مطالعه و بررسی ویژگی های نانو سلولز تخریب پذیر با تاکید بر کاربرد آن در صنعت و بازار جهانی

با افزایش دامنه ی کاربرد مواد سلولزی در صنعت کاغذ و خمیر سازی و همچنین نگرانیهای فزاینده در مورد مسائل زیست محیطی، انتظار میرود که پیشبینی بازار جهانی نانو سلولز بسیار دشوار باشد. قیمت ناپایدار فراورده های نفتی، پیشبینی ها را به سمت تقاضای بیشتر در بازار نانوسلولز پیش میبرد. پیش بینی میشود در بازه زمانی 2015-2020، ویژگی های زیستتخریبپذیر، غیر سمی و تجدید پذیر بودن نانو سلولز از یکسو و دارا بودن خاصیت کار نرمی (تیکسوتروپی: کاهش ویسکوزیته ظاهری سیالات تحت تنش برشی ثابت با گذشت زمان) از سوی دیگر منجر به افزایش تقاضای این ماده طبیعی شود. قیمت مناسب و در دسترس بودن این ماده آلی طبیعی انتظارات را برای افزایش تولید نانو سلولز بیش ازپیش بالابرده است. به عبارتی دیگر، پیشبینی میشود به دلیل وجود صرفه اقتصادی در تولید انبوه نانو سلولز، تقاضا برای این ماده در بازار آینده افزایش یابد. افزایش تقاضا برای رنگها، کامپوزیتها و پوششهای دوستدار محیطزیست و همچنین استفاده از نانو سلولز در کاربردهای بهداشتی نظیر زخم پوشهای زیستی، فیلمهای ضد میکروب، پلیمرهای زیستی، دستمالهای بهداشتی و تامپون ازجمله عوامل موثر در رشد روزافزون بازار نانو سلولز خواهد بود. شرکتهای فعال در بازار جهانی نانو سلولز، بهمنظور توسعه محصولات نهایی ویژه که عامل اصلی تقویت و گسترش بازار نانو سلولز خواهند بود، سرمایه گذاری قابل توجهی در بخشهای تحقیق و توسعه انجام دادهاند. افزایش نیاز برای تولید تجاری محصولات جدید، خود عاملی برای ایجاد نیاز به پیشرفت فناوریهای صنعتی در این حوزه است. محصولات زیست بنیان نانو سلولزی را می توان با بهره گیری از فناوریهای مناسب استخراج و تبدیل تولید نمود که این امر می تواند منجر به افزایش تقاضا و ترویج محصولات زیستی در میان مصرفکنندگان شود. به طور کلی نانوسلولز در سه شکل اصلی نانوکریستال های سلولز، نانوالیاف سلولز و سلولز باکتریایی قابل تهیه است. که این تفاوت به وضوح در تصاویر SEM قابل مشاهده است. عمده ترین تفاوت آنها در روش استخراج و شکل ظاهری آنها است. نانوکریستال های سلولز عمدتا توسط هیدرولیز اسیدی تهیه می شوند، درحالی که نانوالیاف سلولز با استفاده از فرایند های استخراج مکانیکی نظیر هموژنیزاسیون فشار بالا، آسیاب و تخلیص، قابل تهیه و جداسازی هستند. همچنین سلولز باکتریایی با کمک باکتری ها سنتز می شوند. انتظار بر آن است که در آینده نانو سلولز جایگزین طیف وسیعی از محصولات شود؛ بنابراین لازم است که اطلاعاتی تکرارپذیر و قابل اعتماد برای تجاری سازی محصولات نانو سلولزی و جلب اعتماد مشتریان در بازارهای جهانی تولید شود. در این مقاله، مروری بر تحقیقات اخیر صورت گرفته در زمینه تولید نانو سلولز از منابع مختلف انجام شده است. در این مطالعه پس از طبقه بندی انواع نانوسلولزها، به بررسی ویژگی های آنها پرداخته و کاربردهای آن را در صنایع مختلف مورد ارزیابی قرار می دهد. این امر با استناد بر ویژگی هایی همچون میزان فراوانی، تجدید پذیری، سختی و مقاومت بالا، سازگاری با محیط زیست و وزن پایین این نانو ماده ی ارزشمند صورت پذیرفته است.

کلیدواژه ها:

نانو سلولز ، بازار جهانی ، تخریب پذیر ، الیاف