New advances in the integrated management of food processing waste
in India and Europe: use of sustainable technologies for the exploitation of by-products into new foods and feeds
The Concetti Group specializes in manufacturing weighing, bagging, closing and palletizing machinery for bulk products.
Customers can take advantage of the added value offered by multipurpose and reliable automation using the most innovative technologies in both the mechanical and electronic fields.
The Concetti Group offers customers its experience in identifying the best plant engineering choices:
- Basic and detailed engineering.
- On-site technical surveys at the customer's facilities.
- Customized tests for specific products and problems, such as study into the best bag and pallet dimensions to be used and mechanical resistance tests on the full bags.
- Design and estimates for customized proposals.
- Assembly and pre-delivery testing.
Through the proposed services, the Concetti Group works alongside the customer during the development of the entire project.
www.concetti.com - www.concettinorthamerica.com
This is a sample of my work with global import/export and cultural business for my International Business class. I chose Uruguay. However, I have interest in these topics in every region.
New advances in the integrated management of food processing waste
in India and Europe: use of sustainable technologies for the exploitation of by-products into new foods and feeds
The Concetti Group specializes in manufacturing weighing, bagging, closing and palletizing machinery for bulk products.
Customers can take advantage of the added value offered by multipurpose and reliable automation using the most innovative technologies in both the mechanical and electronic fields.
The Concetti Group offers customers its experience in identifying the best plant engineering choices:
- Basic and detailed engineering.
- On-site technical surveys at the customer's facilities.
- Customized tests for specific products and problems, such as study into the best bag and pallet dimensions to be used and mechanical resistance tests on the full bags.
- Design and estimates for customized proposals.
- Assembly and pre-delivery testing.
Through the proposed services, the Concetti Group works alongside the customer during the development of the entire project.
www.concetti.com - www.concettinorthamerica.com
This is a sample of my work with global import/export and cultural business for my International Business class. I chose Uruguay. However, I have interest in these topics in every region.
Tulevaisuuden kestävät bioenergiaratkaisut (BEST-tutkimusohjelma)CLEEN_Ltd
TULEVAISUUDEN KESTÄVÄT BIOENERGIARATKAISUT (BEST) - Sustainable Bioenergy Solutions for Tomorrow
CLEEN Oy:n ja FIBIC Oy:n koordinoima julkisen ja yksityisen sektorin yhteinen tutkimusohjelma
2013-2016
Puutuoteala uudistuu – biotalousavauksia tutkimuksesta elinkeinoelämän ja yhteiskunnan hyödyksi -seminaari 13.10.2016. Seminaarin Powerpoint-materiaali yhdessä esityksessä.
Ramboll Management Consulting Oy:n liiketoimintapäällikkö Mirja Mutikaisen esitys Muiden maiden parhaita käytäntöjä Sitran Julkiset hankinnat talouskasvun veturiksi -seminaarissa 29.1.2015.
Sellu- ja paperiteollisuus Kiinan 5-vuotissuunnitelmassaBusiness Finland
Finpron 24.4.2012 Kiinan paperi- ja selluteollisuus uudistuu – mahdollisuudet suomalaisyrityksille seminaarin esitysmateriaali. Sellu- ja paperiteollisuus Kiinan 5-vuotissuunnitelmassa, Hannu Kivelä, toimialajohtaja, metsäteollisuus, Finpro
Pellervon taloustutkimuksen vt. tutkimusjohtaja Matleena Kniivilän ja OTT Kalle Määtän esityksessä kerrotaan mm. tuoreesta kuluttajakyselystä, jonka mukaan suomalaisista suurimmalle osalle ympäristöystävällisyys on tärkeä tekijä kulutusvalinnoissa, mutta käytännön hankinnoissa tuotteen tai palvelun hinta näyttää olevan vielä painavampi tekijä. Kniivilä ja Määttä arvioivat hankkeessaan nykyistä biotalouteen vaikuttavaa toimintaympäristöä ja tukirakennetta, sekä niiden kehittämistä. Hanke toteutetaan osana valtioneuvoston vuoden 2015 selvitys- ja tutkimussuunnitelmaa. Esitys pidettiin 13.5. järjestetyssä vuorovaikutustilaisuudessa.
Tulevaisuuden kestävät bioenergiaratkaisut (BEST-tutkimusohjelma)CLEEN_Ltd
TULEVAISUUDEN KESTÄVÄT BIOENERGIARATKAISUT (BEST) - Sustainable Bioenergy Solutions for Tomorrow
CLEEN Oy:n ja FIBIC Oy:n koordinoima julkisen ja yksityisen sektorin yhteinen tutkimusohjelma
2013-2016
Puutuoteala uudistuu – biotalousavauksia tutkimuksesta elinkeinoelämän ja yhteiskunnan hyödyksi -seminaari 13.10.2016. Seminaarin Powerpoint-materiaali yhdessä esityksessä.
Ramboll Management Consulting Oy:n liiketoimintapäällikkö Mirja Mutikaisen esitys Muiden maiden parhaita käytäntöjä Sitran Julkiset hankinnat talouskasvun veturiksi -seminaarissa 29.1.2015.
Sellu- ja paperiteollisuus Kiinan 5-vuotissuunnitelmassaBusiness Finland
Finpron 24.4.2012 Kiinan paperi- ja selluteollisuus uudistuu – mahdollisuudet suomalaisyrityksille seminaarin esitysmateriaali. Sellu- ja paperiteollisuus Kiinan 5-vuotissuunnitelmassa, Hannu Kivelä, toimialajohtaja, metsäteollisuus, Finpro
Pellervon taloustutkimuksen vt. tutkimusjohtaja Matleena Kniivilän ja OTT Kalle Määtän esityksessä kerrotaan mm. tuoreesta kuluttajakyselystä, jonka mukaan suomalaisista suurimmalle osalle ympäristöystävällisyys on tärkeä tekijä kulutusvalinnoissa, mutta käytännön hankinnoissa tuotteen tai palvelun hinta näyttää olevan vielä painavampi tekijä. Kniivilä ja Määttä arvioivat hankkeessaan nykyistä biotalouteen vaikuttavaa toimintaympäristöä ja tukirakennetta, sekä niiden kehittämistä. Hanke toteutetaan osana valtioneuvoston vuoden 2015 selvitys- ja tutkimussuunnitelmaa. Esitys pidettiin 13.5. järjestetyssä vuorovaikutustilaisuudessa.
3. 3
Terminologiaa
Kuitumaiset:
• CNF = cellulose nanofibril eli nanofibrilloitu selluloosa
(=NFC)
• CMF = cellulose microfibril eli mikrofibrilloitu selluloosa
(=MFC)
• B(N)C = bacterial (nano) cellulose eli bakteeri(nano)-
selluloosa
Kiteiset:
• CNC = cellulose nanocrystal eli nanokiteinen selluloosa
(=NCC )
• MCC = microcrystal cellulose eli mikrokiteinen selluloosa
Anu Hämäläinen, joulukuu 2014
4. 4
Nanometri – metrin miljardisosa
Anu Hämäläinen, joulukuu 2014
Tavanomainen
puukuidun pituus
CNF, CNC,
BNC
CMF, MCC
Topdown-prosessi
Glukoosi
Bottomup
-prosessi/
polymerisaatio
5. 5
Raaka-ainelähteet - luonnosta
• Kasvien tukirakenteissa esiintyvä kuitumainen aines, joka
on kemialliselta koostumukseltaan pääasiassa
rengasmaisista glukoosimolekyyleistä muodostunutta
selluloosaa (kierteisen ketjun kaltainen rakenne)
TAI
• Bakteerien (esim. Acetobacter Xylinum) omaksi
suojarakenteekseen (mm. veden sitominen) tuottamaa
selluloosaa. Paras ravintoaine glukoosi eli yksinkertainen
sokeri.
Anu Hämäläinen, joulukuu 2014
6. 6
Miksi mikro/nanomittakaavan tuotteita?
Esimerkkejä MFC/NFC tuoteominaisuuksia:
Anu Hämäläinen, joulukuu 2014
Uusiutuvista raaka-aineista valmistettu
Ympäristöystävällinen luonnonmateriaali
Biohajoava
Yhteensopiva biologisten materiaalien kanssa
Luja ja kimmoisa (lujempi kuin teräs)
Korkea muototekijä
Suuri ominaispinta-ala
Reaktiivinen ja muokattava
Vahvoja verkostoja muodostava
Vettä imevä, pidättävä ja hallitusti luovuttava
Kalvoja muodostava
Hyvä lämpötilankesto
jne.
7. 7
Miksi nanotuotteita kasveista?
Kehityksen ajureita :
• Vaihtoehto fossiilisille raaka-aineille
• Vaihtoehto metalleille
• Puu ja viljelykasvien tukirakenteet eivät pääosin ole
ihmisten ruokaa (huomioitava rehukäyttö)
• Ominaisuuksia voidaan muokata nykyteknologialla eri
käyttötarkoituksiin; osin vielä kehitystyötä vaativaa
• Voidaan seostaa erilaisten muiden materiaalien kanssa,
esim. muovi+mikro/nanokuitukomposiitit
• BNC:n mahdollisuudet lääketieteessä, esim. keinoiho tai
muiden elimien rakenneosien korvaajana
Anu Hämäläinen, joulukuu 2014
8. 8
CNC/CMC/BC – Tuoteideoita:
CNC/CMC BC
• Lujuutta lisäävä aine papereissa, kartongeissa ja
pakkauksissa (korvaa tärkkelystä tai PVA-lateksia)
• Keveyttä ja lujuutta lisäävä aine komposiiteissa
esim. ajoneuvoihin
• Apuaine reologian säätöön esim. maaleissa,
elintarviketeollisuudessa, paperiteollisuudessa,
voiteluaineissa
• Pinnoitemateriaali: vähentää mm. ilman, hapen
ja öljyn läpäisyä. Hydrofiilisyys voi olla rajoite –
imee herkästi vettä.
• Kalvomateriaalit, myös värilliset
• Elektroniset näytöt
• Hygieniatuotteet (hydrofiilisyys hyväksi)
• Hydrogeelit (auttaa sitomaan vettä)
• Aerogeelit (auttaa sitomaan ilmaa)
• Kudosten korjaus, siirteet
• Lujuutta lisäävä aine
komposiiteissa (ihmisen
varaosat?)
• Haavasiteet
• Keinotekoiset verisuonet
• Akustiset kalvot
• Reologian säätö
• Elintarvikkeet
(hyytelöimisaine: olemassa jo
Nata de coco)
• Elektroniset näytöt
Anu Hämäläinen, joulukuu 2014
9. 9
Miksi mikro/nanotuotteita kasveista?
Määrä vs. arvo
Source: “Thermochemical Strategies for Biofuels, Green Chemicals,
Polymeric Biomaterials and Biofuels”, Esteban Chornet, Nov 2005.
Market size / price for co-products derived from biomass
10-1
1 10 102
103
104
105
1012
1011
1010
109
10
8
10
7
106
105
104
10
3
102
101
Biomass-derived
Commodities
Biomass-derived
Specialty Chemicals
Biomass derived
Pharmaceuticals
Market price (US$ / kg)
Cellulose-based
fibers*
Fatty
acids
Specialty
Celluloses
Aldehydes
(Vanillin*, SA, TMBA)
Essential
Oils
Sterols*
Chitosan
& derivativ es
Vitamins
Bioactive
Polyphenols
Maltol*
Chiral drugs
Taxans*
cis-3-Hexenol
trans-2-Hexenal
Gallic
acid
Proanthocyanidins*
Marketsize
Market price ($/kg)
VTT:n v. 2012 arvio
mikro/nanotuotteiden
sijoittumisesta
Anu Hämäläinen, joulukuu 2014
10. 10
Teknologiaa on jo kehitetty…
• MCC ollut jo kauan elintarvikekäyttöön hyväksytty lisäaine E460
• CMF:ää valmistettiin puusellusta laboratoriomittakaavassa 1980-
luvulla
– Aluksi energiankulutus oli niin suuri, ettei teknologia ollut kiinnostava.
– Kemiallisella (happo, hapetus) tai entsymaattisella esikäsittelyllä
kuiduksen energiankulutus on laskenut TMP-paperimassan valmistuksen
tasolle.
• Tutkimustyötä mm. Euroopassa, Pohjois-Amerikassa ja Japanissa
– Mm. lukuisia EU-rahoitteisia tutkimushankkeita (Cordis, Sunpap…)
• CMF- ja NCC-pilotlaitoksia mm. Pohjoismaissa ja Kanadassa
• Suomessa CMF:n esikaupallisesta valmistuksesta ilmoittaneet Stora
Enso (SE on nimittänyt henkilön tehtävään Director, MFC
Commercialization ) ja UPM
Anu Hämäläinen, joulukuu 2014
11. 11
Koivufibrillisellusta läpinäkyvää,
muovinkaltaista pakkausmateriaalia
• VTT:n ja Aalto-yliopiston menetelmässä
nanofibrilliselluloosakalvoa on valmistettu VTT:n
koelaitteella kiinnittämällä fibrillisellua ohuelti ja
tasaisesti muovifilmien päälle. Mitä fibrilloidumpaa
eli hienompaa nanoselluloosamateriaalia käytetään,
sitä läpinäkyvämpiä kalvoja siitä voidaan valmistaa.
• Menetelmän kaikki vaiheet on siirrettävissä
teolliseen tuotantoprosessiin. Kalvoa voidaan
valmistaa teollisuudessa jo olemassa olevilla
laitteilla ilman merkittäviä lisäinvestointeja.
• VTT ja Aalto-yliopisto hakevat patenttia NFC-filmin
valmistusteknologialle. Koeajot ja niihin liittyvät
kehitystyöt tehdään VTT:llä.
• Keksintö on toteutettu Tekesin Naseva 2 – Tailoring
of nanocellulose structures for industrial
applications -projektissa, joka kuuluu UPM:n, VTT:n
ja Aalto-yliopiston muodostaman Suomen
Nanoselluloosakeskuksen projektikokonaisuuteen.
Anu Hämäläinen, joulukuu 2014
http://www.vtt.fi/news/2012/20120223_birch_fibril_pulp.jsp
13. 13
J. Rettenmaier & Söhne, BU Chemistry I
ARBOCEL®- fibers are natural fibers, based on Cellulose
and Lignocellulose, with a broad area of application:
• Additive for paper and board production
• Additive for tissue production
• Plastic industry
• - thermoplastics, e.g. WPC
• - duroplastics (Melamine and phenolic resin molding compounds)
• - elastomeres (rubber and rubber seals)
• Glues, e.g. construction glues
• Break pads
• Floor coverings, e.g. Laminates , rubber flooring
• Enzyme production, e.g. washing powder and animal feed
Anu Hämäläinen, joulukuu 2014
Kts. Kalvo 16
14. 14
J. Rettenmaier & Söhne, BU Chemistry II
ARBOCEL® CE is a Cellulose derivative. HPMC (Hydrox-
propyl-methyl-cellulose) is a water-soluble cellulose
ether, e.g. for:
• PVC polymerisation
• Coatings
• Dyes
ARBOCEL® CELLUGREEN is a fiber additive for
hydroseeding based on cellulose
Anu Hämäläinen, joulukuu 2014
15. 15
J. Rettenmaier & Söhne, BU Chemistry III
LIGNOCEL®- fibers are wood fibers based on hard- and
softwoods
• Additive for paper and board production
• Additive for tissue production
• Plastic industry
• - thermoplastics, e.g.
• - duroplastics (Melamine and phenolic resin molding compounds)
• - elastomeres (rubber and rubber seals)
• Glues, e.g. construction glues
• Break pads
• Floor coverings, e.g. Laminates , rubber flooring
• For use in civil explosives for the mining industry.
Anu Hämäläinen, joulukuu 2014
Kts. Kalvo 16
16. 16
CMF/CNF Paperin ja kartongin valmistuksen
lisäaineena – Potentiaali n. 1 % -> 4 milj. t/vuosi
Maailman paperin ja kartongin tuotanto n. 400 milj. t/vuosi
Anu Hämäläinen, joulukuu 2014
0
50,000,000
100,000,000
150,000,000
200,000,000
250,000,000
300,000,000
350,000,000
400,000,000
450,000,000
1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
Newsprint Printing&Writing Unocoated WF Coated papers
Household&Sanitary Folding boxboard Paper&board total
Lähde: FAO
17. 17
Alustava SWOT-analyysi
Oy Suomi Ab:n kannalta
Vahvuudet:
• Metsää runsaasti, vuotuinen kasvu
lisääntynyt, hakkuuylijäämä
• Osaavaa, koulutettua, kansain-
välisestikin kokenutta työvoimaa
• CNC/CMC:stä jo tehty runsaasti
tutkimusta/VTT osaamiskeskuksena
Mahdollisuudet:
• kolmiulotteisten kappaleiden
tuotanto biomateriaaleista (muut
kuin levy tai lauta) esim. ajoneuvoi-
hin, rakentamiseen; ’ihmisvaraosat’
• Uudenlainen liiketoiminta-
verkottuminen (metsä+teknologia/
rakentaminen/lääketiede…)
Anu Hämäläinen, joulukuu 2014
Heikkoudet:
• paperiteollisuuden liikevaihto laskee
-> resurssit tuotekehitykseen alenevat
• pk-sektorin resurssit rajalliset uusien
tuotteiden/teknologioiden ja liike-
toiminnan kehitykseen
• Vaikeus irrottautua entisistä toiminta-
tavoista ja toimitusketjuista
Uhat:
• Öljyn ja metallien matala hintataso
hidastaa biotuotteiden kysyntää
• kilpailu raaka-aineesta, pääomista ja
osaamisesta bioenergian tuotannon
kanssa -> CNC/CMC/BC jäävät hype-
ilmiöksi
SisäisettekijätUlkoisettekijät
18. 18
Lähteitä:
• Brodin, F.L. & al: Cellulose nanofibrils: Challenges and possibilities as a paper
additive or coating material – A review. Nordic Pulp & Paper Research Journal
Vol 29 nr 1, 2014.
• Kangas, H.: Soveltajan opas mikro- ja nanoselluloosille. VTT 2012.
• Proposed New Tappi Standard: Standard Terms and Their Definition for
Cellulose Nanomaterials WI 3021.
• Kirchner M. , Biotechnology : Ready to partner and invest in. Biotechnol Journal
nr 1, 2006.
• http://faostat3.fao.org/
• Kauppalehti Arkena Web-TV 10 Dec 2014:
http://publisher.qbrick.com/Embed.aspx?mcid=369D76B3db388884&width=
640&height=360
• Hämäläinen, K.: Improving the usability of extruded wood-plastic composites
by using modification technology. Väitöskirja julk. 28.11.2014,
http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-265-695-7
Anu Hämäläinen, joulukuu 2014