کاغذ سازی و بسته‌بندی را در این مقاله بررسی می نماییم.
صنعت کاغذ و مقواسازی، صنعتی سرمایه‌بر است و زمان لازم برای به‌کارگیری فرایندهای جدید در آن عموماً بسیار زیاد است.
بااین شرایط، تعویض تجهیزات پرهزینه فقط هنگام بازسازی‌های عمده و راه‌اندازی خطوط تولید جدید صورت می‌گیرد.
تاکنون تنها تعداد اندکی از کاربردهای فناوری‌نانو در صنعت کاغذ به کارگرفته شده است که یکی از مشهورترین آنها استفاده از نانو/ میکرو ذرات (سیلیکای کلوئیدی، هیدروکسید آلومینیوم کلوئیدی) به صورت ترکیب با پلی‌الکترولیت‌های کاتیونی است. کلیه این فناوری‌ها از دهه80 آغاز و محصولات جدید، در دهه 90 توسعه یافتنه‌اند.
دیگر فناوری‌های در حال توسعه شامل استفاده از حفاظ‌های نانوکامپوزیتی برای استفاده در بسته‌بندی غذا و عایق‌های روغن و چربی است.
فناوری‌نانو را می‌توان پل ارتباط ماشین‌آلات کاغذ‌سازی و سایر تجهیزات فرایندی به شمار آورد. می‌توان نانوفیلتراسیون را در تصفیه آب‌های فرایندی (مورد استفاده در ماشین‌ها و دستگاه‌های آسیابی تولید کاغذ و مقوا) به کاربرد و از نانوروکش‌های ضدخش برای تولید پرس‌ها و نیز ساخت اجزای مختلف ماشین‌آلات کاغذ سازی استفاده کرد.
40درصد از کاغذ و مقوای تولیدی اروپا در بسته‌بندی به‌کار می‌رود. نقش مواد کاغذی اساساً استحکام بخشیدن به بسته‌بندی و در درجه دوم ایجاد ظاهری زیبا برای آن است. روکش بسته‌‌بندی‌های استاندارد کاغذی را می‌توان با استفاده از ترکیب فناوری‌های مختلفی مانند لایه‌لایه سازی/ اکستروژن (lamination/extrusion)، متالیزاسیون(metallization) و روکش‌دهی انتشاری (dispersion)، به دست آورد.
روکش‌دهی انتشاری مقوا، روشی است که می‌توان به‌طور توأم با روش لایه‌لایه سازی/ اکستروژن به‌کار برد. اگرچه روکش‌دهی انتشاری به شیوه سنتی، با قابلیت تولید انبوه است، اما برای تولید مناسب نیست. هم اکنون پیشنهادهای جدید در مورد روش روکش‌دهی انتشاری مانند روکش‌دهی‌های خشک و روش‌های پلاستی سُل (Plastisol) در حال توسعه‌اند.
روکش‌های رنگدانه‌ای به صورت سنتی و قالب‌زنی سطحی از جمله روش‌هایی است که به دلیل برخی ویژگی‌های خاص حفاظتی برای بسته‌بندی مواد استفاده می‌شود.
قابل ذکر است که در صورت استفاده از نانوکامپوزیت‌های پایه رسی در غشاءها و روکش‌ها، خواص محافظتی بسیار مطلوب و پیشرفته‌ای به دست می‌آید که این مقوله هم‌اکنون بخش مهمی از فعالیت‌‌های تحقیق و توسعه را به خود اختصاص داده است.
بسته‌بندی هوشمند نیز از زمینه‌های بسیار مهم تحقیق و توسعه است. با ورود خصوصیات هوشمند به فرایند چاپ، مثلاً با استفاده از جوهرهایی که عملکردهای دلخواهی را به کاغذ می‌بخشد، تولید مواد بسته‌بندی مناسب، امکان‌پذیر خواهد بود.
در حال حاضر، چندین فناوری برای ایجاد ویژگی‌های جدید در محصولات کاغذی، مانند تعبیه انواع مختلف آشکارسازها بر روی محصولات کاغذی، با استفاده از فناوری‌های چاپ مدرن با همراه جوهرهای ویژه و پلیمرهای رسانا، در حال بررسی است.
چالش های کاغذ سازی و بسته‌بندی
با شرایطی که بدان اشاره شد، صنعت کاغذ با چالش‌هایی روبه‌رو است که در زیر به برخی از آنها اشاره می‌شود:
کاهش مقدار مواد خام و افزودنی‌های مورد نیاز برای دستیابی به ویژگی‌های مورد نیاز در کاغذ؛
بسط حوزه کاربرد کاغذ از طریق جزء جزء کردن فیبرها؛ و فناوری لایه‌بندی صفحات؛
اصلاح شیوه تشکیل، نگهداری و کنترل مواد زائد آنیونی از طریق افزودنی‌های جدید به کاغذ؛ و کنترل خواص و مشخصه‌های سطحی فیبرها؛
توسعه فناوری‌های روکش‌دهی ساختاری به منظور چاپ بهبود یافته و افزایش کارکرد سطوح کاغذی؛
توسعه روکش‌های محافظ برای افزایش مقاومت مقوا در برابر آب، چربی و گاز؛
ایجاد ابزارهای هوشمند شامل حسگرها و الکترونیک مولکولی برای خدمات بسته‌بندی و سیستم‌های منطقی؛ حصول بازارهای جدید برای کاغذ؛ و برچسب‌گذاری به منظور تسهیل روند اصلاح و بازیافت فیبرها.
یکی از کاربردهای کاغذ در ایران چاپ سررسید 1403 با آن است که توسط مجموعه ریحان به درستی انجام می شود.
فرصت‌های فناوری نانو
پیوندزنی فیبرها با ماکرومولکول‌های طراحی شده
اخیراَ راهبردهای پلیمریزاسیون به گونه‌ای گسترش یافته‌اند که ساخت پلیمرهای مجزا و یا ترکیبی با ساختارهای کنترل شده، دقیق و بدون نقص را امکان‌پذیر نموده‌اند.
سنتز پلی آمینو اسیدها و یا پروتئین‌ها و پپتید‌های مصنوعی با استفاده از روش‌های بازسازی شده، پلیمریزاسیون حلقه گشایی (ring-opening) لاکتون‌ها و لاکتیدها، و پلیمریزاسیون رادیکالی کنترل شده مونومرهای وینیل مانند پلیمریزاسیون (ATRP) و پلیمریزاسیون RAFT از آن جمله‌اند.
با این روش‌های جدید، سنتز زنجیره‌های پلیمری با ساختار مولکولی مشخص، امکان‌پذیر می‌شود. به عنوان مثال ATRP را می‌توان برای پیوند زدن مونومرهای وینیل به سطوح سلولزی، که به‌وسیله آغازگرهای محدود کننده سطح مانند برومواسترها فعال شده‌اند، به‌کار برد.
چنانچه بتوان پلیمرهایی با کارکرد مناسب و طراحی شده را به سطح فیبرها متصل نمود، فیبرها هم با سیالات آلی و هم با آب سازگار می‌شوند و این عمل برای فیبرهای مقوایی به خصوص برای کاربردهای ویژه‌ای مانند کامپوزیت‌های تقویت شده فیبری، بسیار ایده‌‌آل است.
منبع مقاله ” کاغذ سازی و بسته‌بندی “: مرکز اطلاعات کاغذ ایران
بدون دیدگاه
شما اولین دیدگاه را ثبت کنید.