Strateginen liima

Suomalainen liimateollisuuden syntyhistoria liittyy vaneriteollisuuteen 1800-luvun lopulla. Kotitarveliimat ja puusepänteollisuuden käyttämät liimat keiteltiin pitkään kotioloissa.

Tärkkelysliimat olivat vielä 1960-luvulle tultaessa tavanomaisia askarteluliimoja, eivätkä vaneriteollisuuden käyttämät kasvipohjaiset tärkkelysliimat soveltuneet kuin kuivassa ilmanalassa käytettäväksi. Vaneriteollisuus käytti näiden lisäksi myös verialbumiinia, joka tunnettiin hyvin Pietarin alueen suurissa vaneritehtaissa. Venäläinen vaneriteollisuus sijoittui usein suurten teurastamoiden läheisyyteen.

Vanerin liimaustekniikka jaetaan kylmä- ja kuumaliimaukseen. Kylmäliimauksessa vanerin puristus ja liimaus tapahtuu ympäristön määräämässä lämpötilassa. Kylmäliimatut vanerilevyt vaativat noin vuorokauden vetäytymisajan paineen alaisena. Tämä menetelmä oli erityisesti venäläisten vaneritehtaiden käyttämä. Menetelmän mukana kehittyi vähitellen myös kuumentamista vaativia liima-aineita.

1920-luvulla kestävien liima-aineiden saatavuus muodostui todelliseksi ongelmaksi lentokoneteollisuuden yhteydessä. Lentokoneet valmistettiin 1940-luvulle saakka pääosin puusta ja tekstiileistä. Kaseiini eli maitopohjaiset liimat sopivat jotenkin lentokoneenrakennukseen, mutta Saksassa ja Yhdysvalloissa kehitettiin jo synteettisiä liimoja. Suomessa seurattiin kuitenkin tiiviisti keinoainepohjaisten liimojen kehitystä jo 1930-luvun alussa.

Oy Nokia Ab:n tytäryhtiö tuo markkinoille ureaformaldehydihartsiin perustuvat liima-aineet

Suurin yksittäinen kemianteollisuuden haara Suomessa oli itsenäisyyden ajan alkupuolella kumiteollisuus, jos puunjalostusteollisuutta ei lasketa mukaan. Oy Nokia Ab valmisti mm. polkupyörän ja autonrenkaita. Yhtiön tuotanto laajeni 1930-luvulla käsittämään myös muita teknillisiä kumitavaroita. Tampereella sijainneen Nokian tytäryhtiön Oy Suomen hihnatehtaat, myöhemmin Tammer Oy:n erityistuotteeksi tulivat ensimmäisenä maassa synteettiset kaurit, eli ureaformaldehydihartsiin perustuvat liima-aineet. Muita liima-aineiden valmistajia Suomessa olivat Oy Havi Ab, luuliima, Suomen Liima-ainetehdas, Oy Emulsio Ab ja Yhtyneet paperitehtaat Oy.
Muovi- ja keinoaineita valmisti lisäksi Sarvis Oy Tampereella. Vuonna 1933 Oy Hartsiteollisuus Ab käynnisti Tammisaaressa muovinpuristamon, jossa käsiteltiin bakeliittia. Tätä voitiin käyttää myös liima-aineena.
Vaikka kemianteollisuuden tuotanto kasvoi sotavuosina ja teknokemiallisen teollisuuden yritysten lukumäärä nelinkertaistui, ei tuotanto riittänyt takaamaan maan strategisen teollisuuden tarpeita. Suomi oli keinoaineiden suhteen täysin tuonnin varassa.

 

Lentokonevaneriliiman oikea käyttötapa keksittiin Suomessa vahingossa

Toiminimi Wilhelm Schauman valmisti Suomessa lentokonevaneria jo 1920-luvulla myös vientiin. Edward Wegelius kykeni kehittämään tuotetta edelleen seuraavan vuosikymmenen kuluessa. Lentokonevanerin liimauksessa käytetty Theodor Goldschmidtin kehittämä Tego-filmi oli Saksassa jätetty pois käytöstä, koska liimalla ei siellä saatu aikaan kestävää vaneria. Tego-filmin oikea käyttötapa keksittiin Suomessa vahingossa. Lentokonevanerin liimaus suoritettiin ohjeen mukaan täysin kuivilla viiluilla, mutta vaneriviilut olivat Wegeliuksen kokeissa kerran kostuneet vahingossa. Liimaus onnistui hyvin, mikä saatettiin ilmoittaa hämmästyneille saksalaisille.

Wegelius jatkoi Suomessa vaneritutkimuksiaan ja kehitti 1930-luvun lopulla koivuviilupuun, eli kolupuun joka kestää uskomattomia rasituksia. Koupuusta valmistettiin sodan aikana mm. lentokoneenpotkureita.

Kesällä 1939 käytiin kirjeenvaihtoa myös englantilaisen Aero Research Ltd:n kanssa synteettisen Aerolite-liiman ostamisesta Suomeen. Puutekniikan Kannatusyhdistys oli saanut liimasta näytteen, jolla voitiin suorittaa jonkinlaisia kokeita. Yhteys katkesi kuitenkin kokonaan sotavuosien aikana.

Yhteistyö Saksan kanssa sotavuosien aikana ei ollut avointa. Lentokoneteollisuus toimi ulkopoliittisena aseena, josta syystä koneen osien ja tietotaidon liikkumista rajoitettiin. Myös liimat olivat tarkoin varjeltuja salaisuuksia. Esimerkiksi melamiinihartsiliimaa Pressal Ka 29 saatiin Suomeen vain pieni näyte, joka ei riittänyt edes teknisen tutkimuksen tekemiseen.

 

Leijona kylmäliimaa – Liima jolla on perinteet -esittelylehtisiä. Kuva – Turun museokeskus

Kaksikomponenttiliimat jäivät suomalaiselle teollisuudelle mysteeriksi

Kaseiinin ja albumiinin saanti vaikeutui jo vuonna 1941.  USA:ssa aloitettiin aivan 1930-luvun lopussa puurakenteisten lentokoneiden rakentaminen keinohartseja käyttämällä. Tiedot tutkimuksista saatiin Suomeen Ruotsin kautta. Aluksi käytettiin kaurit-tyyppisiä liimoja, pian mukaan tulivat nykyisinkin laajalti tunnetut kaksikomponenttiliimat.

Tammer Oy kykeni jo vuonna 1943 valmistamaan suuria määriä kaurit-liimoja, mutta kaksikomponenttiliimat jäivät suomalaiselle teollisuudelle mysteeriksi. Uusien menetelmien olemassaolosta saatiin tietoja tutkimalla alasammuttuja Neuvostoliiton käyttämiä Yhdysvalloissa valmistettuja lentokoneita.

Valtion Lentokonetehdas ei kyennyt käyttämään kunnolla edes kaurit-menetelmää, koska teollisuudesta ei löytynyt riittävän suurta autoklaavia. Ainoastaan VL Myrsky-hävittäjän kuljettajan istuin kyettiin valmistamaan muottiin puristamalla.  Menetelmää kyettiin käyttämään laajemmin vasta sodan päättyessä VMT Pyörremyrsky- ja Tuuli-koneiden rakentamisessa.

 

 

Suomen Kumitehdas Osakeyhtiön Savion tuotantolaitoksen suojatekstiiliosaston tuotteita esittelemässä Yrjö Länsimäki (vas.) sekä Liima-, sively ja suojatekstiiliosaston johtaja diplomi-insinööri Runar Svensson (oik.) Kerminen, Väinö Johannes, valokuvaaja 1964 Keravan museo

 

Armi Töyrylä operoimassa liimatuubintäyttökonetta Oy Nokia Ab:n Savion tuotantolaitoksen Liima- ja sivelyosastolla marraskuussa 1970. valokuvaaja_ Kerminen, Väinö Johannes

 

Kirjoittaja: Panu Nykänen

 

Matkailu avartaa – Kemistit tiedematkailijoiden eturintamassa

Suomalaisen luonnontieteiden ja tekniikan tutkimuksen perusta rakennettiin 1850-luvun jälkeen tukevalle, kansainvälisen vertailun kestävälle pohjalle.

Aleksanteri II:n virkaan astumisen ja Krimin sodan jälkeen 1856 toistakymmentä vuotta voimassa olleet ulkomaanmatkailua rajoittaneet säädökset purettiin, ja nuoret suomalaiset tiedemiehet lähtivät joukoittain Eurooppaan. Matkat kohdistuivat etupäässä saksalaisen kielialueen tutkimuslaitoksiin ja yliopistoihin. Matkanteko oli pakko rajoittaa kesäkausiin, koska rautatieyhteydet ulkomaille syntyivät vasta 1870-luvun jälkeen ja jäätyneen Itämeren ylittäminen oli käytännössä mahdotonta ennen 1900-lukua. Lisäksi tutkijoiden viranhoito edellytti oleskelua lukukaudenaikana Helsingissä. Ainoastaan harvinaisella poikkeusluvalla saattoi jäädä talven yli ulkomaille.

Ruotsin vallan aikana yliopistotutkijoiden matkailu oli tavanomainen osa tutkimustyötä. Yhteydet Itämeren yli jatkuivat vielä autonomian ajan alussakin. J. J. Nervander ehti vielä kiertää keskieurooppalaisten instrumenttivalmistajien työpajoja 1830-luvun lopulla ennen rajojen sulkeutumista. Syynä tähän oli Venäjän pyrkimys pitää vallankumoukselliset aatteet rajojensa ulkopuolella. Poikkeuksiakin toki oli. A. E. Arppe pystyi hyvien suhteidensa vuoksi opiskelemaan 1840-luvun alussa Berzeliuksen laboratoriossa Tukholmassa. Hän vieläpä jatkoi opintojaan Mitscherlichin luona Berliinissä, Wöhlerin luona Göttingenissä ja Liebigin luona Gießenissä. Monelle muulle rajojen avautuminen merkitsi paluuta vanhaan eurooppalaiseen yliopistokulttuuriin.

 

Vuoden 1900 Pariisin Maailmannäyttelyn suuri sisääntuloportti.

Suomalaisen insinöörikunnan historian ensimmäinen virkamatka

Kemistit olivat tietenkin tiedematkailijoiden eturintamassa. Helsingin teknillisen reaalikoulun johtaja A. O. Saelan lähti ensimmäisen mahdollisuuden koittaessa kiertämään saksankielisiä maita. Hänen matkasuunnitelmansa oli kattava. Matka suuntautui nimittäin ”useampiin Saksan valtioihin”. Suomalaisen insinöörikunnan historian ensimmäisen virkamatkan aikana Saelanin matkatoverina oli vuorikonttorin ylimasuunimestari Anders Johan Wathén.
Saelanin matkan tärkein tavoite oli perehtyä Zürichissä vasta toimintansa aloittaneen uuden teknillisen oppilaitoksen (ETH) opetusohjelmaan. Vierailun seurauksena Helsingin Teknillinen reaalikoulu sai uudet säännöt joulukuussa 1858. Uudistuksella luotiin perusta Helsingin oppilaitoksen muuttumiselle teknilliseksi korkeakouluksi.
Polyteknillisen Opiston vakituiselle opettajakunnalle tiedematkailu oli 1800-luvun lopulla jopa pakollinen osa jatko- ja täydennyskoulutusta. Teknillisen koulutuksen rahoittaja Manufaktuurijohtokunta pyrki lähettämään opettajia ulkomaille mahdollisimman tasapuolisesti. Matkastipendejä jaettiin kuitenkin pääasiassa siten, että ulkomailta haettiin nopeasti kehittyvän tekniikan uusimmat virtaukset. Kysymyksessä oli harkittu teknologian siirto Venäjän keisarikunnan hyödyksi. Suomi tietenkin hyötyi valtavasti tästä politiikasta.

 

Apurahaa ulkomaan opintoihin

Vuodesta 1865 eteenpäin oli mahdollista hakea apurahaa ulkomaisissa korkeakouluissa suoritettavia opintoja varten. Varoja myönnettiin harkinnanvaraisesti, koska määräraha ei missään tapauksessa riittänyt kaikkien halukkaitten ulkomaanmatkoihin. Varakkaammat nuoret käyttivät opiskeluun omia varojaan. Esimerkiksi suomalaisen teknillisen kemian kantaisä Ernst Qvist teki lukuisat ulkomaille suuntautuvat opintomatkansa melkein kokonaan omin varoin.
Suurimmat panostukset valtio asetti luonnontieteiden kehittämiseen. 1890-luvulla Polyteknillisen Opiston 16-jäsenistä opettajakuntaa varten oli varattu 1 500 markan vuosittainen matkamääräraha. Kun yliopiston vastaava 18 000 mk:n määräraha oli tarkoitettu 75 opettajan ulkomaanmatkoja varten, oli suhde noin 2,5 kertainen yliopiston opettajakunnan hyväksi.
Polyteknillisen Opiston opettajat olivat 1800-luvun lopulle tultaessa aloittaneet säännönmukaisesti uransa saksalaiselle kielialueelle suuntautuneilla opintomatkoilla. Opintomatkailu oli viran saamisen ehdoton edellytys poikkeustapauksia lukuun ottamatta.

 

Ikuisen opiskelijan perintö

Vuodesta 1865 eteenpäin oli mahdollista hakea apurahaa ulkomaisissa korkeakouluissa suoritettavia opintoja varten. Varoja myönnettiin harkinnanvaraisesti, koska määräraha ei missään tapauksessa riittänyt kaikkien halukkaitten ulkomaanmatkoihin. Varakkaammat nuoret käyttivät opiskeluun omia varojaan. Esimerkiksi suomalaisen teknillisen kemian kantaisä Ernst Qvist teki lukuisat ulkomaille suuntautuvat opintomatkansa melkein kokonaan omin varoin.
Suurimmat panostukset valtio asetti luonnontieteiden kehittämiseen. 1890-luvulla Polyteknillisen Opiston 16-jäsenistä opettajakuntaa varten oli varattu 1 500 markan vuosittainen matkamääräraha. Kun yliopiston vastaava 18 000 mk:n määräraha oli tarkoitettu 75 opettajan ulkomaanmatkoja varten, oli suhde noin 2,5 kertainen yliopiston opettajakunnan hyväksi.
Polyteknillisen Opiston opettajat olivat 1800-luvun lopulle tultaessa aloittaneet säännönmukaisesti uransa saksalaiselle kielialueelle suuntautuneilla opintomatkoilla. Opintomatkailu oli viran saamisen ehdoton edellytys poikkeustapauksia lukuun ottamatta.

Henrik Alfred Wahlforss ja kollegat. Wahlforss kuvassa oikealla.

Matkakohteina maailman- ja teollisuusnäyttelyt

Tärkeän matkakohteen suomalaiselle virkamieskunnalle muodostivat vuoden 1851 Lontoon Crystal Palacen maailmannäyttelyn jälkeen lähes kaikissa Euroopan pääkaupungeissa tuotetut maailman- ja teollisuusnäyttelyt. Tukholmassa 1866 ja Pariisissa 1867 järjestettiin teollisuusnäyttelyt, joissa kummassakin vieraili koko joukko suomalaisia tieteentekijöitä. Polyteknillisen koulun opettajakunnasta Pariisissa kävi myös Ernst Qvist, joka matkusti jälleen omin varoin. Amerikan matkailu alkoi vuosisadan lopulla. August Fredrik Soldan oleskeli 1850-luvulla USA:ssa, mutta tämä johtui maastakarkoituksesta. Vuoden 1893 Chicagon maailmannäyttely sai virallisen vieraan Suomesta, kun C. E. Holmberg matkusti paikalle senaatin apurahan turvin.
Pariisin tunnetut suuret maailmannäyttelyt järjestettiin vuosina 1878 ja 1900. Jälkimmäiseen Polyteknillinen Opisto panosti sekä näytteillepanijana voittaen kultamitalin maailman parhaana teknillisenä korkeakouluna, että lähettämällä joukon varttuneempia opettajia opinto- ja tutustumismatkalle. Mahdollisuus valtion kustantamaan Pariisin-matkaan herätti Opiston opettajakollegiossa kiivaan taistelun matkarahoista, joita yritettiin tasata mahdollisimman monen halukkaan matkan hyväksi. Pariisissa kävi kaikkiaan yhdeksän Polyteknillisen Opiston opettajaa – noin puolet opettajakunnasta.
Gustaf Komppa toi Pariisin maailmannäyttelystä palatessaan ensimmäisen Suomessa tunnetun radioaktiivisen preparaatin.
Suomi ei suinkaan ennen ensimmäistä maailmansotaa ollut tieteen kannalta takapajuinen tai eristyksiin jäänyt maa. Ennemminkin päinvastoin. Suomalaisten tiedemiesten, kemistit mukaan luettuna toimintaympäristön horisontti oli kaukana ja kirkkaasti näkyvillä.

Suomen paviljonki Pariisin maailmannäyttelyssä vuonna 1900.

 

Kirjoittaja: Panu Nykänen

Kuvat:  Wipedia ja Finna / Museovirasto – Musketti

 

Tulta tikuista

Kemian teollisuudessa on tuotannon haaroja, joita pidetään sellaisina itsestäänselvyyksinä, että vain niiden puuttuminen osoittaa tuotteiden todellisen aseman yhteiskunnassamme. Yksi tällainen on tulitikkuteollisuus.

 

Aina 1800-luvulle saakka tulineuvoina toimivat tulukset, jotka mainitaan esimerkiksi suomalaisessa romaanikirjallisuudessa tavanomaisena työkaluna. Aina 1900-luvulle saakka pääosassa suomalaisista maataloista elettiin kuitenkin tilanteessa, jossa mähkässä palavaa hiillosta ei koskaan päästetty sammumaan. Tulta ei siis paljon sytytelty. Ranskalainen Jean Chancel keksi vuonna 1805 kastettavat tulitikut, jotka jäivät Pohjolassa kuitenkin aika vieraaksi välineeksi. Syy on selvä, Chancelin tikku sytytettiin kastamalla sytytettävä jo sinänsä myrkyllinen tikku rikkihappoon. Vuonna 1826 britti John Walker keksi raapaistavan tulitikun, joka sai nimensä Sir William Congraven mukaan.

Vasta ruotsalaisen Gustaf Erik Paschin varmuustulitikku 1844 valloitti todella maailman. Ensimmäinen varmuustulitikkutehdas aloitti toimintansa Jönköpingissä 1847. Varmuustulitikut sytytetään raapaisemalla myrkytöntä tikkua punaisella fosforilla ja lasimurskalla päällystettyä raapaisupintaa tulitikkuaskin reunassa.
Varmuustulitikkujen valmistus muodostui teollisuuden suurvalloissa tuottoisaksi suurteollisuudeksi, ja tikkujen tuotantoa ryhdyttiin verottamaan ankarasti. Tulitikkuteollisuudesta, jota verrattiin tupakkateollisuuteen, tehtiin monessa maassa valtion monopoli. Myös tulitikkuteollisuuden palovaarallisuus ja valmistusprosessien myrkyllisyys vaikutti valtion valvonnan tiivistymiseen.
Venäjällä tulitikkujen verotus aloitettiin vuonna 1848, mutta tästä seurasi huomattavan kotiteollisuuden syntyminen. Kotikemistit ryhtyivät valmistamaan tulitikkuja, samalla syntyivät valtaisat pimeät markkinat.

 

 

Vuosisadan lopussa Suomessa oli 14 tulitikkutehdasta

Myös Suomessa tulitikkuteollisuus syntyi jo 1800-luvun alkupuolella. Ensimmäiset suomalaiset tulitikkutehtaat syntyivät kotilaboratorioiden varaan ja tuotanto laivattiin usein Pietarin markkinoille.
Tuottoisa tulitikkuteollisuus pysyi pitkään vanhanaikaisena ja työntekijöille vaarallisena toimintana. Valkean fosforin käyttäminen tulitikuissa kiellettiin Suomessa vuonna 1874, useissa muissa maissa paljon myöhemmin.
Vuosisadan lopulle tultaessa Suomessa oli parhaimmillaan 14 tulitikkutehdasta. Vaikka teollisuus oli nauttinut varsin pitkälle Suomen autonomisesta asemasta johtuvasta verovapaudesta, tulitikut laskettiin ylellisyystuotteeksi tupakkavälineiden tapaan ja tikuille yritettiin määrätä valmistevero 1890-luvulla. Verotusta ei kuitenkaan saatu hyväksytyksi valtion hallinnossa. Samaan aikaan ruotsalainen tulitikkuteollisuus valtasi markkinoita omilla tuotteillaan ja suomalaisten tikkujen vienti Venäjälle lakkasi käytännössä maiden välille asetetun tullirajan vuoksi.

Ruotsi vie, Suomi taipuu

1900-luvun alussa ruotsalainen tulitikkuteollisuus rakensi Swedish Match -yhtiön Ivar Kreugerin johdolla. Kreugerin kartelli pyrki estämään kilpailevien yritysten toiminnan eri puolilla maailmaa. Kartelli osti vähitellen myös saatavilla olevat suomalaiset tulitikkutehtaat ja romutti sitä mukaan niiden laitteistot. Kerrotaan, että Kreuger sai myös Suomen hallituksen hyväksymään valmisteveron tulitikuille.
Itsenäisyyden aikana suomalainen tulitikkuteollisuus nousi kuitenkin kotimarkkinoilla muutamien vuosikymmenten aikana merkittäväksi toimijaksi, ja tulitikkurasioiden kansien keräilystä tuli postimerkkien keräilyn rinnalla merkittävimpiä harrastuksen kohteita. Viimeinen suomalainen tulitikkutehdas Vaajakoskella lopetti toimintansa vuonna 1995.
Suomessa myytävät tulitikut tehdään nykyisin Ruotsissa valmistettuja Sampo-tikkuja lukuun ottamatta halpatyövoimaa käyttäen maissa, joissa tuotanto perustuu edelleen vanhanaikaisiin koneisiin ja myrkyllisiin menetelmiin.

Kirjoittaja: Panu Nykänen

Lisää tietoa suomalaisista tulitikkutehtaista, niiden koneiden tuhoamisesta ja varastoiden polttamisesta voit lukea wipedian artikkelista.

 

Metaania vedenpuhdistamoista

Moottoripolttoaineena käytettyä kaasua tuotettiin Suomessa varhain myös biojätteestä. Metaanikaasun tuotanto liittyi nykyaikaisten jätevedenpuhdistuslaitosten rakentamiseen.

 

Ennen teollisuuden koneiden sähkökäyttöjen yleistymistä oli tavallista tuottaa voima teollisuuslaitosten koneille hidaskäyntisten maamoottorien avulla. Suuret höyrykoneet edellyttivät valtavia investointeja ja erikoiskoulutuksen saanutta henkilökuntaa. Kaasumoottorit käyttivät voimanlähteenä tyypillisesti kaupunkikaasua tai häkäkaasua. Metaanikaasun tuotanto polttoaineeksi tuli kiinnostavaksi jätevedenpuhdistuslaitosten rakentamisen myötä.

Helsingin kaupungin kasvaessa jäteveden käsittely tuli välttämättömäksi 1900-luvun alkuvuosina, kun kaupungissa siirryttiin yleisemmin vesiklosettien käyttöön. Kaupungin alueella olevien vesistöjen hygieniataso laski vaarallisella tavalla, asukkaat altistuivat kulkutaudeille rantojen likaantumisen takia. 1930-luvulle tultaessa rakennettiin ensimmäiset tehokkaat orgaanista ainesta erottelevat aktiivilietemenetelmää käyttävät laitokset.

Helsingin Kyläsaaren jätevedenpuhdistuslaitos aloitti toimintansa kesällä 1932. Rajasaaren puhdistuslaitos valmistui vuosina 1936–1939. Kumpikin puhdistuslaitos aloitti kaasuntuotannon polttoainetarkoitusta varten heti valmistumisensa jälkeen.

 

Kuva: Kansalliskirjasto / Doria

 

Jatkosodan aikana jätevedenpuhdistuslaitoksilta saatiin kaasua autojen polttoaineeksi

Rajasaaren puhdistamosta saatu kaasu käytettiin voimanlähteenä laitoksen omissa kaasumoottoreissa ja loput laskettiin ilmaan. Kyläsaaren kaasu johdettiin puolestaan kaupungin kaasuverkkoon.
Tilanne muuttui jatkosodan alkaessa. Kun moottoripolttoaineet loppuivat maasta, Oy AGA Ab aloitti jätevedenpuhdistuslaitoksilla valmistetun kaasun jakelun autojen polttoaineeksi kesäkuussa 1941. Kaasukäyttöisiä autoja oli Helsingissä muutaman vuoden kuluttua 87.

Kaasupullojen paino polttoaineen rasitteena

Menetelmä oli 1940-luvulla käytettävissä olleelle tekniikalle liian raskas. Henkilöautoissa käytettiin 2–3 ja kuorma-autoissa 4–6 40 litran vetoista kaasupulloa. Pullot painoivat noin 100 kiloa kappale, joten kuuden pullon lisälasti lohkaisi pienten kuorma-autojen hyötykuormasta melkoisen osan. Koska häkäkaasumoottoriteknologia oli saatu toimimaan sotavuosien aikana suhteellisen hyvin, ja 1948 alkoi nestemäisten polttoaineiden tuonti ulkomailta, metaanikaasun käyttö unohdettiin pian sodan jälkeen taloudellisesti kannattamattomana hankkeena.

Kirjoittaja: Panu Nykänen

Tutustu Helsingin jätevedenpuhdistuksen 100-vuotiseen historiaan. HSY:n, Petri Juutin, Riikka Rajalan ja Tapio Katkon mielenkiintoinen Metropoli ja meri -teos on luettavissa täällä.

 

Kotimainen tervaöljy otettiin käyttöön voiteluaineiden tuotannossa jatkosodan aikana

Voiteluaineiden tuonnin loppuminen jatkosodan alkaessa 1941 johti moniin toimiin näiden riittävyyden takaamiseksi. Pienellä viipeellä vuonna 1943 Suomessa saatiin käynnistettyä kotimaiseen raaka-aineeseen perustuva voiteluöljytuotanto.

Pääasiallinen kotimaisten voiteluaineiden tuotannon lähtöaine oli kantoterva. Tervaöljymenetelmä kehitettiin Keskuslaboratorio Oy:ssä. Aloitteen voiteluöljyn valmistuksen tutkimuksen käynnistämiseksi teki Bertil Nybergh jo lokakuussa 1940. Tutkimukset aloitettiin heti, myöhemmin tutkimuksia tehtiin Terje Enkvistin johdolla. Tervatutkimusten raaka-aineena käytettiin A. Hellströmin omistaman Maaveden tervatehtaan kantotervaa.
Pilottikokeet tuotannon aloittamiseksi tehtiin Hangossa Forcit-Dynamit Ab:n tehtailla, jossa oli valmiina tyhjä tehdasrakennus. Tehtaan koneisto valmistettiin Forcit-Dynamit Ab:n korjauspajalla.

 

Sota-aikana autonmoottoriöljyihin sekoitettiin useimmiten 30–40 % kotimaisia jatkeita. Öljyn raaka-ainetta merkittävämpi muuttuja öljyn likaantumisen kannalta oli puuhiilikaasuttimen käyttö moottorin voimanlähteenä. Kuva ja linkki: Kansalliskirjasto / Doria

 

Tavoitteena tuottaa kolmannes sotaa edeltävän ajan voiteluöljyn kulutuksesta

Vuonna 1943 annettu öljylaki turvasi tervatehtaiden taloudellisen aseman. Tervatuotannon tavoitteeksi asetettiin 7 000–8 000 tonnia vuodessa. Tällä tuotantomäärällä kyettäisiin valmistamaan voiteluaineita 4 000 tonnia vuodessa. Määrä oli noin kolmannes sotaa edeltävän ajan kulutuksesta, ja sillä voitiin pitää välttämättömin liikenne käynnissä.
Voiteluaineteollisuuden koordinaattoriksi Suomeen perustettiin 6. heinäkuuta 1943 Oy Tervaöljy Ab. Yhtiön tarkoituksena oli edistää tai itse harjoittaa tervaöljyjen valmistusta toimittamalla yksityisille yrittäjille tarvittavia tietoja ja lisenssejä. Lisäksi yhtiön toimenkuvaan kuului alan tutkimus, joka keskitettiin Bertil Nyberghin johtamaan Keskuslaboratorio Oy:öön.
Tervateollisuus nousi myös Ruotsissa merkittäväksi tekijäksi voiteluöljypulan ratkaisijana. Ruotsissa perustettiin kantotervan hyödyntämistä varten Skogsägarnas Olje Ab. Yhtiön toiminta perustui noin sataan tervatehtaaseen, joiden tuotteet kerättiin kolmeen keskustislaamoon. Ruotsin tuotantokapasiteetti oli noin 20 000 tonnia tervaa vuodessa.

 

Valmistusta Ruotsista ostetuilla lisenssillä

Suomalainen tervateollisuus joutui aluksi tukeutumaan Ruotsissa kehitettyihin konstruktioihin. Oy Tervaöljy Ab osti Ruotsista O.M. Grunden, Skogsägarnas Olje Ab ja Ramén -hiiltämöiden lisenssit. Koska raaka-aineista ja laitteiden valmistajista oli pulaa, yhtiö tilasi hiiltämökoneistot keskitetysti Oulun Rautateollisuus Oy:ltä ja Mäntästä G. A. Serlachiuksen konepajalta. Oulusta tilatuista viidestä hiiltämöstä pystyttiin työvoimapulan vuoksi toimittamaan vain kaksi.
Forcit-Dynamitin voiteluöljytehdas Hangossa saatiin käyntiin 25. marraskuuta 1943. Koetehtaan käyttöinsinööriksi komennettiin rintamalta diplomi-insinööri Waldemar Jensen. Menetelmä perustui perättäin samassa teräsastiassa suoritettuun tervan krakkaukseen ja vesihöyrytislaukseen rautakatalyytin läsnäollessa. Vuoden 1943 aikana ehdittiin tehdä 22 keittoa, joissa 13:ssa käytettiin katalyyttina ferrokloridia, kahdessa rautaoksidia ja seitsemässä rautajauhoa.
Hangon tehtaassa saatiin alkalilla pestyjä voiteluöljyjä 43–49 %, polttoöljyä joka sisälsi myös fenoleja 12–19%, pikeä 20 % ja voiteluöljyn alkaliin liukeneva osa. Saatu voiteluöljy oli tislauksen eri vaiheissa eri paksuista. Lopputuotteen haittana oli se, että sen viskositeetti muuttui jyrkästi lämpötilan mukana.
Tervavoiteluöljyä käyttävillä autoilla ajettiin aluksi kaksi käyttökoetta. Tulokseen oltiin erittäin tyytyväisiä. Öljyn raaka-ainetta merkittävämpi muuttuja öljyn likaantumisen kannalta oli puuhiilikaasuttimen käyttö moottorin voimanlähteenä.
Tuotantokapasiteetiltaan suurempia tervatehtaita Suomessa oli vuonna 1943 vain 18. Näiden tuotantokapasiteetti oli yhteensä 77 300 tonnia vuodessa. Vuotta myöhemmin tehtaiden lukumäärä oli kasvanut jo 32:een ja hiiltokyky yli kaksinkertaistunut 168 500 tonniin vuodessa. Tehtaiden rakentamista viivytti teräslevyjen puute.

 

Raaka-aineen saatavuus tuotannon pullonkaulana

Tervaöljyn tuotantoa aloitettaessa inventoitiin maan tervaskantovarat. Inventointi tuotti yllättävän pettymyksen. Maasta laskettiin löytyvän noin miljoona m3 60–80 vuotta vanhaa kantoa. 10 000 tonnin tervan vuosituotannolla maan tervaskantojen laskettiin loppuvan jo kolmessa vuodessa.
Tervatehtaat olivat pääosin pieniä laitoksia. Useimmat tehtaat olivat pieniä rautaretorttihiiltämöjä, joiden tervatuotanto oli 50–150 tonnia vuodessa. Suurimmat Ramén-hiiltämot olivat Kajaanissa, Suolahdessa ja Ruukissa Oulun lähellä. Vuonna 1945 saatiin tuotantoon insinööri Kirkkomäen suunnittelemia pieniä retorttihiiltämöjä, jotka oli mitoitettu yhden miehen käytettäviksi.
Varsinaisia tervaöljytehtaita olivat Puukemia Oy Heinolassa, Standard Nobelin tytäryhtiö Oy Kanter Ab Seinäjoella, Forsiitti-Dynamiitti Oy:n Hangon tehdas ja Oy Petko Ab:n Viralan tehdas. Oy Tervaöljy Ab:lla oli sopimus myös tamperelaisen Kumiteollisuus Oy:n kanssa. Ainakin Oy Kanter Ab:n tehtaalla tehtiin aktiivista tuotekehitystyötä insinööri Hj. Strömin johdolla. Työ terva- ja voiteluöljytehtaissa oli luonteeltaan paikoin epäinhimillistä. Prosessissa syntyvät kaasut ja työsuojelutoimenpiteiden ohittaminen jo suunnitteluvaiheessa johti käytännössä tilanteisiin, joissa tehtaiden työntekijöiden oli työskenneltävä kaasunaamarivarustuksessa.

Maan tervaskantovarojen inventointi tuotti yllättävän pettymyksen. 10 000 tonnin tervan vuosituotannolla maan tervaskantojen laskettiin loppuvan jo kolmessa vuodessa. Kuva ja linkki: Kansalliskirjasto / Doria

Saksalaisen voiteluöljyn tuonnin katkeamien vauhditti tervaöljyn tuotantoa

Voiteluöljyteollisuuden käynnistysajankohta seurasi Saksaan tukeutuvan polttoainehuollon keskeytymisestä. Tilanteeseen oli kuitenkin varauduttu ajoissa ja katastrofilta vältyttiin. Valtio rahoitti Forcit-Dynamit Oy:n Hangon tehtaan koekäyttöä 1943 jo 200 000 markalla. Valtio valmistautui lisäksi sijoittamaan toimintaan nopeasti 48 milj. markkaa, mikäli yksityiset yrittäjät eivät olisi innostuneet tervaöljyn valmistuksesta.
Kustannuskysymykset ohitettiin tilanteessa kokonaan. Valtio rahoitti Keskuslaboratorio Oy:n alaan kohdistuvaa tutkimustoimintaa 1944 aluksi noin 500 000 mk:lla. Saksalaisen voiteluöljyjen tuonnin katkeaminen annettiin tuotannon kiihdyttämisen perusteeksi suorasanaisesti toukokuussa 1944.
Toukokuussa 1944 yritettiin tarttua kaikin keinoin myös pohjoismaiseen yhteistyöhön. Bertil Nybergh aloitti neuvottelut Winquist-menetelmän mukaisen mustalipeää raaka-aineenaan käyttävän nestemäistä polttoainetta valmistavan tuotannon käynnistämisestä ruotsalais-suomalaisena yhteistyönä. Hanke jäi kuitenkin suunnittelupöydälle.

 

Kotimaista sekoitetta mukaan auton moottoriöljyihin

Voiteluöljynvalmistajain yhdistyksen tekemissä käyttökokeissa tervaöljy todettiin käyttökelpoiseksi konevoiteluun, ei kuitenkaan kiertovoiteluun. Suurten dieselvoimalaitosten ja laivakoneiden voitelujärjestelmissä käytettiin pelkästään raakaöljypohjaisia voiteluaineita, mutta autonmoottoriöljyihin sekoitettiin useimmiten 30–40 % kotimaisia jatkeita.
Kotimaisten voiteluöljyjen valmistus saatiin toden teolla käyntiin kesällä 1944. Kriittisimmällä hetkellä, talvella 1944–1945, kaikki mahdolliset menetelmät voiteluöljyjen valmistamiseksi ajettiin käyntiin. Tervaöljytehtaiden tuotanto oli selvästi riippuvainen metsämiesten mahdollisuuksista toimittaa raaka-aineita ja tuloksia saatiin todella vasta vuoden 1945 alussa.
Viimeisenä voiteluöljytehtaista käynnistyivät raakamäntyöljyä raaka-aineena käyttävät tehtaat Kemissä ja Oulussa. Oulun tehdas oli alun perin mäntyöljytislaamo, johon hankittiin voiteluöljynvalmistusta varten sähkökäyttöinen krakkauspata. Kemissä käytettiin katalyyttinä rautaa sorvinlastuina tai jauhona. Heti sen jälkeen, kun tervaöljytuotanto oli saatu kunnolla vauhtiin, muihin raaka-aineisiin perustuvaa öljyjen tuotantoa kyettiin vähentämään ja arvokkaat raaka-aineet käyttämään muihin tarkoituksiin. Mäntyöljystä saatiin korvaamattomia vientituloja. Mäntyöljykilosta maksettiin heti sodan jälkeen ulkomailla kaksi kertaa enemmän kuin mitä raakaöljypohjainen voiteluöljykilo maksoi Suomeen tuotuna.
Tervasta ja liuskeöljyn ja tervan sekoituksesta valmistetut öljylaadut käytettiin aina kivennäisöljyihin sekoitettuina jatkeena. Vuosina 1945–1947 valmistettiin yhteensä 7 100 tonnia korvikeöljysekoituksia. Yhdistelmäöljyt valmistettiin useissa eri sekoittamoissa:
– OY NOBEL-STANDARD, Helsinki, Sörnäinen
– OY VACUUM OIL COMPANY, Helsinki
– OY MORE AB, Turku
– OY SUOMEN ÖLJYTEHDAS E. GRÖNBLOM AB, Turku
– V KAJOMERI & K:NI, Messukylä
– PUU- JA ÖLJY OY, Helsinki, Sörnäinen
– KONERASVA OY, Helsinki, Herttoniemi
Helsinkiläisen OY VACUUM OIL COMPANY AB onnistui vuoden 1944 lopulla kehittämään kelvollista vaihteistoöljyä valmistavan prosessin. Tuote otettiin välittömästi yleiseen jakeluun. Tervaöljyn tuotanto loppui kylmän sodan alkaessa ja länsituonnin käynnistyessä 1948.

Kansanhuoltoministeriön julkaisu vuodelta 1943. Kuva ja linkki: Kansalliskirjasto / Doria

 

Kirjoittaja: Panu Nykänen

 

Laboratoriossa ja kedolla

Kemian tutkimuksen ja alan teollisuuden pitkä historia Suomessa

Tutkija Panu Nykänen, FT Teknillisten Tieteiden Akatemia, piti ansiokkaan esitelmän Suomalaisten Kemistien Seura r.y:n kokouksessa 6.3.2019.

Voit nyt tutustua myös Kemia100-sivuilla Panu Nykäsen esitelmäkalvoihin ja suomalaisen kemian tutkimuksen ja alan teollisuuden pitkään historiaan.