Euroopan unioni Vipuvoimaa EU:lta

Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR) rahoittaman hankkeen kuvaus

1 Hanke

Hankekoodi: A70131

Hankkeen nimi: Vaahtorainaus - kohti teollisia sovelluksia

Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen

Erityistavoite: 4.1. Tutkimus-, osaamis- ja innovaatiokeskittymien kehittäminen alueellisten vahvuuksien pohjalta

Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.12.2014 ja päättyy 31.8.2017

Toiminnan tila: Toiminta päättynyt

Vastuuviranomainen: Pirkanmaan liitto

2 Hakijan perustiedot

Hakijan virallinen nimi: Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Organisaatiotyyppi: Tutkimuslaitos

Y-tunnus: 2647375-4

Jakeluosoite: Tekniikantie 4 A, PL 1000, 02044 VTT

Puhelinnumero: 020 722 111

Postinumero: 02150

Postitoimipaikka: Espoo

WWW-osoite: http://www.vtt.fi

Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Harri Kiiskinen

Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Principal Scientist

Yhteyshenkilön sähköpostisoite: harri.kiiskinen(at)vtt.fi

Yhteyshenkilön puhelinnumero: 040 527 3853

Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely: Vain yksi hakija

3 Suunnitelman mukainen tiivistelmä toteutuksesta

Hankkeen tavoitteena on vauhdittaa vaahtorainauksen käyttöönottoa teollisessa mittakaavassa. Samalla vahvistetaan Keski-Suomen kansainvälisesti merkittävää osaamiskeskittymää, jossa yritykset ja tutkimuslaitokset yhdessä pystyvät tekemään uraauurtavaa kuituvaahtotutkimusta. Vaahtorainauksen edut - merkittävä parannus sekä raaka-aine- että energiatehokkuudessa yhdistettynä mahdollisuuteen valmistaa lisäarvoisia kuitutuotteita - on todennettu aikaisemmissa hankkeissa mutta teolliseen mittakaavaan siirtyminen vaatii yrityksiltä huomattavia kehityspanoksia ja investointeja. Tässä hankkeessa pureudutaan keskeisiin yritysten tunnistamiin haasteisiin ja näin madalletaan kynnystä teknologian teolliseen käyttöönottoon sekä tuetaan paikallisia yrityksiä kehittämään omaa liiketoimintaansa vaahtorainausaihepiirissä.

Ensimmäisessä vaiheessa määritetään tutkittavat applikaatiot ja identifioidaan merkittävimmät kehityshaasteet yhdessä ohjelmaan osallistuvien yritysten kanssa kolmella eri osa-alueella: 1) vaahtorainausprosessi, 2) raaka-ainemahdollisuudet ja tavoiteltavat tuoteominaisuudet ja 3) kemikaalihallinta. Toisessa vaiheessa pureudutaan näihin haasteisiin ja selvitetään potentiaalisimmat tuotealueet, joihin vaahtorainaus parhaiten soveltuu. Lisäksi osoitetaan monikerrosrainauksen potentiaali pilot-mittakaavassa.

4 Hankkeen kohderyhmät

4.1 Varsinaiset kohderyhmät

Hankkeen varsinaisia kohderyhmiä on kaksi. Ensimmäisenä ovat suuret kartonki-, paperi-, pehmopaperi- tai kuitukangasarvoketjuissa toimivat yritykset, jotka ovat kiinnostuneet vaahtorainausteknologian käyttöönotosta. Toisena ovat paikalliset PK-yritykset, joilla voisi olla tarjottavana teknologiaa vaahtorainaukseen tai jotka näkevät sen potentiaalin erikoistuotteiden valmistuksessa. Keski-Suomen kannalta merkittävin suoranainen vaikutus lähitulevaisuudessa tulee Valmetin kautta, jolle koneiden uudelleenrakennus vaahtoteknologiaan tuo uutta liikevaihtoa ja tätä kautta edistää Keski-Suomen työllisyyttä.

Esimerkkinä vaahtorainausteknologian laajasta kiinnostavuudesta voidaan mainita kesäkuussa 2014 järjestetty tutustumistapahtuma VTT:n ja Valmetin tutkimusympäristöihin. Tapahtumaan osallistui yli 50 vierasta 35 yrityksestä ja 16 eri maasta. Ohjelmaan ovat sitoutuneet seuraavat yritykset:
Albany International
BillerudKorsnäs
Domtar
International Paper
Irving Paper
Kemira
Kimberly-Clark Corporation
Kuraray Europe
Lenzing Aktiengesellschaft
Metsä Board
Moorim SP
Pixact
Sappi
Smurfit Kappa
Sofidel SPA
Stora Enso
Sulzer Pumps Finland
UPM-Kymmene
Valmet
Wetend Technologies

4.2 Välilliset kohderyhmät

Hankkeen välillisiä kohderyhmiä ovat kuituarvoketjuissa toimivat yritykset, jotka eivät suoranaisesti osallistu hankkeeseen mutta jotka saattaisivat myöhemmin ottaa teknologian käytäntöön. Vaahtoteknologialla on potentiaalia useissa eri tuotealueissa kuten paperi- ja kartonginvalmistus, pehmopaperit, kuitukankaat, hygienia- ja suodatintuotteet, rakennus- ja eristemateriaalit sekä komposiitit. Näitä kaikkia ei tässä hankkeessa tulla tarkastelemaan, mutta teknologian levitessä teollisuuteen, myös nämä osapuolet hyötyvät tämän hankkeen tuloksista mikä puolestaa vauhdittaa korkeaan osaamiseen perustuvien innovaatioiden syntyä. Tuloksilla on vaikutusta myös laiterakentajiin, suunnittelutoimistoihin ja kemikaalitoimittajiin kuten myös moniin PK-yrityksiin, jotka toimivat ko. arvoketjujen osana.

Lisäksi välillisiä kohderyhmiä ovat yliopistot ja tutkimuslaitokset, jotka tekevät tai ovat käynnistämässä omaa kuituvaahtotutkimustaan. Tämä hanke lisää kuituvaahtoteknologian tunnettavuutta ja luo tarpeita monimuotoiselle kuituvaahtojen perustutkimukselle. Samalla se edesauttaa tutkimusyhteistyön laajentamista, mikä vahvistaa Keski-Suomen osaamisklusterin vetovoimaisuutta kansainvälisessä kärjessä.

5 Projektin julkinen rahoitus, euroa

Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 696 800

Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 652 200

Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 782 000

Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 735 107

6 Maantieteellinen kohdealue

Maakunnat: Keski-Suomi

Seutukunnat: Jyväskylän, Jämsän, Äänekosken

Kunnat: Jyväskylä, Äänekoski, Jämsä

Toteutuspaikan osoite, jos hanke toteutetaan yhdessä paikassa

Jakeluosoite: Koivurannantie 1, PL 1603

Postinumero: 40101

Postitoimipaikka: Jyväskylä

7 Hakemusvaiheessa ilmoitettavat arviot hankekohtaisista seurantiedoista

7.1 Uusien työpaikkojen määrä (kysytään vain erityistavoitteisiin 1.1, 2.1 ja 3.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 2, joihin työllistyvät naiset 1

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0, joihin työllistyvät naiset 0

7.2 Uusien yritysten määrä (kysytään vain erityistavoitteeseen 1.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0, joista naisten perustamia 0

8 Horisontaaliset periaatteet

8.1 Sukupuolten tasa-arvo

Hankkeessa on tehty toimintaympäristön analyysi sukupuolinäkökulmasta: Ei
Teknologian käyttöönottoa helpottava projekti
Sukupuolinäkökulma on huomioitu hankkeen toiminnassa (valtavirtaistaminen): Ei
Teknologian käyttöönottoa helpottava projekti
Hankkeen päätavoite on sukupuolten tasa-arvon edistäminen: Ei
Teknologian käyttöönottoa helpottava projekti

8.2 Kestävä kehitys

VälitönVälillinen
Ekologinen kestävyys
Luonnonvarojen käytön kestävyys 10 3
Vaahtorainausteknologialla on merkittävä potentiaali säästää raaka-aineita (20%) ja kuivatusenergiaa (40%) sekä mahdollistaa luonnonkuitujen käyttö korvaamaan öljypohjaisia raaka-aineita.
Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen 5 2
Raaka-aine- ja energiansäästöt vähentävät paperi- ja kartonkituotteiden hiilijalanjälkeä jopa 40%.
Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus 0 0
Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) 0 0
Natura 2000 -ohjelman kohteet 0 0
Taloudellinen kestävyys
Materiaalit ja jätteet 10 4
Raaka-ainesäästöt, jotka vaikuttavat myös kuljetus- ja logistiikkakustannuksiin.
Uusiutuvien energialähteiden käyttö 0 0
Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen 4 3
Kansainvälisen osaamis- ja innoavaatiokeskittymän luominen ja vahvistaminen
Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen 0 0
Liikkuminen ja logistiikka 0 5
Raaka-ainesäästöt vaikuttavat merkittävästi sekä raaka-aineiden että valmiiden tuotteiden kuljetuskustannuksiin (samalla määrällä enemmän tuotteita).
Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus
Hyvinvoinnin edistäminen 0 0
Tasa-arvon edistäminen 0 0
Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus 0 0
Kulttuuriympäristö 0 0
Ympäristöosaaminen 3 0
Vähentynyt vedenkäyttö valmistusprosessissa

9 Loppuraportin tiivistelmä

Hanke keskittyi yhteen keskeiseen paperiteollisuuden uudistumisen mahdollistavaan teknologiaan - vaahtorainaukseen. Vaahtorainaus mahdollistaa niin uusien tuotteiden kuten kuitukankaiden valmistamisen paperikoneella kuin nykyisten tuotteiden merkittävän tuotantotehokkuuden noston. Hanke vahvisti Keski-Suomen asemaa vaahtoteknologian kansainvälisenä osaamiskeskittymänä. VTT koordinoi hanketta, jossa oli mukana kaksikymmentä yritystä ei puolilta maailmaa. Yrityksistä kaksi oli SME-yrityksiä.

Verrattuna veteen vaahto on huomattavasti viskoottisempaa. Korkea viskositeetti mahdollistaa paljon laajemmat raaka-ainemahdollisuudet ja tuoteominaisuudet, kuin tänä päivänä käytössä oleva valtateknologia vesirainaus. Tämä helpottaa metsäteollisuuden uudistumista. Puukuidusta voidaan valmistaa uusia tuotteita esim. pakkaus- ja rakennusteollisuudelle. Uuden teknologian myötä nykyisillä laitteistoilla voidaan pienin muutoksin alkaa valmistamaan uusia tuotteita kuten kuitukankaita.

Hankkeen puitteissa demonstroitiin erilaisia vaahtoteknologialla valmistettuja kuiturainoja, -papereita, kartonkeja ja kuitukankaita. Osana hanketta demonstroitiin myös vaahdon käyttö kerrostuotteiden valmistuksessa, mikä voi pienentää koneen investointikustannusta merkittävästi. Investointihankkeessa mm. laajennettiin laitteiston mittaus- ja automaatiojärjestelmää, parannettiin kemikaalien käsittely- ja syöttöjärjestelmiä sekä lisättiin laitteiston vedenpoistokapasiteettia.

Hankkeen tuloksia julkaistiin laajasti lehdissä ja konferensseissa. Yhteensä kansainvälisiä julkaisuja tehtiin 15 kpl. Alan laajimmassa konferenssissa TAPPI PaperConissa (Minneapolis, USA) järjestettiin huhtikuussa 2017 VTT:n koordinoimana kaksi vaahtoteknologialle omistettua sessiota, joissa oli yhteensä kahdeksan esitelmää, joista kuusi pohjautui tämän hankkeen tuloksiin. Sessioissa oli lähes sata kuulijaa.