Aihearkisto: Kiertotalouden ratkaisut

Effects of moisture on automatic textile fiber identification by NIR spectroscopy

Lahti UAS has recently acquired a textile identifying and sorting unit REISKAtex® in order to develop identification analytics for different textile fibers. This article evaluates the effect of various humidity conditions in near infrared (NIR) spectrum of three different textile fiber materials, namely cotton, wool, and polyester.

Authors: Jussi Salin and Lea Heikinheimo


Textile recycling has a significant environmental impact. In Finland, 71.2 million kg of textiles is removed from use each year (Dahlbo et al. 2015, 41). Various existing and new recycling processes for textile fibers depend on the purity and the right type of fiber material for each recycling process, because wrong materials create interference (Schmidt et al. 2016, 9; Fontell & Heikkilä 2017, 36). Automatic sorting could allow a larger portion of the textile waste flow to be processed into new fibers, if the fiber material contents of the recyclable textiles can be identified in order to send each textile for appropriate processing. In automatic sorting, a NIR analyzer could be used to identify the fiber materials of the recyclable textiles.

Water is known to be a significant variable in NIR spectroscopy, and therefore it could affect the automatic identification result of a NIR analyzer (Smith 2011, 16). Water absorption is used to determine the amount of water absorbed in textile materials under specified conditions. Factors affecting water absorption of a fabric are type of textile fiber, fabric structure, temperature, and length of exposure.

The analyzer used in this study is attached to a sorting unit located at Lahti UAS. This study is part of the Telaketju project. Telaketju is a co-operation network in Finland, which promotes circular economy by creating improvements both in recycling processes and in the flow of materials between companies. Telaketju is coordinated by VTT and Lounais-Suomen Jätehuolto Oy. The storage conditions of discarded textiles have raised concerns, including the effects of absorbed moisture. Developing automatic textile sorting is one key area of improvement of recycling. (Fontell & Heikkilä 2017, 31; Telaketju 2018.)

Testing methods and equipment

All fabrics used in the test have been stored in a normal room at the faculty, which has been at about 19 % relative humidity (RH) and 19 °C temperature throughout the experiment. The fabrics that are used for moisture testing are dried in a UT 12 drying cabinet by Kendro Laboratory Products at 104 °C. They are being dried till their weight stabilizes. An A&D GF-3000 digital scale is used for weighing the samples. Dry weights of the test fabric pieces can be obtained at this point. Next, the test fabrics are placed in various conditions, where they absorb air moisture till their weight no longer increases. The various moisture conditions are generated either by an ARC-500 weather cabinet by ArcTest company, or in a special room that has a Conairr CP3 air moisturizer and a temperature-controlled Glamox 200 radiator. (Salin 2018, 64-65.)

Between each tested moisture condition, the test fabrics are dried again to eliminate the hysteresis effect that occurs in textile fibers. If the fabric was not dried, it would gain slightly more moisture in a moist condition for being already in a more “open” state. In standard test methods, conditioning should always begin in the dry state (Collier & Epps 1999, 64).

NIR spectrums are obtained with NIRS Analyzer Pro by Metrohm AG, which is accompanied by Vision software. The software is used for gathering spectrums of textile samples, plotting them as graphs, and for creating an identification library. The identification library is trained with numerous samples of all textile fiber material groups chosen for the test. After verifying the library, it is then possible to attempt automatic identification of the test samples in their different moisture states, to report if identification fails at certain known amounts of moisture. The spectral range of the analyzer is between 1100 nm and 1650 nm (Metrohm AG 2017).

Fabric samples

Textile samples are taken from the textile library of Lahti UAS, which has collected fabrics of various fiber materials by various textile and fiber manufacturers. A total of 65 cotton fabrics, 9 wool fabrics and 178 polyester fabrics were chosen for training the identification library in Vision software (Salin 2018, 31).

One separate fabric piece of each fiber material is chosen for moisture testing. The structure of all three fabrics is plain weave (Salin 2018, 66).

Effects on fabric weight

The digital scale reports weights with 0.01 g accuracy when test fabrics are measured multiple times in a row. After weighing the test fabrics in each condition and calculating how much their weight has changed from dry weight, a graph is drawn (see Figure 1). The weight of wool is greatly increased by air humidity, it therefore being the most hydrophilic fiber material in the test, whereas cotton shows only relatively small increases. Polyester appears to be unaffected by humidity.

Figure 1. Measured water content increase of each test sample in different conditions next to commercial moisture regain coefficients located at 65.0 % RH and 20.0 °C (Salin 2018, 69).

By knowing dry weights of the test fabrics, it is possible to calculate water content regain coefficients of each measured condition. The measured coefficients can be compared to commercial moisture regain coefficients listed in the SFS 4876 standard. Coefficients of the standard are specified for 65.0 % ± 4.0 % RH and 20.0 °C ± 2.0 °C standard atmosphere condition of the SFS-EN ISO 139/A1 standard (SFS-EN ISO 139/A1). In Figure 1, the commercial moisture regain coefficients are drawn at 65.0 % RH as dots, next to the measured coefficients connected by lines. The commercial moisture regain coefficients are reasonably in line, except for polyester. The polyester test piece does not gain weight to an extent that can be measured by the digital scale even at 85 % RH, but commercial moisture regain expects it to gain 1.50 % more weight at 65.0 % RH (SFS 4876). That would be an 0.2 g increase to the 13.2 g dry weight of the test piece.

Effects on spectrum

Spectrums are gathered of each condition and test fabric, shown in Figure 2. Judging from the weight, wool and cotton absorb water content from air humidity, while polyester appears unaffected. The same effect can be seen in how the spectrum of polyester appears relatively unchanged, while wool and cotton have definite changes by absorbed water. The first overtone of water (H2O) causes a peak at 1460 nm, and the first overtone of hydroxide (OH), which is bundled in small amounts along water moisture, causes a peak at 1600 nm (Davies 2017). The more moisture the fabrics have absorbed, the greater the change in the spectrum. Cotton has relatively small changes because it is less hydrophilic than wool. Because of this, as an additional demonstration, the cotton test fabric is held in running water and then a spectrum is acquired again, which can also be seen in Figure 2.

Figure 2. Non-pretreated NIR absorbance spectrums of cotton, wool, and polyester test fabrics, at 1100-1650 nm, as water content changes in different humidity conditions (Salin 2018, 70-71).

To produce one spectrum, NIR sampling is done 32 times by the analyzer, in order to reduce noise. Spectrums in Figure 2 are averaged.

Effects on automatic identification

When running automatic identification for the test fabrics in Vision software, all spectrums are correctly identified without an error, except the experimental cotton sample that is directly soaked in running water. No other spectrums are ambiguous, non-identified nor mistaken as wrong material (Salin 2018, 72.)

The identification algorithm in use is Correlation in Wavelength Space, with threshold value of 0.73. The threshold value is forked by trial-and-error and determined by result of zero failures as the most optimal for this identification library. Calculation of 2nd derivate and Standard Normal Variate (SNV) are used as spectral pre-treatments, as they perform adequately in verification. (Salin 2018, 41-43.)


Textile recycling can have a large environmental effect. It has been estimated, that for example in Scandinavia textiles create the largest environmental impact after food, housing, and mobility (Schmidt et al. 2016, 7). By automatic sorting, recycling can be improved as more textiles can be sent for appropriate processing by their known chemical composition. This enables the use of both mechanical and chemical fiber recycling processes that are unique to each fiber material of sorted textiles. Water content in textiles could however pose a problem for automatic identification with NIR analysis, which is used to make the sorting decisions (Smith 2011, 16). The experimental results of this study answer to some questions about the practical moisture sensitivity in automatic textile identification by NIR analysis. Furthermore, to make the results practical, the same NIR analyzer unit was used in this study that is being used in the REISKAtex® sorting unit of LUAS, which is a model that can be used on industrial scale.

When the identification library was trained with samples stored at 19 °C and 19 % RH conditions, it was still possible to correctly identify textiles that were dry, as well as textiles that had been kept at 85 % RH of 20 °C (Salin 2018, 72). This wide range of acceptable changes in water content was the major finding of this study. Wool fabric was the most hydrophilic fabric, measured by water absorption, and it also had the greatest changes in spectrum, therefore being the most moisture sensitive textile material for NIR identification. Cotton fabric was also hydrophilic, but it was a less sensitive material because of smaller changes in both spectrum and weight. Polyester fabric did not gain water absorption in measurable amounts and had no noticeable changes in spectrum, being hydrophobic and the least moisture sensitive material for NIR identification.

Considering the experiments discussed in this article, it would appear that humidity does not pose an obstacle for automatic identification of single fiber cotton, wool, and polyester textiles. Every test fabric piece was identified correctly in all intended conditions of the experiment. It should be noticed, though, that the experiments did not go beyond 85 % relative humidity of 20 °C.


Collier, B. & Epps, H. 1999. Textile Testing and Analysis. New Jersey: Prentice-Hall, Inc.

Dahlbo, H., Aalto, K., Salmenperä, H., Eskelinen, H., Pennanen, J., Sippola, K. & Huopalainen, M. 2015. Tekstiilien uudelleenkäytön ja tekstiilijätteen kierrätyksen tehostaminen Suomessa. [Online document]. Helsinki: Ympäristöministeriö. [Cited 16 May 2018]. Available at:

Davies, A. 2017. An introduction to near infrared (NIR) spectroscopy. [Cited 16 May 2018]. Available at:

Fontell, P. & Heikkilä, P. 2017. Model for circular business ecosystem for textiles. [Online document]. Espoo: VTT.  VTT Technology 313. [Cited 16 May 2018]. Available at:

Metrohm AG. 2017. NIRS Analyzer PRO – DirectLight/NonContact. [Cited 16 May 2018]. Available at:

Salin, J. 2018. Automatic Identification of Textiles with NIR-spectroscopy. Master’s thesis. Lahti University of Applied Sciences, Faculty of Technology. Lahti.

Schmidt, A., Watson, D., Askham, C. & Brunn Poulsen, P. 2016. Gaining benefits from discarded textiles. LCA of different treatment pathways. [Online document]. Denmark: Nordic Council of Ministers. TemaNord 2016:537. [Cited 16 May 2018]. Available at:

SFS 4876. 1987. Tekstiilit. Kuitusisällön ilmoittaminen. Helsinki: Finnish Standards Association SFS.

SFS-EN ISO 139/A. 2005. Textiles. Standard atmospheres for conditioning and testing. Helsinki: Finnish Standards Association SFS.

Smith, B. 2011. Fundamentals of Fourier Transform Infrared Spectroscopy. Boca Raton: CRC Press.

Telaketju. 2018. Telaketju ­– Mikä se on? [Cited 16 May 2018]. Available at:


Jussi Salin is a Master’s Degree student at Lahti UAS in the  Programme in Smart Industries and New Business Concepts.

Lea Heikinheimo, D.Sc. (Tech), is a principal lecturer at Lahti UAS, Faculty of Technology, in the Degree Programme in Process and Materials Technology and in the Master’s Degree Programme in Smart Industries and New Business Concepts.

Published 24.5.2018

Illustration: Oona Rouhiainen

Reference to this publication

Salin, S. & Heikinheimo, L. 2018. Effects of moisture on automatic textile fiber identification by NIR spectroscopy. LAMK RDI Journal. [Electronic journal]. [Cited and date of citation]. Available at:

Circular economy in selected EU National strategies

This article introduces the concept of circular economy (CE) in terms of EU policy. Recently, the Commission introduced a series of measures in which countries are expected to implement CE into their national strategies. A selection of European countries were chosen based on their geographical and socio-economic differences, and their current CE strategies were analyzed.

Authors: David Huisman Dellago & Susanna Vanhamäki


Ever since the industrial revolution, society has been pushing the use of natural resources exponentially. This is leading to major environmental issues linked to waste generation and greenhouse gases emissions from unsustainable business practices. Traditional economic models follow a linear pattern in which the production process works solely on new raw materials, generating substantial amounts of waste (Geissdoerfer, et al., 2017).

CE is an economic model which operates in a regenerative way, where used resources are reintroduced into the production process as by-products (minimizing waste). Within CE, two main pathways can be distinguished: the technical and biological pathways. The technical cycle involves product recycling and reuse, whilst the biological cycle observes the conversion of natural resources (Ellen MacArthur Foundation, 2017).

In European law, CE plays an important role in the economic strategy of the EU. In 2015, the Commission launched a set of directives addressing regenerative and sustainable practices within the member countries (European Commission, 2015). The CE package is an ambitious plan aiming at establishing a CE framework.


This article presents the results of a qualitative analysis of national CE strategies in selected EU countries. The countries were selected based on geographical and socio-economical differences, as well as the accessibility to their policy data. Part of the data was gathered in the BIOREGIO project (2017) in autumn 2017, whilst the other selected countries’ information is based on desk research.

The strategies analyzed belong to the nations of: Finland, France, Germany, Greece, Portugal, Romania, Slovakia, Spain, Sweden and the Netherlands. The way CE is implemented (CE focus) is studied, as well as the nature of their policies.


The following results display the role of CE in national policy strategies within a variety of EU member nations. The strategies reflect the countries’ pathways toward the European 2015 CE Package goals for the upcoming years, delivering an interesting set of data.

The effect of the EU transnational policies through the CE directive launched in 2015, is reflected throughout the analyzed countries. Only one of the studied countries lack CE in its national strategy. In Greece’s current strategy, a CE focus is absent as well as no mention to circularity as the program is based solely on waste reduction (Greek National Plan for Waste Management, 2015-2020). However, a change is expected in the upcoming year.

CE policies are presented from different perspectives within the EU countries, two general approaches can be distinguished. On the one hand, there are multidisciplinary strategies which address several pathways within CE, in many cases including bio-based CE. These strategies are known as roadmaps and can be observed in Finland and the Netherlands. The Finnish national policy addressed CE holistically and a regenerative business model, in order to achieve sustainable practices by 2025 (The Finnish Roadmap to a Circular Economy, 2016-2025). The Netherlands is undergoing an ambition plan in order to become a totally circular country by 2050. The plan focuses on closing the loop and becoming self-sufficient, by enhancing sustainable technologies (Government of the Netherlands, 2016).

Portugal is implementing a green growth program (Government of Portugal, 2013) where CE is linked to the green industry, aiming at enhancing the country’s sustainability. Similarly, but focused on the bioeconomy, Germany and Sweden opt for the CE implementation in the agricultural and biotechnological production processes. This way, they expect to achieve self-sufficiency, increased competitiveness and reduction of greenhouse gas emissions (Federal Ministry of Education and Research, 2013; Government of Sweden, 2012; The Waste Management Program of the Slovak Republic , 2016-2020).

On the other hand, a waste management approach is shown where CE is explicitly mentioned. This is seen in the Spanish, Slovakian, French and Romanian strategies. The countries are utilizing waste reduction as a direct tool to improve the circularity of their respective economies. According to their policies, through recycling and e.g. biowaste conversion, a regenerative economy can be obtained (Waste Management State Plan PEMAR, 2016-2020; Law relative to Energy Transition for Green Growth, 2015-2030; Romanian National Waste Management Strategy, 2014-2020).

CE in National Strategies from selected EU countries (Table 1), shows the name of the analyzed policy and the CE focus. The CE focus corresponds to the way regenerative economy is intended to be applied. Roadmaps are integrative, multidisciplinary approaches as they affect many different industries. Furthermore, bioeconomy and waste management focus on that specific industry. Finally, one country have no national strategy related to CE at the moment.

Table 1. CE in National Strategies from selected EU countries


The CE package from the European Union is influencing the economic models from its member countries. The ambitious directive was established in 2015 and is pushing countries to adopt sustainable practices aiming at minimizing waste and enhance the European industry (European Commission, 2015).

A series of EU countries based on their socio-economical and geographical differences were analyzed. The form in which CE is reflected was analyzed based on the national policies. The main findings conclude that:

  • Finland and the Netherlands are implementing an integrative roadmap in order to achieve a full CE model before a certain year. Through this way, CE is implemented in many different industries and the economy of the country as a whole.
  • Germany, Sweden and Portugal aim their programs at a specific industry. CE is directed at the green and bioeconomic sectors, meaning agriculture and biotechnology are prioritized.
  • Spain, Slovakia, France and Romania integrate CE aspects to their national strategies through waste management. Waste reduction and conversion is an essential part of CE, however, it is not the only potential way to apply the circular model.
  • Greece, does not currently have a national strategy related to CE implemented. The current programs focus on waste management but CE is not mentioned as a policy goal. Nonetheless, due to new EU regulations, a future strategy is envisioned and being prepared in order to enhance CE.

BIOREGIO. 2017. Interreg EU. [Online document]. Interreg Europe. [Cited 29 Jan 2018].
Available at:

Ellen MacArthur Foundation. 2017. Circular Economy. [Online document]. [Cited 3 May 2018]. Available at:

European Commission. 2015. CE Package. [Online document] European Commission. [Cited 6 May 2018]. Available at:

Federal Ministry of Education and Research. 2013. National Research Strategy BioEconomy 2030 – Our Route towards a biobased economy, Berlin: German Government. [Online document]. [Cited 14 May 2018]. Available at:

Geissdoerfer, M., Savaget, P., Bocken, N. M. & Hultink, E. J. 2017. The Circular Economy – A new sustainability paradigm? Journal of Cleaner Production [Electronic journal]. Vol. 143 (1), 757-768. [Cited 25 Mar 2018]. Available at:

Government of the Netherlands. 2016. Circular Netherlands 2050 – Roadmap to Circular Economy. Dutch Ministry of Environment. [Online document]. [Cited 14 May 2018]. Available at:

Government of Portugal. 2013. Green Growth Commitment. Ministry of Environment of Portugal. [Online document]. [Cited 14 May 2018]. Available at:

Government of Sweden. 2012. Swedish Research and Innovation Strategy for a Bio-based Economy. [Online document]. [Cited 14 May 2018]. Available at:

Greek National Plan for Waste Management. 2015-2020. [Online document]. Government of Greece. [Cited 6 May 2018]. Available at:

Law relative to Energy Transition for Green Growth. 2015-2030. [Online document]. Government of France. [Cited 6 May 2018]. Available at:

Romanian National Waste Management Strategy. 2014-2020. [Online document]. Government of Romania. [Cited 6 Feb 2018]. Available at:

The Finnish Roadmap to a Circular Economy. 2016-2025. [Online document]. Government of Finland. [Cited 6 May 2018]. Available at:

The Waste Management Program of the Slovak Republic. 2016-2020. [Online document]. Government of Slovakia. [Cited 6 May 2018]. Available at:

Waste Management State Plan PEMAR. 2016-2020. [Online document] Government of Spain. [Cited 6 May 2018]. Available at:

About the authors

David Huisman Dellago is an exchange student from Avans University of Applied Sciences in Breda (The Netherlands). He is developing his bachelor thesis working as an intern in Lahti University of Applied Sciences.

Susanna Vanhamäki works as a RDI Specialist at Lahti University of Applied Sciences.

Illustration: (CC0)

Published 24.5.2018

Reference to this publication

Huisman Dellago, D. & Vanhamäki, S. 2018. Circular economy in selected EU National strategies. LAMK Pro. [Electronic magazine]. [Cited and date of citation]. Available at:

Elinkaariarviointia teoriasta käytäntöön opiskelun ja yhteistyön avulla

Lahden ammattikorkeakoulun liittyminen LUT-konserniin on tuonut opiskelijoille uusia oppimismahdollisuuksia. Yhteistyö Lappeenrannan yliopiston ja LAMK:in Kiertoliike-projektin kanssa on antanut ensimmäisille LAMKin opiskelijoille mahdollisuuden oppia elinkaarimallinnusta GaBi-ohjelmistoa käyttäen. Yleensä menetelmää voinut opiskella vasta yliopistossa maisterivaiheessa.

Kirjoittajat: Anni Orola ja Sakari Autio

Elinkaariarvioinnin perusteet

Elinkaariarviointi (Life Cycle Assessment, LCA) tarkoittaa menetelmää, jolla analysoidaan ja arvioidaan tuotteen tai palvelun koko elinkaaren aikaisia ympäristövaikutuksia (Klöpffer & Grahl 2014, 1). Elinkaarella tarkoitetaan tuotteen vaiheita alkutuotannosta loppusijoitukseen (Antikainen 2010, 11). Täydellinen elinkaari kattaa raaka-aineiden hankkimisen energianlähteistä alkaen, kuljetukset, väli- ja lopputuotteiden valmistuksen, käyttövaiheen sekä tuotteen loppusijoituksen ja/tai kierrättämisen (Klöpffer & Grahl 2014, 2). Usein elinkaarimallinnus rajataan koskemaan vain osaa elinkaaren vaiheista ja niiden ympäristövaikutuksista (European Commission 2010, 96). Elinkaariarviointeja tehdään tuotekehityksen ja parannuksen tueksi sekä tukemaan strategista suunnittelua, julkista päätöksentekoa ja markkinointia (European Commission 2010,1).

Elinkaariarvioinnin tueksi on kehitetty kansainväliset ISO14040 ja ISO 14044:2006 –standardit (European Commission 2010, 1). Niiden mukaan arviointi sisältää neljä vaihetta: tavoitteiden ja soveltamisalan määrittely, inventaarioanalyysi, vaikutusarviointi ja tulosten tulkinta. Tavoitteiden ja soveltamisalanmäärittelyssä määritellään arvioinnin tarkoitus ja arvioitava tuote tai systeemi. Inventaarioanalyysin aikana tapahtuu varsinainen tiedonkeräys ja järjestelmän mallintaminen (European Commission 38, 51, 153, 109.). Vaikutusarviointi kokoaa yhteen inventaariotiedon, joka luokitellaan ja karakterisoidaan (Antikainen 2010, 25). Tulosten tulkintavaiheessa tuloksista tehdään johtopäätöksiä ja niiden luotettavuutta tarkastellaan. Kaikki vaiheet ovat iteratiivisia eli kaksisuuntaisia prosesseja eli aiempiin vaiheisiin voi aina palata takaisin niiden lähtökohtien tarkastamiseksi. (Antikainen 2010, 16-17.)

Euroopan komission (2016) mukaan elinkaariarviointi tarjoaa parhaan viitekehyksen tällä hetkellä saatavilla olevien tuotteiden arviointiin. Vaikka elinkaariarviointia pidetään luotettavana menetelmänä, siinä esiintyy epätarkkuuksia arvioinnissa tehtävien rajausten ja oletusten vuoksi (Koponen 2016). Yleensä esimerkiksi prosesseihin liittyvät tiedot eivät ole tarkkoja vaan keskiarvoon perustuvia. Lisäksi paikkaan sidottuja tietoja on vaikea löytää, jolloin on käytettävä jonkin muun alueen spesifejä tietoja. (Simonen 2014, 9.) Pitkäikäisten tuotteiden todellisia ympäristövaikutuksia on vaikea arvioida, koska on mahdotonta ennustaa, millainen jätehuoltojärjestelmä on esimerkiksi viidenkymmenen vuoden päästä (Klöpffer & Grahl 2014, 35). Elinkaariarviointi keskittyy usein vain muutamiin vaikutuksiin kuten kasvihuonekaasupäästöihin tai happamoitumiseen (Koponen 2016). Myöskään esimerkiksi tuotteen sosiaalisia vaikutuksia ei lasketa mukaan (European Commission 2010, 95).


Elinkaariarvioinnin voi tehdä erilaisilla mallinnusohjelmilla. Tunnetuimpia ohjelmia ovat SimaPro, GaBi ja ilmainen Open LCA. Mallinnusohjelmat helpottavat arvioinnin tekemistä, koska niillä on valmiiksi laajoja tietokantoja eri materiaalivirtojen ja prosessien ympäristövaikutuksista. Lisäksi ohjelmien avulla on helppo tuottaa aiheeseen liittyvää analyysia ja visuaalisia kuvaajia. Ohjelmat soveltuvat esimerkiksi mallintamiseen, laskentaa ja tulosten arviointiin. Ne sisältävät myös erilaisia vaikutusarviointimenetelmiä. (Antikainen 2010, 22-23.)

Elinkaariarviointi LAMKissa

Ensimmäiset Lahden ammattikorkeakoulun opiskelijoiden tekemät elinkaarimallinnukseen pohjautuvat opinnäytetyöt valmistuvat tänä keväänä. Työt on tehty GaBi 8.5 -elinkaarimallinnusohjelmalla, jonka hankinta rahoitettiin LAMKin Kiertoliike-projektin toiminnasta. Mukana yhteistyössä oli myös Lappeenrannan yliopiston Ville Uusitalo, joka auttoi mallinnusohjelman kanssa pitämällä säännöllisiä ohjauksia LAMKin opinnäytetöiden tekijöille ja ohjaavalle opettajalle.

Opinnäytetyössä Juomapakkauksen elinkaaritarkastelu verrattiin NWB-Finland -yrityksen uudenlaista juomapakkausta vastaaviin PET-muovisiin pakkauksiin. Kaikista pakkauksista tehtiin elinkaariarviointi, ja tulokset laskettiin käyttämällä CML 2001 Jan. 2016 menetelmää. Vaikutusluokista otettiin huomioon hiilijalanjälki. Lisäksi verrattiin pakkausten logistista tehokkuutta, jäteastiatilavuutta sekä massaa jätteenä. Tulokset olivat hyviä NWB-Finlandin juomapakkauksen osalta. Yritys sai opinnäytetyöstä markkinoinnissa hyödynnettävää tietoa, kuten toiveena olikin.

Idean tehdä opinnäytetyöni elinkaarimallintamalla sain ollessani harjoittelussa LAMKin Kiertoliike-projektissa. Harjoittelun aikana tutustuin GaBi-ohjelmaan, jonka käyttämistä opinnäytetyön tekemiseen ehdotti Kiertoliikkeen projektipäällikkö Maarit Virtanen. Opinnäytetyön tekeminen elinkaarimallintamalla oli kiinnostavaa ja haastavaa. Haasteita toi esimerkiksi se, että kaikkia mallinnukseen vaadittavia prosesseja ei löytynyt ohjelman tietokannoista, jolloin prosesseja täytyi luoda itse etsimällä vaadittavat arvot kirjallisuudesta. Näin jälkikäteen tuntuu, että pääsin kokemaan vain pintaraapaisun elinkaarimallinnuksesta. Jatkan syksyllä opintojani Lappeenrannan yliopiston englanninkielisessä Circular Economy -maisteriohjelmassa, minkä myötä pääsen toivottavasti vielä oppimaan lisää aiheesta.


Antikainen, R. (toim.) 2010. Elinkaarimetodiikkojen nykytila, hyvät käytännöt ja kehitystarpeet. [Verkkodokumentti]. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 7/2010. [Viitattu 30.1.2018]. Saatavissa:

European Commission. 2016. European Platform on Life Cycle Assessment (LCA). [Viitattu 24.1.2018]. Saatavissa:

European Commission. 2010. International Reference Life Cycle Data System (ILCD) Handbook. Institute for Environment and Sustainability.

Klöpffer, W. & Grahl, B. 2014. Life Cycle Assessment (LCA) : a guide to best practice. Weinheim: Wiley-VCH.

Koponen, K. 2016. Sopiiko elinkaariarviointi poliittisen päätöksen tueksi. VTT. [Viitattu 24.1.2018]. Saatavissa:

Orola, A. 2018. Juomapakkauksen elinkaaritarkastelu: Case: NWB-Finland. [Verkkodokumentti]. AMK-opinnäytetyö. Lahden ammattikorkeakoulu, tekniikan ala. Lahti. [Viitattu 16.5.2018]. Saatavissa:


Anni Orola, valmistui 30.4 energia- ja ympäristötekniikan insinööriksi LAMKista

Sakari Autio, ympäristötekniikan lehtori, LAMK

Artikkelikuva: Oona Rouhiainen

Julkaistu 21.5.2018


Autio, S. & Orola, A. 2018. Elinkaariarviointia teoriasta käytäntöön opiskelun ja yhteistyön avulla. LAMK Pro. [Verkkolehti]. [Viitattu pvm]. Saatavissa:

Muovien kierrätyksessä tapahtuu jatkuvaa kehitystä

Muovit ovat saaneet viime aikoina paljon negatiivista julkisuutta. Keskustelu on keskittynyt lähinnä muovin haittojen esilletuomiseen. Kieltämättä muovit eivät kuulu meriin, eivätkä ravintoomme ja siihen onkin pyrittävä etsimään ratkaisuja. Pitkän käyttöiän ja kestonsa vuoksi muovit ovat erinomaisia mahdollistaen nykyisen elintasomme, sekä auttaneet ihmisiä muuttamaan kaupunkeihin ja mahdollistaneet liikenteenkin kehityksen. Ilman muovipakkauksia elintarvikkeiden tehokasta toimitusketjua ja ruoan säilyvyyttä olisi saatu niin hyväksi kuin se nykyään on. Muovin elinkaaren ei välttämättä tarvitse loppua ensimmäisen käyttökerran jälkeen päätyen polttoon tai luontoon. Nykyään käytetyt muovituotteet saavatkin uuden elämän kierrätyksen jälkeen muina hyödyllisinä tuotteina. Hyvänä alkuna on ollut muovipakkausmateriaalien erilliskeräyksen aloittaminen maassamme.

Kirjoittajat: Timo Roininen ja Reijo Heikkinen

Materiaalitekniikka etsii ongelmiin ratkaisuja

Materiaalitekniikan koulutusta annetaan Lahden ammattikorkeakoulussa tekniikan laitoksella. Materiaalitekniikan insinööri AMK-ohjelmassa polymeeri- ja kuitutekniikan insinöörejä koulutetaan tuntemaan muoveja raaka-aineina, niiden työstömenetelmiä sekä testaamaan niiden ominaisuuksia. Nämä taidot avaavat näkökulmia antaen mahdollisuuden ymmärtää ja kehittää materiaalien käyttöä. Muoveista voidaan tutkia niiden ominaisuuksien muuttumista kierrätyksessä ja saatujen tulosten perusteella voidaan todeta niiden soveltuvan hyvin kierrätykseen.  Kierrätettävän materiaalin keräämiseen voidaan käyttää kiertotalousmallia, jossa tietyissä muovialan klustereissa toimivat yritykset voivat parantaa yhdessä materiaalitehokkuutta ja näin vähentää polttoon menevän raaka-aineen määrää. Kaikissa sovelluksissa ei välttämättä tarvitse käyttää puhtainta polymeeriä, vaan kierrätettykin materiaali käy.

Roininen tutki opinnäytetyössään raskas-PVC (Polyvinyylikloridi) -kankaiden kierrätysmahdollisuuksia. PVC on materiaalina kestävä amorfinen polymeeri, jonka lämmönkestoa, kovuutta ja läpinäkyvyyttä voidaan säädellä pehmentimillä ja lisäaineistuksella.  Mikrobien- ja UV-säteilyn kestävänä, sekä itsesammuvana materiaalina PVC on turvallinen ja monikäyttöinen materiaali.  Ominaispainoltaan PVC eroaa useista muista valtamuoveista, kuten polypropeeni ja polyeteeni mahdollistaen sen erottelun esimerkiksi  kellutusmenetelmällä.  (Muovit ja kumit 2001; Roininen 2018.)


Opinnäytetyössä tutkittiin mahdollisuuksia jatkojalostaa peiteteollisuuden käyttämiä pääasiassa PVC-pinnoitettujen kankaiden jätepaloja ja selvittää keräysjärjestelmän muodostamista. MediSeam Oy valmistaa pääasiallisesti tyhjiötuotteita terveydenhuollon toimijoille. Tuotantoon kuuluvat myös monenlaiset muut pinnoitetuista kankaista tehdyt tuotteet, kuten peitteet, väliverhot, ääni- ja pakkasverhot, sekä hitsausväliverhot ja sermit.

Tällä hetkellä Suomessa ei ole kierrätysjärjestelmää peitekankaina käytettäville pinnoitetuille tekstiileille. Kierrätyksen vaikeutena on pidetty pitkiä matkoja ja pieniä jätevirtoja. PVC-tuotteet ovat myös pitkäikäisiä, joten niiden saapuminen kierrätykseen on myös hidasta, sillä peitekäytössäkin kankaat palvelevat 2-10 vuotta (Poropudas 2011, 16).  Tiukentuva lainsäädäntö yhdessä materiaalien käyttötehokkuuden tarpeen lisääntyessä vaatii kehittämään uusia toimintamalleja. Suomessa raskas PVC-kankaiden käsittely on keskittynyt noin 30 yrityksen piiriin. He valmistavat monenlaisia suojia kuorma-autojen kapelleista telttoihin ja sairaalatuotteisiin. Kuopiolainen Scantarp Oy valmistaa näitä kankaita. Tuontikankaitakin on markkinoilla esimerkiksi Italiasta, Puolasta ja Kiinasta.

KUVA 1. Vasemmassa yläreunassa näkyy leikattua peitettä, joka menee seuraavaksi murskattavaksi. Murskattu peite (oikealla ylhäällä) syötetään ekstruuderiin. Alimmaisessa kuvassa syntyy valmista tuotetta ekstruuderin avulla.

Opinnäytetyön tuloksena voitiin todeta tähdemateriaalien soveltuvuuden kierrätykseen uusina tuotteina ilman, että materiaalin ominaisuudet siitä olennaisesti heikkenevät (kuva 1). Oikeassa lämpötilassa käsitelty materiaali ei vielä hajoa tarjoten mahdollisuuden suunnitella siitä uusia tuotteita. Pehmennetty kangas tarjoaa riittävän matriisin sinällään ja voidaan jatkojalostaa. Mahdollisen keskitetyn keräysjärjestelmän aloittamista tutkittiin ja mahdollisuutta ottaa osaa koko Euroopan laajuiseen Texyloop-järjestelmään (Texyloop 2018).  Vaikeutena on edelleen edellä mainitut pienet jätevirrat ja tämänhetkinen mahdollisuus poistaa jätteet edullisemmin kunnallisen jätehuollon mukana.

Jätteenpolttolaitokset pystyvät polttamaan PVC:tä sisältävää sekajätettä ja ottamaan siitä talteen poltettaessa syntyvän vetykloridihapon ja rikkidioksidit. Euroopan yhteisöjen komission (2000) Vihreän kirjan mukaan poltettavassa jätteessä olevasta kloorista 38—66 % on peräisin PVC-jätteestä. Muina kloorin lähteinä mainitaan maatuvat, eli biojätteet [NaCl, eli ruokasuola] (noin 17%) ja paperi (10%). Keskimääräisesti he arvioivat, että noin puolet polttolaitoksiin joutuvasta kloorista on peräisin PVC:stä. Jätehuollon kustannukset ovat kolmanneksen halvemmat tällä hetkellä, kuin kemiallisen käsittelyn kulut.

Materiaalitekniikan tehtävänä on vastata osaltaan kestävän kehityksen mukaiseen tuotantoon tutkimalla ja tarjoamalla sellaisia materiaaleja, joita voidaan käyttää vielä uudelleen ensimmäisen käyttökerran jälkeen. Näin luonnonvaroja säästyy ja voidaan jatkossakin tarjota korkealaatuisia tuotteita ihmisille.

3D-tuotanto voi tehdä uuden mahdollisuuden

Lisäävä valmistus voi tuoda mahdollisuuden parantaa käytettyjen tuotteiden jatkokäyttöä ja muuntamista uusiksi tuotteiksi. 3D-valmistus on ollut jo kohta kolmen vuosikymmenen ajan mallintamisen ja tuotesuunnittelun apuvälineenä. Mahdollisuuksia käyttää innovatiivisesti jätemateriaalia uusissa tuotteissa ja ennen näkemättömissä ratkaisuissa ja muodoissa vastaa tämän päivän kestävän tuotekehityksen haasteisiin. Tuotteet voidaan suunnitella tulostettaviksi yksilöllisesti ja optimoinnilla voidaan käytettävän materiaalin määrää vähentää heikentämättä materiaalien lujuutta. Ennen jätteeksi joutuneet materiaalit voivat esimerkiksi näin jatkaa elinkaartaan.


Kiertotalouden mahdollisuuksia kannattaa miettiä toimivan ja kannattavan liiketoiminnan ajatuksen kautta. Jätteiden vähentäminen onnistuu tuotesuunnittelun, tuotannon, loppukäytön sekä jätehuollon yhteispelillä. Vaikkei olekaan tarkoitus tuottaa kierrätysmateriaalia, niin mahdolliset PVC-kangasjätteet voidaan kerätä huoletta ja käyttää joko uusiomateriaaliksi tulostamalla, suulakepuristamalla, ruiskuvalamalla tai toimittamalla ne Texyloop-järjestelmään konteissa.  Keskustelua muovien huonoudesta ja haitallisuudesta ympäristön kannalta voisi kääntää kohti käyttäjiä ja asiallista jätehuoltoa. Suomalaiset toimijat voisivat keskittyä muovikammon sijasta viemään ympäristöosaamista ja jätteenkäsittelyosaamista sellaisille markkina-alueille, joista meriin saatetaan tällä hetkellä eniten jätemuoveja.


Euroopan yhteisöjen komissio. 2000. Vihreä kirja – PVC ja ympäristö. [Verkkodokumentti]. Bryssel. [Viitattu 29.3.2018]. Saatavissa:

Muovit ja Kumit. 2001. Metalliteollisuuden keskusliitto. Helsinki: Metalliteollisuuden Kustannus.

Poropudas. M. 2011. Polyviinylikloridin (PVC) kierrätys ja uusiokäyttö. [Verkkodokumentti]. Diplomityö. Tampereen teknillinen yliopisto. [Viitattu 23.3.2018] saatavissa:

Roininen, T. 2018.  Raskaspvc-kankaiden pilkkominen ja erottelu : Medi Seam Oy. [Verkkodokumentti]. AMK-opinnäytetyö. Lahden Ammattikorkeakoulu. [Viitattu 2.5.2018]. Saatavissa:

Texyloop. 2018. [Viitattu 2.5.2018] saatavissa:


Timo Roininen valmistuu materiaalitekniikan insinööriksi Lahden ammattikorkeakoulusta kesällä 2018.

Reijo Heikkinen toimii Lahden ammattikorkeakoulussa konetekniikan yliopettajana.

Artikkelikuva: By Aney from Wikimedia Commons. (CC-BY-SA)

Julkaistu 9.5.2018


Roininen, T. & Heikkinen, R. 2018. Muovien kierrätyksessä tapahtuu jatkuvaa kehitystä. LAMK Pro. [Verkkolehti]. [Viitattu pvm]. Saatavissa:

Rakennusjätteen määrän vähentäminen ja sen hyödyntäminen

Syksyn 2017 kiertotalousväylällä yksi opiskelijaryhmä perehtyi Ramboll Finland Oy:n haasteeseen ja lähti kehittämään menetelmiä, joilla saadaan vähennettyä rakennustyömailla syntyvän jätteen määrää sekä nostettua rakennusjätteen hyödyntämisastetta. Materiaali-, tieto- ja viestintä- sekä ympäristötekniikan opiskelijoista koostuva tiimi kehitti palvelua, jonka tarkoituksena on edistää rakennusjätteen hyödyntämistä. EU-direktiivin mukaisen tavoitteen mukaan muutoin kuin energiana, rakennusjätteestä tulee hyödyntää 70 prosenttia vuoteen 2020 mennessä. Syksyn 2017 aikana kehitetty palvelukonsepti edistää osaltaan materiaalitehokkaampien toimintatapojen käyttöönottoa ja samalla pienentää jätteenkäsittelystä syntyviä kustannuksia. Kehittämisprojektin aikana selvitettiin myös mahdollisuuksia vahvistaa kiertotalouden asemaa korjausrakentamisessa sekä luoda yhteys kierrätysyritysten, konsulttiyrityksen ja työmaiden välille.

Kirjoittajat: Lassi Alapiessa, Juuso Pekkala ja Pia Haapea


Kiertotalousväylän aikana projektitiimi kokoontui säännöllisesti, etsi tietoa aihealueesta ja esitti erilaisia vaihtoehtoja hyödyntämisasteen tehostamiseksi. Yksi tärkeistä tiedonhankintakanavista oli asiantuntijoiden haastattelut. Tiimi kävikin haastattelemassa Lahden kierrätysyksikön johtajaa Sami Oraa sekä Ramboll Finland Oy:n rakennesuunnittelija Jukka Hyryä. Toimeksiantajan kanssa käydyissä keskusteluissa parhaaksi vaihtoehdoksi valikoitui edellä mainitun palvelumallin kehittäminen. Seuraavaksi ryhmä lähti pohtimaan ja kehittämään erilaisia osa-alueita, joita tällaiseen palvelumalliin tulisi sisällyttää. Mallin pohjaksi suunniteltiin ns. materiaalitehokkuusasiatuntijan rooli, tehtävät ja vaadittava osaaminen palvelukonseptissa. Palveluun kuuluu myös kirjanpitosovellutus, jonka avulla urakoitsijat voivat tarkastella materiaalivirtoja reaaliaikaisesti. Kolmanneksi kehitettäväksi teemaksi nousi asiakaspalvelun kehittäminen osapuolia parhaiten palvelevaksi, kustannustehokkaaksi kokonaisuudeksi.

PIIRROS 1. Ideaalitilanne (Jenni Kuitunen)


Asiantuntijapalvelun tulisi olla sellainen, että se on muodossa tai toisessa asiakkaiden tukena aina suunnittelusta projektin loppuun asti. Asiantuntijan tulee tuoda esiin kierrätys- ja resurssitehokkuusnäkökulma sekä linkittää eri toimijat kuten uusiokäyttö-, logistiikka- ja kierrätysyritykset.  Toimiva jätehuoltosuunnitelma ja materiaalivirtatarkastelu mahdollistaa merkittäviä säästöjä rakentamis- ja jätekustannuksissa.

Myös projektin aikana nimetty materiaalitehokkuusasiantuntija suorittaa työmaakäyntejä sovitusti, esimerkiksi kaksi kertaa kuukaudessa. Työmaakäynneillä asiantuntija huomioi mm. jätteenlajittelun edistämiseksi tehdyt toimenpiteet ja ottaa esille mahdollisia ongelmakohtia. Asiantuntijan on mahdollista seurata toimintaa myös kirjanpitosovelluksen (nimetty Racheliksi) kautta. Kirjanpitosovellukseen tehty seuranta ja raportointi tukee resurssitehokkuustavoitteiden toteutumisen seurantaa.

KUVIO 1. Miltä Rachel voisi näyttää (Jenni Kuitunen)

Opiskelijatiimi suunnitteli myös kirjanpitosovelluksen, ”Rachelin”. Rachel on työkalu, jonka avulla urakoitsijat voivat tarkastella varaston tilannetta sekä käsitellä tehtyjä tilauksia. Asiakkaat voivat tallentaa sovellukseen tiedot tilatuista ja käytetyistä materiaaleista. Kun tilaukset ovat tallennettuna ohjelmaan, tätä kautta saadaan päivitettyä tietoa tarvikkeista ja pystytään näin välttämään liikatilauksia. Rakennesuunnittelussa voidaan myös asettaa jokin alustava raja tilauksille, ja sovellus voi antaa varoituksen tämän rajan ylittyessä. Materiaalitehokkuusasiantuntijalla on sovellukseen vain katseluoikeudet, joiden avulla hän voi tarkastella ennen työmaakäyntiä.

Kolmantena osa-alueena ryhmät pohtivat millainen asiakaspalvelukonsepti tuotteeseen voisi sisältyä. Tärkeänä pidettiin urakoitsijan ja materiaalitehokkuusasiantuntijan sujuvaa yhteistyötä, jonka takaamiseksi palveluun sisältyy myös puhelinneuvonta sekä online-chat. Puhelinpalvelu on avoinna 06:00-18:00, mutta viestiä voi lähettää myös työajan ulkopuolella. Viestit tallentuvat automaattisesti lähetysjärjestyksessä. Tällä tavoin materiaalitehokkuusasiantuntija pysyy ajan tasalla rakennustyön vaiheista ja pääsee käsittelemään mahdollisesti ilmenneitä ongelmia esimerkiksi jätekuljetuksiin liittyen.

Jotta Ramboll voisi parantaa palvelua ja siten ylläpitää asiakassuhteita, on tärkeää kerätä palautetta projektin aikana sekä varsinkin sen päättyessä. Tämä voidaan toteuttaa esimerkiksi nettilomakkeen kautta.

KUVIO 2. Näkemys kokonaisuudesta (Jenni Kuitunen)


Asiantuntijapalvelun toiminta on kiinni ihmisten asenteista. Tämä lisää haastetta markkinoida palvelua, joka ei suoraan lupaa lisätuottoa asiakkaalle. Ympäristönäkökulma on nykyäänkin mukana projektien suunnittelussa, mutta kaiken muun ohella siihen ei kiinnitetä paljoa huomiota. Kirjanpitosovellus, työmaakäynnit ja asiakaspalvelu helpottavat palvelun toimintaan tarvittavan raportoinnin tekoa, mutta sekään ei auta, mikäli aihe ei kiinnosta. Asiakkaita voidaan motivoida rahalla, eli tässä tapauksessa jätteiden oikeanlaisesta kierrättämisestä syntyvillä säästöillä, mutta heille jää silti maksettavaa ”ylimääräisestä” työstä. Ympäristönäkökulman asema, lainsäädännön kiristymisen ohella, on vahvistunut ja vahvistuu edelleen, joten on odotettavissa, että tällaiselle kokonaisvaltaiselle palvelulle on selkeä tilaus. Vastuullinen rakentaminen toimii osaltaan myös hyvän imagon tuojana.

Tämäkin kehittämisprojekti on hyvä esimerkki siihen, miten monenlaisia tehtäviä saattaa opiskelijoillemme tulla tulevaisuudessa vastaan. Kiertotalous on varmasti yksi osa-alue, jonka kanssa jokainen heistä tulee tavalla tai toisella työskentelemään. Vaikka kukaan tiimin jäsenistä ei ole opiskellut varsinaisesti rakennusalaa, reippaalla otteella ja ennakkoluulottomalla asenteella tästäkin haasteesta selvittiin. Tietoa kyllä löytyy, kunhan sitä vain lähtee rohkeasti etsimään ja kysyy niiltä, joilla tietoa on. Rakennusjätteen määrän vähentäminen on erittäin tärkeää ja kansantaloudellisesti merkittävä osa-alue, sekä aiheen parilla tullaankin työskentelemään myös kevään 2018 kiertotalousväylällä. Uusia näkökulmia aiheeseen kyllä varmasti vielä löytyy matkalla  kohti EU direktiivin mukaista rakennusjätteiden 70 % hyödyntämistavoitetta (Ympäristöministeriö 2014).


Lassi Alapiessa, 3. vuoden ympäristötekniikan opiskelija.

Juuso Pekkala, 4. vuoden puutekniikan opiskelija

Pia Haapea, energia- ja ympäristötekniikan yliopettaja, joka luotsaa omalta osaltaan kiertotalousväylää.


Ympäristöministeriö. 2014. Rakennusjätteestä arvokkaaksi resurssiksi – materiaalitehokkuuden loppuraportti julkaistu. Uutinen 11.6.2014. [Viitattu 13.2.2018]. Saatavissa:

Julkaistu 30.4.2018


Alapiessa, L., Pekkala, J. & Haapea, P. 2018. Rakennusjätteen määrän vähentäminen ja sen hyödyntäminen. LAMK Pro. [Verkkolehti]. [Viitattu pvm]. Saatavissa: