Bemberg-silkin valmistusprosessia esittävä kuvitus Forum-lehdestä v. 1937
Tässä artikkelissa perehdytän lukijan erilaisiin varhaisiin tekokuituihin ja niiden Suomessa käytettyihin nimityksiin. Artikkeli käsittelee lähinnä muuntokuituihin luokiteltavia tekokuituja, jotka ovat kuituja, joita saadaan luonnonmateriaaleja kemiallisesti muokkaamalla. 1900-luvun alussa selluloosasta (esimerkiksi puuvillasta tai puusta, yleensä kuusesta) tehtävä viskoosi oli kaikkein yleisin tekokuitu. Keskityn Suomessa 1900-luvun alkupuolella käytettyihin materiaaleihin. Täyssynteettiset kuidut kuten saksalainen Pe-Ce ja amerikkalainen nylon eivät kuulu näiden tekokuitujen kanssa samaan kategoriaan. Tekokuituja kutsutaan usein muuntokuiduiksi, mikä on varsin hyvä ja kuvaava nimitys, sillä prosessissa raaka-aine muuntuu kuiduksi.
Tekokuitujen kehitystyö aloitettiin pyrkimyksenä valmistaa vaihtoehto silkille. Tästä syystä useat keinomateriaalit pyrkivätkin aluksi imitoimaan silkin ominaisuuksia: kiiltoa, hienoutta ja viileyttä. Siksi tekokuituja kutsuttiinkin usein tekosilkeiksi. Silkkiä ryhdyttiin tekokuitujen yleistyttyä kutsumaan luonnonsilkiksi. Eräs keinosilkin tuottaja sai Saksassa 1930-luvulla rangaistuksen vilpillisestä mainonnasta käytettyään mainoksessa muotoa ”K-Seide” (Kunstseide), sillä nimi viittasi liikaa silkkiin. Amerikassa tekosilkistä käytettiin vuodesta 1924 eteenpäin nimitystä rayon. Myös Suomessa tapaa välillä nimityksen raion.
Kun tekosilkkien valmistus oli saatu jo hyvään vauhtiin, alkoi työ villan korvaamiseksi. Villaa korvaavat tekokuidut pohjautuivat tekosilkkeihin. Esimerkiksi viskoosikuituja käsiteltiin kemiallisesti villamaisten ominaisuuksien aikaansaamiseksi.
Nitrosilkki
Chardonet’in silkkiä saadaan valuttamalla liuvosseos nitroselluloosaa, tanniinia ja rauta- tai tinakloruuria aukosta joka vastaa haluttavan langan paksuutta, antamalla sen sitte suorastaan ennen kun se tulee ilman yhteyteen mennä 1/2 prosenttisen typpihappoliuvoksen kautta jonka jälkeen se kuivassa kylmässä ilmassa kuivataan. Liuvosseokseen voi lisätä värjääviä aineksia.
Näin ajan hermolla oli Suomen Teollisuuslehti, kun se vuonna 1891 ilmestyneessä jutussaan kirjoitti keinotekoisen silkin eli kolloodiosilkin valmistusprosessista. Nitrosilkki oli yksi varhaisimmista markkinoille tuoduista tekokuiduista. Tehdastuotanto alkoi v. 1891 ja sitä myytiin lähinnä Ranskassa, Belgiassa, Saksassa ja Yhdysvalloissa. Menetelmän kehitti kreivi de Chardonnet Ranskassa. Viskoosi syrjäytti nitrosilkin hyvin pian, sillä nitrosilkin herkkä syttyvyys ja korkeat valmistuskustannukset olivat kuidun suurimpia ongelmia. Kauppanimi Ranskassa oli chardonnet. Ks. säteri.
Silla
Silla (eli selluvilla, saks. Zellwolle) oli yleisin Suomessa 1900-luvun alkupuolella käytetty nimitys varhaiselle selluloosasta valmistetulle tekokuidulle. Sillan kehitys alkoi ensimmäisen maailmansodan aikaan Saksassa, kun syntyi tarve korvikekuiduille. Vuonna 1920 kehitettiin samoja menetelmiä käyttämällä hyvälaatuinen kuitu, joka ristittiin nimellä vistra. 1930-luvulla sillateollisuus laajentui voimakkaasti Saksassa ja vuosikymmenen loppupuolella tekokuituteollisuutta syntyi myös muualle Eurooppaan, erityisesti Saksan liittolaismaihin.
Vistran ohella muita tuotenimiä olivat Euroopassa mm. Fibro, Fibrenka, Sniafiocco, Seris, Lanusa, Flox, Phrix, Plavia, Nordisk Silkcellulosa, Ab Cellul ja Svenskt Konstsilke.
Sillaa valmistettiin aluksi puuvillalintteristä, sitten siirryttiin kuusesta saatavaan selluloosaan. Myöhemmin Saksassa tutkittiin myös männyn ja lehtipuiden kuten pyökin käyttöä selluloosakuidun valmistuksessa.
Sillaa valmistettiin pääasiassa kolmella eri menetelmällä viskoosi, asetaatti- ja kuproammoniakki-menetelmillä, joista viskoosimenetelmä oli yleisin 1930- ja 1940-luvuilla. Vuonna 1935 viskoosin osuus maailman tekosilkkituotannosta oli 86.4%. Toisena tuli asetaattisilkki 9.1%- ja kolmantena kuparisilkki 4.5%:lla.
Aluksi sillaa kehrättiin langaksi sekoittamalla villaan ja muihin kuituihin. Eri sillalajit kestävät huonosti kosteutta ja ne esimerkiksi venyivät helposti, mikä vaikutti tekokuitujen huonoon maineeseen niiden alkutaipaleella. Valmiit kankaat myös rypistyivät helposti. Tuotatontomenetelmien kehittyessä laatu parani voimakkaasti. Erityyppisiä sillalajeja valmistettiin 1930-luvulla, jotka suunniteltiin sekoitettaviksi erilaisiin muihin kuituihin kuten puuvillaan ja villaan. Saksassa näistä edellämainituista käytettiin nimityksiä B-Zellwollen puuvillalle ja W-Zellwollen villalle.
Erilaisia kemiallisia ja mekaanisia menetelmiä käyttämällä kuiduista voidaan tehdä esimerkiksi suorien sijaan kiharaisia, kiiltävien sijaan himmeitä tai hydrofilisten sijaan vettä kilpistäviä. Eräs näistä on ns. avivointi, eli kiillotus, jota voidaan tehdä myös muille luonnonkuitulaaduille. Avivoinnissa kangas käsitellään öljyemulsiolla, langan tapauksessa ensin saippualla ja esimerkiksi muurahaishapolla. Myös animalisoinnilla eli sekoittamalla niihin (eläin)proteiineja, voidaan niille saada aikaan erilaisia ominaisuuksia.
Viskoosin valmistus
Esitän tässä lyhyen referaatin viskoosin valmistuksesta 1930-luvun lopulla. Muidenkin tekokuitujen valmistus seuraa hyvin pitkälti samaa kaavaa, ero on lähinnä eri kemikaalien käytössä. Viskoosi valmistetaan ns. sulfiittiselluloosasta. Hyvin monet paperitehtaat valmistivat sulfiittiselluloosaa Suomessa, esim. Kymin Osakeyhtiö, Yhtyneet Paperitehtaat, Kaukas Fabrik ja Enso-Gutzeit.
Viskoosin valmistus aloitetaan selluloosan merseroimisella, missä kuitu kiinteytyy ja muuttuu kiiltäväksi. Siinä (usein levymuodossa oleva) selluloosa uitetaan natronlipeäliuoksessa ja se muuntuu alkaliselluloosaksi. Tämän toimenpiteen jälkeen ylimääräinen natronlipeä lasketaan ja puristellaan pois selluloosasta. Sitten massa siirretään myllyyn, joka käsittelee alkaliselluloosaa mekaanisesti jauhamalla. Jauhamisen jälkeen massan annetaan levätä, ”esikypsyä”. Kun massa on kypsynyt siihen sekoitetaan rikkihiiltä ja se sulfidoituu. Syntyy selluloosaksantogeeni, josta natronlipeää sekoittamalla syntyy viskoosia. Viskoosista poistetaan vielä ilma tyhjiökattilassa ilmakuplien poistamiseksi ja se saa kypsyä.
Kun massa on valmista se pumpataan kehruukoneeseen. Sillalanka kehrätään kemiallisesti nestemäisestä langasta, tätä kutsutaan märkäkehruuksi. Viskoosiliuos pumpataan putkiin ja puristetaan suulakkeiden läpi kehruukylpyyn. Kehruukylpynä käytettiin aluksi ammoniakkiliuosta, sittemmin rikkihappo-natriumsulfaattiliuosta. Suulakkeessa on n. 1200-3600 reikää. Kun liuos puristuu reikien läpi liuokseen, lanka syntyy. Langan paksuus riippuu reikien läpimitasta. Kehruukylvyssä langat jähmettyvät (joskus käytetään myös nimeä saostuskylpy). Valmiit langat pestään ja niistä poistetaan happo ja rikki. Lopuksi valmis lanka leikataan toivottuun pituuteen.
Alla muutama näyte Paitatehdas Juselius Oy:n sota-aikana maahantuomista saksalaisista sillakankaista.
Säteri
Jos tuotettua selluloosakuitua ei leikata lyhyeksi vaan siitä tehdään suoraan lankaa, saadaan säteriä. Sillan ja säterin erotus on se, että sillakuidut leikataan puuvillaa ja villaa vastaaviin kuitupituuksiin ja kehrätään langaksi tavanomaisissa puuvillan- tai villankehruukoneissa. Säterilanka koostuu leikkaamattomista lankakuiduista jotka kierretään yhteen. Tästä syystä säterilaadut ovat erittäin sileitä, kiiltäviä, kiinteitä ja huokosettomia. Nitrosilkki oli säteriä (chardonnetsäteri, nitraattisäteri). 1930-luvulla säteriä valmistettiin eniten viskoosista (n. 90%), jonka raaka-aineena oli kuusesta saatava selluloosa.
Sillakuidut leikataan lyhyiksi lähinnä sen takia, että niitä voidaan tällöin helpommin sekoittaa muiden kuitujen kanssa.
Säteristä valmistettiin myös erikoislaatuna mm. ilmasäteriä, jossa kehruuliuokseen puhalletaan ilmaa tai lisätään soodaa. Kuituun muodostuu kaasuhuokosia, joka tekee kankaasta kevyempää, pehmeämpää ja se rypistyy vähemmän.
Kauppalaatuja olivat mm. suomalainen säteri, Acesil, Acetafaser, Fabetla, Cuorto, Dulesco, Enka, Breda, Snia, Chattillon, Emmenbrücke, Coraldo, Marfil, Agfa, Glansstoff, Amphim ja Kasema. Suomessa säteriä valmisti mm. Kuitu Oy 1940-luvulla.
Vistra
Vistra on alunperin saksalainen tuotenimi sillalle, joka on leikattu puuvillaa tai villaa vastaavaan kuitupituuteen. Kehitetty vuonna 1920 Köln-Rottweil A.G:n tehtaassa. Nimi tulee kahden saksalaisen fuusioituneen tehtaan entisistä sähkösanomaosoitteista ”Sivis” ja ”Astra.” Muita vastaavien kuitujen nimiä muissa maissa olivat mm. textra, novafil ja velna.
Asetaatti
Ns. asetaattisilkki on selluloosaesterikuitu, joka valmistetaan puuvillalintteristä (eli puuvillajätteestä) asetylisoimalla eli happokäsittelyllä. Etenkin alkuvaiheessa valmistettiin selluloosadiasetaattia.
Asetaatti liukenee helposti asetoniin, jota käytettiin laimeana kehruuliuoksena alkoholin kanssa. Itse kehruu tapahtui yleensä kuivakehruuna. Suulakkeen läpi tullessaan kehruuliuoksessa oleva liuotin haihtuu lämpimän ilmavirran voimasta. Asetaatti on kehrättävä tekokuitu kuten viskoosi.
Palaessaan asetaattisilkistä syntyy etikkainen haju. Tunnettu kauppanimi Suomessa oli Rhodia, jota valmistettiin Ranskassa. Suomessa rhodiasolmioita mainostettiin ainakin 1950-luvulta lähtien. Muita tuotenimiä ovat mm. Celanese, Celafil, Setilose, Seraceta (Englannissa), Aceta, Acesil ja Acetafaser. Asetaattia on valmistettu kaupallisesti 1920-luvulta lähtien.
Kun hapon, selluloosan ja katalysaattoreiden suhdetta muutetaan voidaan saada aikaan diasetaatin ohella myös mono-, tri-, tetra-, penta-, jne. asetaatteja. Toisin kuin alemmat asetaatit triasetaatti liukenee etikkahappoon. Triasetaatti yleistyi 1950-luvulla.
Espee Solmio Oy:n vuonna 1954 maahantuomia ranskalaisia rhodiakankaita. Yritys käytti kankaita omiin valmisteisiinsa. Kankaita tilattiin myös Englannista, Italiasta ja Saksasta.
Kaseiinisilkki
Maidon valkuaisaineesta tuotettua kuitua. Italialainen Antonio Feretti sai patentin lanital-nimiselle kuidulle vuonna 1935. Kuidun valmistamista oli yrittänyt jo aikaisemmin A. Miller vuonna 1895 ja Fr. Todtenhaupt vuosina 1907-1909. Vuonna 1937 Saksassa valmistettiin tiolan-nimistä kuitua, joka tehtiin maidon valkuaisaineesta saostamalla kuorittua maitoa hapolla. Pesemisen jälkeen saos kuivattiin, jauhettiin ja paisutettiin natronlipeällä. Kehruuliuoksena käytettiin rikkihappoa tai muurahaishappoa. Leikatut kuidut kovetettiin formaldehydillä kehruuta varten.
Kaseiinisilkki (myös kaseini–) on villantapainen kuitu, mutta kestää huonosti lämpöä. Yli 80 celciusastetta kutistaa kuidun käyttökelvottamaksi. Myös sen venyvyys oli suuri. Hyvänä pidettiin kuitenkin sen värjääntymisominaisuuksia, sillä kaseiinikuitua voitiin värjätä samoilla menetelmillä, kuin villaakin. Kaseiinisilkin ohella valmistettiin myös kaseiinivillaa.
Lähtöaine kaseiinisilkin valmistuksessa on proteiini, joten se on lähempänä villaa ja silkkiä kemialliselta kokoonpanoltaan. Kaseiinisilkki ei kuitenkaan onnistunut vakiinnuttamaan paikkaansa varteenotettavana keinokuituna. Kauppanimi Lanitalin ja Tiolanin ohella oli Tactofil. Italiassa ja Belgiassa valmistettiin myös kaseiinia ja selluloosaa yhdistäviä kuituja Cisalpha ja Fibramine.
Bemberg-silkki
Bemberg-silkki on saksalainen selluloosakuitu, joka valmistetaan kuproammoniakki-menetelmällä puuvillasta. Yksi Bemberg-silkin mainostettuja ominaisuuksia oli sen rypistymättömyys. Koska lähtömateriaalina on puuvilla, Bemberg-silkki on hyvin hienojakoista, alle puolet tavallisen selluloosakuidun mitasta (1,30 denieriä vs. 3,0 denieriä). Samalla menetelmällä tehtyä kuitua tunnetaan myös nimillä cupro, kupro, pesusilkki (bemberg lavable), Matesa, Zellvag ja kuparisilla. Bemberg-silkkiä on tuotu Suomeen 1930-luvulta lähtien ja siitä valmisti kangasta yksinoikeudella O.Y. Kankuri A.B. ja näistä kankaista paitoja ainakin O.Y. Paitatehdas Juselius ja Pallo-Paita Oy. Pesusilkkiä myytiin Suomessa 1930-1940-luvuilla paljon yksivärisenä ja painokuvioisena leninki- ja puserokankaiksi. Kankaiden leveys oli yleensä näihin käyttöihin 80-90 cm, kun miesten paitakankaissa leveys oli 140-150 cm.
Soijakuitu
Soijapapujen valkuaisaineesta tehtyä kuitua valmistettiin 1930-luvulla Japanissa tuotemerkillä Silkool. Tämä kuitu tunnettiin Suomessa mutta sillä ei ollut taloudellista merkitystä kotimaisilla markkinoilla.
Wikilana
Mecheel-Hiltnerin vuonna 1937 kehittämä kuitu, joka on valmistettu kalan valkuaisaineen ja selluloosan yhdistelmästä. Kalan valkuaisaineen sekoittaminen selluloosaan eli sen animalisointi antaa kuidulle erityisominaisuuksia kuten veto- ja hankauskestävyyttä sekä hyviä värjäysominaisuuksia. Ongelmia tuotti kalanhajun poistaminen valmiista tuotteesta. Suomessa taloudellinen merkitys oli mitätön.
Lähteet:
Durchman, Lauri I. L. ”Tekosilkin kupari-ammoniakki-, Chardonnet eli nitroselluloosa, sekä asetaattimenetelmä ja kemikalioiden talteenotto.” Teknillinen aikakauslehti 3 (1930): 192-200.
Kansallisarkisto. Sosiaali- ja terveysministeriön hintaosasto Fa I. Hinnanvahvistushakemukset ja -päätökset toiminimittäin. Espee Solmio (1954-1957) Fa I:826.1.
Kansallisarkisto. Sosiaali- ja terveysministeriön hintaosasto Fa I. Hinnanvahvistushakemukset ja -päätökset toiminimittäin. Juselius OY, Paitatehdas (1941–1943) Fa I:9.18.
”Kemiallista teollisuutta: keinotekoinen silkki (Kolloodio silkki.)” Suomen Teollisuuslehti 5 (1.3.1891).
”Kuinka puuvillasta tehdään silkkiä” Forum 1937. 4.
”Maailman keinosilkkiteollisuudesta.” Suomen paperi- ja puutavaralehti 1936. 20.
Piha, Antero. ”Uusi teollisuudenala maahamme: tekosilkin ja tekovillan esittelyä.” Enso-Gutzeit-Tornator 1936. 4. s. 148-51.
Rantala, Anja et al. Tekstiilikonservointi. Jyväskylä: Gummerus. 1989.
Routala, Oskari. ”Tekokuitutukimuksia” Teknillinen aikakauslehti 7-8 (1925).
Ruokosalmi, J. ”Tekokuituteollisuus.” Osuusliike 1937: 183-85.
Simola, Emil J. ”Tekosilkin tuotanto ja käyttö.” Teknillinen Aikakauslehti 7-8 (1925): 326-38.
Simola, Emil J. ”Vanhat ja uudet tekokuidut.” Tekstiililehti 2 (1941).
Simola, Emil J. ”Tekokuiduista.” Teknillinen aikakauslehti 5-6 (1942).
”Synteettinen villa.” Tekstiililehti 1 (1944).
Talvitie, Y. ”Uudenaikainen kemiallinen teollisuus.” Teknillinen aikakauslehti 5-6 (1942).
Virta, Erkki et al. eds. Kauppatavarat: pukimet ja kudonnaiset. Helsinki: Tammi. 1948.
”Värjäyksen yleispiirteitä.” Tekstiililehti 1 (1944).
Vaatturitietokanta 