Suomen monipuolisin lehtikuusitutkimus
Lehtikuusella on monia käyttömahdollisuuksia puusepänteollisuudessa

Lehtikuusi on Suomessa rakennus- ja puusepänkäytön erikoispuu. Siitä valmistettujen tuotteiden kysyntä on kasvussa Pohjois- ja Keski-Euroopassa. Metsäntutkimuslaitoksen koordinoimassa, vuosina 1998-2000 toteutetussa yhteistutkimushankkeessa löydettiin uusia keinoja järeän siperianlehtikuusen sahauksen, kuivauksen, liimauksen ja pintakäsittelyn hallintaan ja parantamiseen. Lisäksi kehiteltiin uusia tuotemahdollisuuksia ja perusteita lehtikuusituotteiden standardoimiselle sekä tuotteiden käyttö- ja ympäristöystävällisyydelle.

Hankkeesta, johon ottivat Metlan ohella osaa VTT Rakennus- ja yhdyskuntatekniikka, Joensuun yliopisto, Ympäristötekniikan Instituutti YTI, Mikkeli, neljä lehtikuusta käyttävää ja lehtikuusituotteita markkinoivaa pk-yritystä sekä pienkäyttäjiä edustava Puuseppämestarit ry, on valmistunut Metlassa tutkimusjulkaisu. Tässä käsitellään monipuolisesti siperianlehtikuusen materiaaliteknisiä ominaisuuksia, teknis-taloudellista soveltuvuutta, käytettävyyttä ja valmistusmenetelmiä puusepänteollisuuden vaativaan käyttöön. Erityisesti tutkittiin lehtikuusen kuivausta, liimausta, pintakäsittelyä, säänkestävyyttä ja käyttöä erikoistuotteissa. Parhaiten lehtikuusi sopii ulkokalusteiden, puusepäntuotteiden (ikkunat, ovet) ja erilaisten pienten käyttö- ja koriste-esineiden materiaaliksi.

Yritykset ja pienyrittäjät tekivät lehtikuusella hyvin erilaisia kokeiluja: päreitä (= paksua viilua), huonekaluja, ulkokalusteita, ovia, ikkunanpuitteita, marjapensaiden kehikoita, kosteiden tilojen lattiaralleja, pikkupaneelia, käyttöesineitä. Puuseppien kokeiluissa yksi tärkeä aihe oli lehtikuusen työstettävyys mäntyyn verrattuna. Työstettävyyteen ja käyttöön liittyvistä tekijöistä tulivat keskeisinä esille kuivausvirheet, pahimpana halkeilu, joka rajoittaa puun käyttöä ja aiheuttaa materiaalihukkaa. Muita mielenkiinnon kohteita olivat oksaisuus, uuteaineet, sahepinnan tikkuisuus, lustojen irtautuminen, kaarnan sitkeys ja kiinteys puupinnassa sekä puunsyiden rakenne.

Tutkimushankkeen pyrkimyksenä oli myös laajentaa ja vahvistaa rakennuspuusepän- ja huonekalu-teollisuuden materiaalipohjaa ja tukea siten hankkeessa mukana olleiden yritysten tuotekehitystä. Tutkimusaineistona oli yli 100-vuotiaita järeitä kotimaisia siperianlehtikuusia ja kuivaus- ja liimaustutkimuksissa lisäksi Venäjältä tuotua lehtikuusilankkua.

Raaka-aineen valinta ja sen käsittely ovat tärkeitä lehtikuusituotteita valmistettaessa
Lehtikuusen kuivausaika on 2-3-kertainen mäntyyn verrattuna pyrittäessä pitämään halkeilu mahdollisimman vähäisenä. Lehtikuusi on kuivattava kerralla puusepänkosteuteen, eikä sahatavaraan saa jäädä sisäisiä kosteuseroja. Kuivaushalkeamien jälkeen lehtikuusitavara halkeilee runsaasti vielä käyttöoloissa. Kuivauskokeissa mallinnettiin 50*150 mm:n lehtikuusen kuivuminen VTT:n Laatukamari-simulointiohjelmalla sekä laadittiin kuivaus-kaavasuositukset. Ohjelmalla on mahdollista ennustaa lehtikuusen kuivuminen kohtuullisen tarkasti, kun puun alkukosteus ja tiheys tunnetaan.

Sisustus- ja huonekalumateriaaleista haihtuvat orgaaniset yhdisteet voivat merkittävästi vaikuttaa sisäilman laatuun ja puumateriaalin käyttökelpoisuuteen esim. keittiövälineissä. Kuivaustapa vaikutti jonkin verran siihen, miten paljon ja minkälaisia uuteaineita lehtikuusesta haihtui kuivauksen jälkeen. Kuivatusta puusta haihtui keskimäärin vähemmän orgaanisia aineita kuin tuoreesta puusta. Lehtikuusessa on vähemmän haihtuvia orgaanisia yhdisteitä kuin männyssä. Lehtikuusesta vapautui kuitenkin jonkin verran etikkahappoa, joka saattaa aiheuttaa metallien korroosiota tai naulojen ruostumista.

Lehtikuusi- ja mäntykappaleiden säänkestoon vaikuttivat eniten pintakäsittelyaine sekä pinnan vedenläpäisevyys. Mitä läpäisevämpää pintakäsittelyainetta käytettiin, sitä enemmän puupinnan ominaisuudet vaikuttivat vedenläpäisevyyteen. Tiivis pinnoite esti veden tunkeutumista yhtä tehokkaasti sekä lehtikuusi- että mäntylautoihin, mutta läpäisevillä pinnoitteilla pinnoitetuissa tai pinnoittamattomissa kappaleissa lehtikuuseen imeytyi vähemmän vettä kuin mäntyyn. Puuöljyn käyttö ehkäisi yhtä vähän vesihöyryn imeytymistä sekä lehtikuuseen että mäntyyn, vaikka mäntyyn imeytyi öljyä huomattavasti enemmän kuin lehtikuuseen. Tiivein pinnoite suojasi tehokkaimmin myös halkeilulta säärasituksessa.

Sekä lehtikuusikappaleiden väliset että lehtikuusen ja haavan väliset liimasaumat osoittautuivat lujemmiksi kuin puu. Liiman tehokas tunkeutuminen liimattaviin lehtikuusipintoihin saattaa edellyttää puristusajan pidentämistä hyvän liimaustuloksen saavuttamiseksi. Lehtikuusi elää voimakkaasti kosteuden muutosten mukaan ja mittamuutokset ovat voimakkaammat kuin esim. männyllä. Lehtikuusta liimattaessa on erityisesti otettava huomioon liimattavien aihioiden muoto ja syysuunta.

Mitä jatkossa ?
Tiedot lehtikuusen käyttömääristä Keski-Euroopassa ja Venäjällä viittaavat siihen, että käyttöön liittyviä ongelmia on pystytty ratkaisemaan. Jatkossa on erityisen tärkeää selvittää, millainen työstö sopii parhaiten lehtikuusipuulle. Tärkeitä tutkimuskohteita huonekalu- ym. valmistajien kannalta ovat myös teräaineet ja teroituskulmat lehtikuusta työstettäessä, lehtikuusen pintakäsittely sekä pehmeiden puulajien mahdollinen päällystäminen lehtikuusella.

Ei ole odotettavissa, että lehtikuusesta tulisi kovin laajasti käytetty puulaji Suomen puusepän-teollisuudessa. Se voi kuitenkin tarjota kilpailukykyisen raaka-ainevaihtoehdon. Nykyisin käytettävän järeän lehtikuusiraaka-aineen saatavuus kotimaasta on hyvin rajoitettu, 1000-2000 m3 vuodessa. Säännöllisen tuonnin käynnistäminen Venäjältä avaisi kokonaan uudet mahdollisuudet laajamittaiseenkin tuotantoon. Raaka-aineen laadun säilyttämiseksi lehtikuusi olisi perustelluinta tuoda tukkina, kun taas hintataso puoltaisi sen tuontia vähäoksaisena lautana tai lankkuna. Yksi mahdollisuus on myös pieniläpimittainen harvennuslehtikuusi, jonka käytettävyyttä puutuoteteollisuudessa ei ole varsinaisissa lehtikuusimaissakaan tutkittu juuri lainkaan.

Lisätietoja:
Erkki Verkasalo, Metla, Joensuun tutkimuskeskus, puh (013) 251 4143, faksi (013) 251 4111,
sähköposti: erkki.verkasalo@metla.fi
Hannu Viitanen, VTT Rakennus- ja yhdyskuntatekniikka, puh. (09) 4565548, faksi (09) 456 7027, sähköposti: hannu.viitanen@vtt.fi

Julkaisu:
Verkasalo, E. & Viitanen, H. (toim.). 2001. Lehtikuusi puusepänteollisuuden raaka-aineena. Yhteistutkimushankkeen loppujulkaisu. Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja 809. 152 s. ISBN 951-40-1782-X. ISSN 0358-4283.