Anasayfa » Sektörler » Çevre ve Enerji Teknolojileri » Selüloz Nanoliflerin Kullanımı İle Kağıdın Çevreye Etkileri Azaltılabilir!

Selüloz Nanoliflerin Kullanımı İle Kağıdın Çevreye Etkileri Azaltılabilir!

Çapları 1,6-500 nanometre aralığında değişen nanoliflerin üretimi sonucu elde edilen yüzeyler,  büyük spesifik yüzey alanına sahip olmaları ve ağ dokuda yer alan nano boyuttaki gözenekler sayesinde çok geniş uygulama alanına sahiptir.

Odun hamurundan elde edilen mikrometre genişliğindeki selüloz nanolifler, kağıt üretiminde kullanılır. Teknik olarak, nanolifler ile üretilen kağıt, mekanik öğütme yöntemiyle üretilen ile kıyaslandığında, yüksek mekanik özelliklere sahip olma ve daha uzun süre dayanıklılık gibi büyük avantajlar sağlar. Ayrıca normal kağıtta olduğu gibi pek çok kez geri dönüştürülebilen kağıt elde edilebilir.

Kağıt, mikrometre genişlikteki selüloz liflerin iç içe geçmiş halidir. Son birkaç yıldır, araştırmacılar normal liflere ek olarak nanometre genişliğinde selüloz liflerden kağıt üretimi ile ilgileniyorlar. Bazı nanoliflerin yüksek yüzey alanı, nanoliflerin birbirine komşu liflerle bağ oluşturmasına izin verir. Bunun sonucunda daha dayanıklı kağıt meydana gelir.

Kağıt hamuru ve kağıt üretiminde çevre ile ilgili en önemli hususlar, suya ve havaya yapılan salımlar ve enerji tüketimidir. Atıkların gün geçtikçe artan çevresel bir sorun olacağı tahmin edilmektedir. Bu çevresel sorunlara çözüm bulmak, salımların / atıkların önlenmesi ve azaltılmasını,  enerji ve hammadde tüketiminin azaltılmasını sağlamak amacıyla çalışmalar yapılmıştır.

Araştırmacılara göre, nanoliflerin üretim şekline bağlı olarak kağıdın çevresel etkileri azaltılabilir. İspanya’da Girona Üniversitesi’nden Marc Delgado-Aguilar ve çalışma arkadaşları kağıda eklenen nanoliflerin çevresel etkileri ile ilgili analiz yapmak istediler. Bu amaçla geleneksel mekanik geri dönüşüm teknikleri ve her çevrimde kağıt hamuruna selüloz nanoliflerin ağırlıkça %3’ ünü ekleme, metodlarından birini kullanarak standart kağıdı defalarca geri dönüştürdüler. Her çevrimden sonra kağıdın mekanik mukavemetini test ettiler. Geleneksel geri dönüşüm yöntemi, 3 defa gerçekleşen geri dönüşümden sonra sayfaları yazı için kullanışsız hale getirirken, nanolif ile işlenmiş kağıt 7 kez geri dönüştürülebildi.

Bugün kuvvetli asit ve oksidanların kağıt hamurunun işlenmesinde kullanılması selüloz nanoliflerin dezavantajıdır. Ardından selüloz liflerin nanoölçek altbirimlerine mekanik olarak bölünmesi işlemi gerçekleştirilir. Kimyasal işlem ihtiyacını giderme nedeniyle, araştırmacılar nanolifleri ayırmak için geleneksel prosesin yüzde birine mal olan tamamen mekanik bir metod kullandılar.

Araştırmacılar ayrıca su ve enerji kullanımı, insan sağlığına etkiler, atık üretimi gibi faktörleri göz önünde bulundurarak, iki tekniğin çevresel etkilerinin ön yaşam döngüsü değerlendirmesini yaptılar. Bu iki geri dönüşüm tekniği benzer çevresel etkilere sahip olmasına rağmen, nanolif içeren kağıdın geri dönüşüm çevrim sayısının daha fazla olduğu görüldü.  Bununla birlikte, Delgado-Aguilar’a göre, yakın zamanda enerji kullanımını azaltarak, mümkün olan geri dönüşüm çevrim sayısını arttırabilen daha iyi verime sahip nanolifler üretilerek, nanolif üretim teknolojisinde yeni gelişmeler de gerçekleştirilecek.

 

 

Kaynaklar
Cellulose Nanofibers Could Reduce Paper’s Environmental Impact, Erişim Tarihi 18 Ekim 2015, http://cen.acs.org.
Kağıt Hamuru ve Kağıt Sanayiinde Kullanılabilecek En İyi Teknikler Hakkında Referans Belgesi, Erişim Tarihi 21 Ekim 2015, http://www.csb.gov.tr/
Tekstilde Nanolifler, Kullanım Alanları Ve Nanolif Üretim Yöntemleri, Erişim Tarihi 19 Ekim 2015, http://tekstil.uludag.edu.tr

Send this to friend