6.3.1.2 TEKOKUIDUT

Selluloosasta saatavia muuntokuituja on kaksi päälajia. Selluloosamuuntokuituja ovat mm. viskoosi ja modaali, selluloosayhdistemuuntokuituja asetaatti ja triasetaatti. Tärkein muuntokuiduista on puun selluloosasta saatava viskoosi. Selluloosa saadaan pääasiassa nopeakasvuisesta eukalyptuksesta ja kuusesta. Vaikka puu onkin uusiutuva luonnonvara, on huolehdittava, ettei sitä kasvateta sopimattomilla alueilla, jotta vältytään eroosiolta ja maaperän köyhtymiseltä.

Tällä hetkellä suurin osa selluloosamuuntokuiduista valmistetaan ns. viskoosimenetelmällä, jossa lipeäkäsitelty ja esikypsytetty sellu käsitellään rikkihiilellä ja jälkikypsytyksen jälkeen saostetaan kuiduiksi kehruukoneessa. Prosessi päästää ympäristöön rikkiyhdisteitä, jotka ovat todellinen ongelma. Viskoositeollisuus on erittäin suuri veden kuluttaja, sillä jokaista kuitutonnia kohden kuluu 400 - 800 tonnia vettä, eikä tämä vielä sisällä jätevesiä. Viskoosiprosessi aiheuttaa veden happea kuluttavia päästöjä ( COD- päästöt ). Selluloosan kloorivalkaisu on toinen ympäristöä rasittava prosessi. Valkaisu voidaan tehdä myös vetyperoksidilla, joka on vähemmän saastuttava.

Uusia, ympäristöystävällisempiä muuntokuitujen valmistusmenetelmiä on kehitetty. Näistä mainittakoon lyocellkuitu (kaupalliselta nimeltään Tencel), jonka ympäristöystävällisyys perustuu valmistukseen suljetussa systeemissä ja kehruuliuoksen lähes täydelliseen (98,5 %) talteenottoon. Päästöt ovat alhaisemmat kuin perinteisen viskoosin tuotannon aiheuttamat. Kehittelyä on tehty myös rikkipäästöjen eliminoimiseksi viskoosin tuotannosta.

Modaali valmistetaan pääosin kuten viskoosi. Muita selluloosapohjaisia muuntokuituja ovat asetaatti ja triasetaatti (liottimena asetoni) sekä kuprokuidut (liuottimena kupariammoniakkikompleksi). Näiden osuus muuntokuiduista on hyvin pieni. Asetaatin tuotannossa liuottimien haihtuminen on merkittävä ongelma. Kuprokuituja tuotettaessa karkaa pieniä määriä kuparia ja ammoniakkia vesiin.

Synteettisten kuitujen valmistusprosessit ovat suljettuja prosesseja, joiden aiheuttamat haitat ovat helpommin hallittavissa kehittämällä uusia teknologisia ratkaisuja. Suurimmat ongelmat aiheutuvat erilaisista päästöistä ja suuresta energian kulutuksesta.

Synteettisiin kuituihin kuuluvat yleisinä polyesteri, polyamidi ja polyakryyli. Niiden valmistusprosessi on kaksivaiheinen. Ensin valmistetaan kuitumolekyylit, ja sitten molekyylimassasta kehrätään tekstiilikuitu. Raaka-aineena käytetään öljyä, kivihiiltä tai luonnon kaasua. Tuotteen koko elinkaarta arvioitaessa voidaan kiinnittää huomio varsinaisen kuitutuotannon lisäksi myös öljyn pumppaamisesta, kuljettamisesta, vuodoista ja jalostamisesta aiheutuviin ongelmiin. Joutsen-merkin kriteereissä ei kuitenkaan huomioida tekokuitujen raaka-aineiden hankinnasta aiheutuvia ympäristövaikutuksia. Perusteluna on se, että kuitujen valmistus kuluttaa vain vähäisen osan luonnosta otetusta öljystä ja kaasusta.

Maailman tekstiilitarpeen tyydyttämisessä synteettiset kuidut ovat kuitenkin tärkeitä. On helppo laskea, että jos ne olisi korvattava vaikkapa puuvillalla, se vaatisi puuvillaviljelyalojen kaksinkertaistamista. Useisiin teknisiin sovelluksiin synteettiset kuidut ovat tällä hetkellä paras ajateltavissa oleva vaihtoehto. Vaatetusalalla ne ovat monissa tuotteissa korvaamattomia.

Uusiutuvien materiaalien käyttö lisääntyy jatkuvasti sitä mukaa, kun uusia valmistuskeinoja kehitetään. Esim. nailonia on perinteisesti valmistettu bentseenistä, jonka lähtöaineena on uusiutumaton fossiilinen polttoaine. Yhdysvaltalaisessa yliopistossa tehdyn tutkimuksen mukaan nailonin tuotannosta johtuvien typen oksidipäästöjen on todettu lisäävän 10 % ilmakehän otsonikatoa. Purduen yliopistossa on kehitetty menetelmää, jolla voidaan biologisesti valmistaa nailonin tuotannossa tarvittavaa adipiinihappoa selluloosasta.

Synteettisten kuitujen valmistuksessa käytetään runsaasti lisäaineita kuten kehruu- ja voiteluöljyjä, tensidejä sekä palosuoja-aineita. Tuotannossa syntyy haittoja valituista lisäaineista, valmistuksessa vapautuvista orgaanisista yhdisteistä ja monomeereistä. Tuotannossa voidaan käyttää halogenoituja hiilivetyjä, tai niitä sisältäviä aineita, kuten liuottimia ja palosuoja-aineita, jotka aiheuttavat ympäristöongelmia. Veteen voi päästä liikaa antimonia. Polyamidituotanto voi aiheuttaa ilmaan haitallisia typen oksidipäästöjä ( NOx-päästöt ). Synteettisten kuitujen tuotannossa energiankulutus on runsasta, vaikka parannusta onkin saatu aikaan.