia, kuinka kuituja hyödynnetään tai voitaisiin hyödyntää kuitukankaissa tulevaisuudessa. Opinnäytetyön tavoitteena oli toimia Tampereen ammattikorkeakoululle yleisesityksenä kuitukankaiden uusiutuvista kuiduista.

Kuitukankaat ovat tasomaisia, kuiduista valmistettuja tekstiilimateriaaleja, joissa kuituja on sidottu toisiinsa kemiallisesti, mekaanisesti tai lämmön avulla sekä näiden menetelmien yhdistelmillä. Kuitukankaiden valmistuksessa käytetään paljon synteettisiä kuituja, mutta uusiutuvien kuitujen osuus on kasvamassa. Tällä hetkellä kuitukankaissa käytetään muun muassa luonnonkuiduista puuvillaa, pellavaa, juuttia ja villaa sekä keinotekoisista kuiduista viskoosia, modaalia ja revinnäissellua. Puupohjaisista kuiduista valmistettuja kuitukangastuotteita käytetään ilman ja nesteen suodattimissa, lääketieteellisissä sovelluksissa ja hygieniatuotteissa. Edellä mainituissa käyttökohteissa kuitujen tärkeimpiä ominaisuuksia ovat kuitujen pituus ja muoto, jotka vaikuttavat kuitukankaan valmistusmenetelmään.

Johtopäätöksinä voidaan todeta, että uusiutuvia kuituja käytetään jo tällä hetkellä erittäin laajasti ja uusiutuvien kuitujen määrä on selvästi kasvussa. Esimerkiksi kertakäyttöisissä kuitukangastuotteissa uusiutuvilla kuiduilla on selkeästi varaa kasvattaa osuuttaan raaka-aineena, kun kertakäyttöisiä muoveja koskevat direktiivit tulevat voimaan. Kuituraaka-aineen lähteitä löytyy monipuolisesti keinotekoisista sekä luonnonkuiduista, vaikka luonnonkuitujen käyttöä vähentää kuitujen erotteluprosessien hitaus ja työläys sekä kuiduissa olevat epäpuhtaudet. Uusiutuvia kuituja kehitetään jatkuvasti lisää, ja kuitujen muokkaaminen uusiin käyttökohteisiin on myös mahdollista esimerkiksi kemiallisten käsittelyiden kautta.

The thesis is a literature review on the usability of renewable fibers in nonwovens. The purpose of the thesis was to map the renewable fibers used in nonwovens, to find out what kind of technical properties are required for wood-based fibers in nonwoven applications, and to consider how fibers are utilized or could be utilized in nonwovens in the future. The aim of the thesis was to provide Tampere University of Applied Sciences with an overview of renewable fibers used in nonwovens.

Nonwovens are planar textile materials made from fibres in which the fibres are bonded together by chemical, mechanical, or thermal means, and combinations of these methods. Nonwovens use a lot of synthetic fibres, but the share of renewable fibres is growing. At present, nonwovens use natural fibres such as cotton, flax, jute and wool, and man-made fibres such as viscose, modal and fluff pulp. Nonwoven fabric products made from wood-based fibres are used in air and liquid filters, medical applications, and hygiene products. In the applications, the most important properties of the fibres are the length and shape of the fibres, which influence the chosen method of nonwoven manufacturing.

In conclusion, the use of renewable fibres is already very widespread, and the number of renewable fibres is clearly increasing. For example, in disposable nonwovens, renewable fibres clearly have room to increase their share as a raw material when the directives on disposable plastics are put into practice. Sources of fibrous raw material can be found in a variety of artificial as well as natural fibres, although the use of natural fibres is reduced by the slowness and laborious nature of the fibre separation processes and the impurities in the fibres. Renewable fibres are constantly being developed, and it is also possible to adapt the fibres to new applications, for example through chemical treatments.