Suomen sellutehtaiden väitettiin kiinnostaneen jo Josif Stalinia aikanaan – tekeekö sellu meistä EU:n ruudintuotannon suurvallan?

Yksi syy talvisotaan oli huhun mukaan neuvostodiktaattori Josif Stalinin halu ottaa Suomen selluntuotanto haltuun ruudin valmistusta varten.

Olipa huhu totta tai ei, Saksassa kokeiltiin ensimmäisen maailmansodan aikana puusellua korvaamaan ruudinvalmistuksessa käytettävä puuvillapohjainen sellu.

Kokeilut eivät johtaneet puusellun laajamittaiseen käyttöön nitroselluloosaruudin valmistuksessa, mutta seuraavina vuosikymmeninä halvan puusellun sopivuutta ruudin valmistuksessa on tutkittu jatkuvasti.

Erityisen ajankohtainen aihe on nyt, kun tuontipuuvillasta riippuvainen Eurooppa ajaa Ukrainan sodan vuoksi ylös omaa ammustuotantoaan.

Ruuti puristetaan sen valmistuksen yhteydessä vaihteleviin muotoihin. Kuvassa näkyvä hienojakoinen kivääriruuti on monelle metsästäjälle tuttu tuote. Kuva: Petteri Kivimäki

Suomen ainoassa ja eurooppalaisittainkin merkittävässä Vihtavuoren ruutitehtaassa Laukassa puusellun käyttöä ruudinvalmistukseen tutkitaan, mutta tehtaan puolelta asiasta ei haluttu antaa muuta kommenttia. Stora Enso puolestaan ilmoitti huhtikuun lopulla pohtivansa ruudin valmistukseen soveltuvan sellutuotannon aloittamista.

Nykyiset ruudit valmistetaan puuvillakasvin siemenkukan kuidun eli lintterin liki puhtaasta sellusta. Nitraukseksi kutsutussa prosessissa selluloosan rakennetta muutetaan typpihapon ja rikkihapon vesiliuoksella. Sellun toisiinsa kytkeytyneisiin glukoosimolekyyleihin liittyy typpeä ja happea sisältäviä NO2- nitroryhmiä.

Korealainen 155 mm panssarihaupitsi tulitoiminnassa. Suomessa on ryhdytty valmistamaan sen ammuksiin toimivaa ruutia. 

Nitrauksen tuoma happilisäys muuttaa hitaasti palavan sellun nitroselluloosaksi, josta edelleen valmistettava ruuti palaa suljetussa tilassa ilman lisähappea lähes räjähdysmäisesti.

Sellun nitraaminen on sitä helpompaa, mitä tasalaatuisempaa raaka-aineen koostumus on. Puuhun pohjautuvan ruudinvalmistuksen vaikeus on puuselluun aina vähäisessä määrin jäävät hemiselluloosat. Niiden osuus Suomessa tuotettavassa sulfaattimassassa on noin neljännes. Se on nykytiedon valossa ruudin valmistukselle liikaa.

”Ruudin valmistus on varsin monivaiheinen prosessi, jonka yksityiskohdat tunnetaan parhaiten tunnetaan sitä valmistavissa tehtaissa. Tehtaat eivät ymmärrettävästi tietojaan paljon julkaise”, Jyväskylän yliopiston kemian emeritusprofessori Raimo Alén sanoo.

”Suurimittainen valmistus pyrkii tasalaatuiseen, puhtaasti palavaan ja lämpötilastabiiliin tuotteeseen, mikä aiheuttaa vaatimuksia lähtöaineelle.”

Ammusten lisäksi ruutia käytetään ajoaineena erilaisissa raketeissa. Esimerkiksi venäläisvalmisteissa 122 millin raketinheittimessä yhdessä putkessa on noin 20 kiloa ruutia, joka antaa raketille noin 700 m/s lähtönopeuden. Kuva: Genya Savilov

Ollakseen sodankäynnissä tonneittain käytettävä bulkkituote, ruudille kemiallisessa mielessä asetettavat vaatimukset ovat kovat. Ruudin tuottama paineennousu pitää olla kaikissa olosuhteissa sellainen, että se ei aiheuta aseiden rikkoontumista tai muuta vaaraa käyttäjilleen. Käyttötilanteessa ruudin pitää toimia halutulla tavalla, olipa ammuksia, panoksia tai raketteja säilytetty varikoilla vuosia.

Näiden ominaisuuksien takaamiseksi ruudin valmistuksen raaka-aineena toimivan selluloosan tulisi olla mahdollisimman tasalaatuista. Puhtaan selluloosan seassa olevat muut molekyylit heikentävät ruudin laatua niin, että se ei välttämättä täytä sille asetettuja laatuvaatimuksia, mihin puusellun käyttö yleensä on tyssänyt.

Alénin mukaan puupohjaisen ruudin valmistukseen voisi parhaiten sopia happamalla sulfiittimenetelmällä valmistettu lehtipuusellu eli liukomassa, joka sisältää keskimäärin 90–96 prosenttia selluloosaa. Suomessa sitä tuotti Stora Enson Uimaharjun tehdas, joka lopetti tuotantonsa maaliskuussa 2021.

”Mielenkiintoinen mahdollisuus olisi tuottaa ruudinvalmistukseen selluloosaraaka-ainetta Suomessakin aikoinaan toteutetulla esihydrolyysisulfaattimenetelmällä, jossa poistetaan hemiselluloosamateriaalia ennen varsinaista kuidutusta. Kyseistä liukomassatuotantoa voisi mahdollisesti synnyttää esimerkiksi suomalaisomisteisilla tehtailla Etelä-Amerikassa, jolloin raaka-aineena käytettäisiin nopeakasvuista eukalyptuspuuta”, Alén pohtii.