Kemiallisteknillinen Yhdistys -
Kemisktekniska Forening r.y.

The Finnish Society of Chemical Engineers

Kemiantekniikan palkinto 2004

Kemiallisteknillinen yhdistys (KTY) ry on myöntänyt 7. lokakuuta 2004 Kemiantekniikan palkinnon FT Petri Widstenille tunnustuksena väitöskirjasta Oxidative Activation of Wood Fibers for the Manufacture of Medium-Density Fiberboard (Puukuitujen hapettava aktivointi MDF-levyjen valmistamiseksi).

Väitöskirjassa tutkittiin mahdollisuuksia parantaa korkeassa kuidutuslämpötilassa tuotettujen, runsaasti pintaligniiniä sisältävien termomekaanisen massan puukuitujen sitoutumista käsittelemällä niitä lakkaasientsyymillä, Fentonin reagenssilla tai gammasäteilyllä. Näiden hapettavien käsittelyjen vaikutuksesta kuitujen pintaligniiniin syntyy radikaaleja. Kuituja yhteen puristettaessa radikaalit kytkeytyvät toisiinsa ja kuitujen välille muodostuu kovalenttisiä sidoksia. Radikaalien muodostuminen eri kuituihin riippuu kuitujen kemiallisesta rakenteesta, johon voidaan vaikuttaa erityisesti puulajin (havu-/lehtipuu) ja kuidutuslämpötilan valinnalla. Eniten radikaaleja muodostuu korkeimmassa lämpötilassa tuotettuihin lehtipuukuituihin ja vähiten alhaisimmassa lämpötilassa tuotettuihin havupuukuituihin. Tätä kuitujen aktivointimenetelmää sovellettiin MDF- ja kovalevyjen valmistukseen, jolloin levyjen mekaanisten ominaisuuksien havaittiin paranevan radikaalien lukumäärän kasvaessa.

Väitöskirjatyöllä on merkittävä vaikutus MDF-levy- ja muun puukomposiittiteollisuuden liimausmenetelmien kehitystyöhön. Useimpien puukomposiittilevyjen valmistus perustuu UF- ja muiden öljystä valmistettavien, formaldehydipohjaisten hartsien käyttöön, joiden vuosittainen kulutus mitataan miljoonissa tonneissa. Kiristyvän ympäristö- ja turvallisuuslainsäädännön seurauksena formaldehydin ja hartsien aiheuttamat ympäristö- ja terveysongelmat ovat kuitenkin vaarantamassa levyteollisuuden tulevaisuuden. Väitöskirjassa esitetty liimausmenetelmä avaa levyteollisuudelle uudenlaisia mahdollisuuksia valmistaa puukomposiittilevyjä ilman formaldehydiä ja muita raakaöljystä valmistettavia kemikaaleja, jolloin voidaan välttää formaldehydin ja muiden hartsikomponenttien terveydelle haitalliset päästöt tuotteiden valmistusprosessin ja käytön aikana. Toisin kuin perinteiset puukomposiittilevyt, jotka ovat ongelmajätettä, voidaan hartsia sisältämättömien puukomposiittilevyjen partikkelit kierrättää tai levyt voidaan hävittää normaalina talousjätteenä esimerkiksi polttamalla.

Väitöskirjatyö on tehty Teknillisen korkeakoulun Puunjalostustekniikan osastolla Paperitekniikan laboratoriossa. Työn valvoja on ollut professori Jaakko E. Laine.

FT Petri Widsten työskentelee nykyisin Australiassa CSIRO-tutkimusinsituutissa (Commonwealth Scientific & Industrial Research Organization).

» Aikaisemmin palkitut
» Säännöt