Poistotekstiilien kierrätys on nykyään pakollista, mutta toistaiseksi tekstiilikuiduille on keksitty uusiokäyttöä vain rajallisesti. Kierrätyksen sijasta suuri osa tekstiilijätteestä päätyy energiantuotantoon. Tästä syystä poistotekstiileille etsitään jatkuvasti uusia, hyödyllisiä käyttökohteita. LUTin väitöskirjatutkija Anastasiia Lopatinan mukaan käytettyjen puuvillakankaiden kuidut sopivat hyvin kalvosuodattimien materiaaliksi.
“Vaikka selluloosa on tehokas luonnonmateriaali kalvosuodattimiin, sellupohjaisia suodattimia on heikosti saatavilla markkinoilla. Tutkimukseni osoitti, että poistotekstiileistä talteen kerätty puuvillakuitu on käyttökelpoista ja arvokasta materiaalia sellupohjaisten ultrasuodatinkalvojen valmistukseen”, Lopatina kertoo.
Tilaa Curious People -uutiskirje
Tilaamalla uutiskirjeemme saat sähköpostiisi noin 1–2 kertaa kuukaudessa luettavaa tutkimuksestamme puhtaaseen energiaan, ilmaan ja veteen sekä kestävään liiketoimintaan liittyen.
Edistää kuidun täyttä kiertoa
Ultrasuodatusta polymeerikalvojen avulla käytetään vedenkäsittelyssä, proteiinien erotuksessa ja monissa muissa teollisissa prosesseissa. Suodatuksessa hyödynnetään fyysistä erotustekniikkaa, jonka avulla voidaan erottaa kooltaan ja muilta ominaisuuksiltaan erilaisia molekyylejä. Vaihtoehtoinen, kierrätyskuitupohjainen raaka-aine parantaa kalvojen saatavuutta ja valmistuksen kustannustehokkuutta sekä edistää kiertotaloutta.
“Kun suodatinkalvoja valmistetaan kierrätetystä selluloosasta, kuidun arvo kasvaa ja se voidaan käyttää kokonaan hyödyksi suljetussa kierrossa. Kierrätyskuidun käyttö sekä pienentää ympäristövaikutuksia että tuottaa lisäarvoa.”
Lopatina tutki myös kalvojen valmistusprosessia. Hän löysi menetelmiä ligniinin poistamiseksi biomassasta sekä lisäaineita, jotka vaikuttavat kalvojen läpäisevyyteen ja pintavaraukseen.
“Tutkitut kalvot olivat suorituskykyisiä verrattuna kaupalliseen selluloosakalvonäytteeseen. Jatkotutkimusta tarvitaan, mutta skaalauksen ja optimoinnin myötä tällaisilla kalvoilla on selvästi potentiaalia käyttöön esimerkiksi kunnallisissa vesilaitoksissa jäteveden loppupuhdistuksessa”, Lopatina selostaa.
Suodatinkalvojen tutkimus palvelee monin tavoin kestävän kehityksen tavoitteita
LUT-yliopisto tunnetaan Suomen laajimpana vedenkäsittelyn tutkimuskeskittymänä ja johtavana erotustekniikan koulutus- ja tutkimusyhteisönä. Kierrätysselluloosasta tehtyjen suodatinkalvojen tutkimus edistää elintärkeitä kestävän kehityksen tavoitteita, kuten puhtaan veden saatavuutta ja sanitaatiota, resurssitehokasta ja vastuullista tuotantoa sekä ilmastotekoja, kun fossiilisia materiaaleja pystytään korvaamaan biopohjaisilla.
“Minusta on erittäin mielekästä tutkia vedenpuhdistusta, koska se on niin hyödyllistä yhteiskunnalle. Kalvot ovat todella monipuolinen tutkimuskohde, koska erilaisia yhdistelmiä, muunnelmia ja sovelluksia on käytännössä rajattomasti. Jopa niinkin kapea aihepiiri kuin kalvojen valmistus tietystä raaka-aineesta tietyillä liuottimilla tarjoaa mahdollisuuden hyvin erilaisiin kokeisiin, koska tutkittavaa riittää aina”, Anastasiia Lopatina kuvailee.
Ultrasuodatuksen ansiosta puhdistusprosessissa ei tarvita ylimääräisiä kemikaaleja. Jätekuidun uusiokäyttö säästää luonnonvaroja, ja biopohjaiset materiaalit ovat hajotessaan vähemmän haitallisia tai jopa haitattomia ympäristölle. Ultrasuodatuskalvot pystyvät myös poistamaan vedestä taudinaiheuttajia ja lisäävät näin veden puhtautta ja turvallisuutta.
