Koko maailmassa etenkin metsäteollisuuden katseet kääntyvät Suomeen ja Jyväskylään. VTT on rakentanut sinne merkittävän infrastruktuurin raaka-ainetehokkaiden kuitutuotteiden pilotointiin ja esikaupalliseen tuotantoon veden, vaahdon ja ilmarainauksen avulla. Olipa kyse uusien innovaatioiden kehittämisestä tai nykyisten prosessien parantamisesta, tavoite on sama: lisätä tehokkuutta. Käytännössä tämä tarkoittaa pienempää kuitu-, vesi- ja kemikaalitarvetta suorituskyvystä tinkimättä.
Järjestelmällisen kehitystyön ja henkilöstön laajan osaamisen tuloksena VTT:n tiloihin Jyväskylässä on rakentunut maailmanlaajuisesti ainutlaatuinen pilotointiympäristö. Arvoltaan yhteensä yli kymmenen miljoonan euron laitteistoinvestoinnit ovat tapahtuneet parinkymmenen vuoden aikajänteellä vahvan yritysyhteistyön ja kunnianhimoisen, uudistavan tutkimuksen ja monen eri projektin jatkumona.
”Teollisuuden radikaali uudistuminen edellyttää riskinottoa ja pitkäjänteistä tutkimustyötä. Teemme pilotti-infrastruktuurin hankkeissa yhteistyötä kymmenien alan yritysten kanssa ympäri maailmaa. Etelä-Amerikassa asti metsäteollisuudella on tiedossa, mitä meillä täällä Keski-Suomessa osataan”, sanoo VTT:n johtava tutkija Harri Kiiskinen.
”Isoissa konsortiohankkeissa keskitymme prosessikehitykseen. Tuote- ja applikaatiokehitys tehdään tyypillisesti luottamuksellisina kahden välisinä hankkeina. Tämä lähestymistapa mahdollistaa isoissa hankkeissa laajan yrityskonsortion vaikkakin toimijat ovat monesti toistensa kilpailijoita”, Kiiskinen kuvailee.
Jyväskylän pilotointilaitteisto vauhdittaa metsäteollisuuden uudistamista ja vaikuttaa siten alan kilpailukykyyn, tulevaisuuden tuotantoon ja liiketoimintaan. Pilotit ovat helposti muunneltavissa yritysten kulloisiinkin tarpeisiin. Yritykset pääsevät kehittämään ja kokeilemaan biopohjaisten materiaalien uudenlaisia valmistusmenetelmiä teollista tuotantoa pienemmässä mittakaavassa, mikä vauhdittaa innovaatioiden kaupallistamista. Pilotointiympäristö palvelee myös globaalia tarvetta vähentää tuntuvasti päästöjä sekä supistaa veden ja energian kulutusta.
Uusi VTT AirLaid -pilottilinja vetää heti yrityksiä puoleensa
Uusin lisäys on keväällä 2026 käynnistynyt VTT AirLaid -pilottilinja. Kotimaisen Anpap Oy:n toimittamalla laitteistolla voidaan pilotoida kuitutuotteiden valmistuksessa niin sanottua ilmarainausta. Perinteinen menetelmä on paljon vettä vaativa märkärainaus, jossa prosessin alkuvaiheessa sekoitetaan noin 99 prosenttia vettä ja 1 prosentti kuituja. Kokonaisuudessaan tuhannen kilon tuote-erän valmistusprosessi kuluttaa 4–15 kuutiometriä vettä.
Ilmarainaus tuo noin 90 prosentin vedensäästön ja kuivatusenergian säästö nousee kymmeniin prosentteihin. Tuloksena syntyy esimerkiksi kevyttä kuiturullaa, joka soveltuu muun muassa pehmopaperiin ja hygieniatuotteisiin. Kunnianhimoisena tavoitteena on valmistaa ilmarainaamalla myös suurten volyymien tuotteita kuten pakkauskartonkeja.
VTT AirLaid -linja on kokoluokaltaan varsin lähellä tuotantomittakaavan koneita. Siinä on 700 millimetriä leveä rata, ja linjan tuotantokapasiteetti on 300 kilogrammaa tunnissa.
”Ilmarainauksessa kuiva raaka-aine kuidutetaan ensin mekaanisesti vasaramyllyllä, jonka jälkeen pumpulia muistuttava irtonainen kuitu puhalletaan ilmavirralla viiran päälle. Koska kuohkeaan kuitukerrokseen pitää saada lujuus, sideaineeksi lisätään lateksia tai muovikuituja. Sideaineen takia tuotteet eivät ole toistaiseksi kierrätettäviä, mutta potentiaali markkinoilla on iso ja kehitteillä on biopohjaisia sideaineita ja kierrätettäviä tuotteita”, Kiiskinen kertoo.
VTT ja suomalainen perheyritys SharpCell Oy ovat jo tehneet Jyväskylässä yhteistyötä airlaid-kuitukankaiden osalta.
”Tavoitteenamme on laajentaa vedettömän rainanvalmistusprosessin hyödyntämistä myös uusille tuotealueille ja innovaatioihin, kuten pakkaus-, eristys- ja rakennussegmenttien materiaaleihin. SharpCell on ollut kumppanimme tämän teknologian kehittämisessä”, VTT:llä biopohjaisten tuotteiden segmentistä vastaava Kristian Salminen sanoo.
Teknologiana ilmarainaus on ollut tunnettu vuosikymmeniä, mutta käyttöä on ollut vain kapealla tuotealueella ja raaka-aineena on voitu käyttää vain fluff-sellua. VTT alkoi vuonna 2019 tutkia menetelmän uudistamista tavoitteena raaka-ainepohjan laajentaminen kraft-selluun sekä tuotteiden kierrätettävyys ja biohajoavuus.
Alkamassa on jo kaksi linjaa hyödyntävää EU-hanketta. Lisäksi siihen ovat jo käyneet tutustumassa esimerkiksi eristysratkaisuja kehittävä yritys ja esikaupallista tuotantoa kaavaileva yritys.
Ilmarainauksen pilottilinja on myös osa laajempaa Energy First -tutkimusohjelmaa. Sen teemana on kuitutuotteiden resurssitehokas valmistus ja yhtenä osiona vedetön valmistus. Ohjelman arvo nousee yli 20 miljoonaan euroon EU- ja EAKR-rahoituksella ja yritysten suorina toimeksiantoina.
Jyväskylän pilotointi on poikinut useita kasvuyrityksiä
“Koko Jyväskylän pilottiympäristö nivoutuu VTT:n rooliin kiihdyttää kasvua, uudistaa teollisuutta ja vahvistaa kestävyyttä teknologian ja innovaatioiden avulla. Keskeisiä vaikutustapojamme ovatkin myös uusien startup-yritysten luominen ja kasvuyritysten tukeminen. Tästä on useita erinomaisia esimerkkejä”, Harri Kiiskinen kertoo.
Keskeisiä vaikutustapojamme ovatkin myös uusien startup-yritysten luominen ja kasvuyritysten tukeminen. Tästä on useita erinomaisia esimerkkejä.
Esimerkiksi Jyväskylässä toimii vuonna 2014 perustettu ja 2021 pörssilistattu VTT:n spin-off-yritys Spinnova Oyj, joka valmistaa puukuidusta lankaa tekstiilien tuotantoon.
Vuonna 2015 perustettu VTT:ltä alkunsa saanut spin-off-yritys Paptic Oy on puolestaan kehittänyt puukuiduista valmistetun kierrätettävän materiaalin, joka pystyy haastamaan muovin useissa käyttötarkoituksissa.
VTT:n vaahtorainaukseen liittyvä perustutkimus oli alun perin sytyke teknologiayritys Aisti Corporation Oy:n perustamiselle vuonna 2019. Aisti valmistaa puukuidusta muovittomia, täysin kierrätettäviä akustiikkalevyjä ja on hyödyntänyt tuotekehityksessä Jyväskylän tutkimusinfraa koko historiansa ajan. VTT:llä teetetyn asiakasprojektin pohjalta myös vuonna 2019 syntynyt Fiberwood Oy kehittää hiiltä varastoivia ja kompostoituvia kuitulevyjä. Aisti on parhaillaan rakentamassa kaupallista tehdasta ja Fiberwood demotuotantolinjaa.
Yritysnelikko työllistää jo runsaat 100 henkilöä ja yhteensä liikevaihto on noin kymmenen miljoonaa euroa.
”Monilla isoillakin yrityksillä omat kehitysresurssit voivat olla rajallisia, jolloin yhteistyö VTT:n kanssa vauhdittaa kehitystyötä. Pilotointi-infran ansiosta yritysten ei tarvitse itse investoida kalliiseen laitteistoon. Kustannus on oleellisesti pienempi, kun pilotteja voidaan tehdä esimerkiksi sadalla kilolla raaka-ainetta. Kasvuyritykset pääsevät nopeasti kokeilemaan innovaatioita ja saavat tilaisuuden päästä yli kuolemanlaakson”, Kiiskinen kertoo.
Pilotointi-infran ansiosta yritysten ei tarvitse itse investoida kalliiseen laitteistoon.
Alkusysäyksen antoi painopaperin kulutuksen vähentyminen
Pilottiympäristön juuret yltävät 1990-luvulle, jolloin VTT alkoi tutkia paperikoneiden tuotantotehon kasvattamista kotimaisten metsäteollisuuden teknologiatoimittajien kanssa.
”Alkusysäyksen pilotointi-infrastruktuurille ja uudistumistyölle antoi se, että painopaperin kulutus kääntyi laskuun 2000-luvulla. Aloimme yhdessä teollisuuden kanssa katsoa, kuinka Suomi selviää tulevaisuudessa”, Kiiskinen kertoo.
Ensimmäinen nykyisen pilotointiympäristön konkreettinen osa Jyväskylässä valmistui vuonna 2006. Siitä asti VTT:llä on ollut siellä paperikone, joka on nyt Suomen toiseksi uusin lajissaan, joskin pilottikoon mittasuhteilla. Vuonna 2012 käyttöön valmistui vaahtorainauksen pilottilinja.
Vuosien varrella pelkästään Euroopan aluekehitysrahaston EAKR:n osarahoittamien hankkeiden kokonaisarvo nousee lähes 25 miljoonaan euroon. Yhteensä niissä on ollut mukana runsaat sata eri yritystä eri puolilta maailmaa. Lisäksi Jyväskylässä on tehty pilotteja suoraan yksittäisten yritysten kanssa runsaan kymmenen miljoonan euron arvosta.
”VTT itse ei aina ole se investoiva osapuoli. Selvästi kasvava malli on se, että yritys tuo laitteen tänne, ja me tarjoamme tilat ja tutkijaosaamisen”, Kiiskinen sanoo.
Pilotointi on luonut myös joukon innovaatioita, tuotteita ja palveluita sekä uusia työpaikkoja. Vaikuttavuutta täydentävät muun muassa kolme väitöskirjaa, yhdeksän maisteritason opinnäytetyötä sekä lähes sata tutkimusraporttia erikoisjulkaisuissa ja konferensseissa.
”Nyt vallitsee positiivinen pöhinä, ovathan uudistuvat bioraaka-aineet hyvin tärkeitä Suomelle, samoin kierrätettävyys, jossa Pohjoismaat ovat maailman kärkikastia. Maailmanlaajuisesti yrityksiä kiinnostavat resurssi- ja energiatehokkuus sekä raaka-aineiden käyttö hyvin korkean lisäarvon tuotteiden valmistuksessa”, Harri Kiiskinen päättää.
VTT:n Jyväskylän pilottiympäristön virstanpylväitä
- 2006: Paperikone-pilottilinja VTT SUORA käynnistyi
- 2012: Vaahtorainausteknologia VTT SUORA -pilotille
- 2015: Vedenpoistokapasiteetin lisäys SUORA-pilotilla
- 2017: VTT SAMPO -vaahtorainauslinja käynnistyi
- 2019: Uudet kuivauslaitteistot
- 2023: Viistoperälaatikko ja kreppausyksikkö SUORA-pilotille
- 2024: Vaahtoapplikointiteknologia kemikaalien lisäykseen
- 2026: Uusi kuivatusteknologia VTT SAMPO-pilotille
- 2026: VTT AirLaid -pilottilinja ilmarainaukseen
Meet our team
Harri Kiiskinen on johtava tutkija VTT:n Materiaalit ja energia -liiketoiminta-alueella. Hänen erikoisalanaan on kuitupohjaisten materiaalien ja niiden energiatehokkaiden valmistusprosessien kehittäminen. Tekniikan lisensiaatiksi Tampereen teknillisestä yliopistosta valmistunut Kiiskinen on työskennellyt VTT:llä diplomityöstä asti, myös johtavissa tehtävissä. Häntä motivoi erityisesti teollisuuden kanssa toteutettavien projektien johtaminen. Hän kehittää mielellään kestävyyttä parantavia resurssiviisaita materiaaleja ja prosesseja, kuten muovia korvaavia biopohjaisia ratkaisuja. Kiiskinen harrastaa tähtitaivaan ja ilmakehän ilmiöiden valokuvaamista sekä laitesukellusta.