امروزه با توجه به پیشرفت علم و فناوری از متریال‌های به‌روز و پرکاربردی چون پلاستیک در صنعت بسته بندی استفاده می‌شود. بسته بندی‌های پلاستیکی چندین دهه است که در صنایع وابسته مختلف برای بسته بندی انواع محصولات و لوازم استفاده می‌شوند، علت محبوبیت و کارایی بالای مواد پلاستیکی در این صنعت داشتن ویژگی‌هایی چون طول عمر بالا، واکنش‌ناپذیری با محیط پیرامون و بهداشتی بودن و… است.
اما سوال مهمی که در مورد صنعت بسته بندی و تغییرات آن در آینده همواره ذهن بسیاری از افراد و ارگان‌های فعال در این حوزه را به خود درگیر کرده است این است که آیا سلولز میتواند مانند پلاستیک در صنعت بسته بندی کاربرد گسترده‌ای داشته باشد؟ در پاسخ به این سوال نکات مثبت و منفی بسیاری وجود دارد که ما در این مقاله به صورت کامل به ابعاد مختلف این قضیه پرداخته‌ایم.
سلولز چیست؟
قبل از اینکه در رابطه با موضوع اصلی آیا سلولز میتواند مانند پلاستیک در صنعت بسته بندی کاربرد گسترده‌ای داشته باشد ابتدا در مورد خود ماده سلولز و ترکیبات سازنده آن به توضیحاتی اشاره می‌کنیم.
در واقع سلولز ماده اصلی سازنده دیواره سلول‌های گیاهی و جلبک‌ها است. این ماده موجب افزایش استحکام و سفتی گیاه می‌شود. سلولز یک ترکیب آلی بوده و فراوان‌ترین بیوپلیمر روی کره زمین است. این ترکیب از هزاران مولکول گلوکز تشکیل شده است. شیمی‌دانان و زیست شناسان این ترکیب آلی را تحت عنوان یک ترکیب کربوهیدرات پیچیده معرفی کرده‌اند.
ویژگی‌های شیمیایی و ساختاری سلولز
سلولز ترکیبی بدون بو، بدون طعم و آب دوست است. البته این ترکیب در آب و بسیاری از حلال‌های آلی محلول نبوده و زیست تخریب پذیر است. نقطه ذوب این ترکیب 467 درجه سانتی گراد بوده و در اسید با دمای بسیار بالا به ماده‌ای به نام گلوکز تجزیه و تبدیل می‌شود.
اگر بخواهیم به شکلی ساده و واضح به ویژگی‌های این ترکیب اشاره کنیم باید بگوییم که سلولز مهم‌ترین پلیمر طبیعی موجود در کره زمین است که به عنوان ماده خام پایان‌ناپذیر سازگاری بسیار بالایی با محیط زیست دارد.
این ماده سالیان سال است که در بخش‌های مختلف جامعه بشری به خصوص تولید الیاف و لباس‌ها، قالب چوب و به عنوان منبع انرژی، مصالح ساختمانی و… استفاده می‌شود.
اما در طی سال‌های اخیر شیمی‌دانان و پژوهشگران بر این تفکر هستند که آیا می‌توان از سلولز در صنعت بسته بندی نیز مانند پلاستیک به صورت گسترده استفاده کرد؟ در مورد این پرسش پاسخ‌های بسیاری در قالب پیش بینی و حتی نظریه وجود دارند که در ادامه آن‌ها را بررسی می‌کنیم.
موارد کاربرد سلولز
سلولز یک ترکیب طبیعی پرکاربرد است که امروزه توانسته به یکی از مهم‌ترین مواد اولیه تجاری و صنعتی تبدیل شود. مهم‌ترین موارد کاربرد این ترکیب به الیاف گیاهی چون پنبه، کنف، کتان و جوت و البته چوب مربوط می‌شود. همان طور که در مطالب بالا گفته شد سلولز یک ترکیب نامحلول در آب بوده و به همین دلیل به راحتی از سایر ترکیبات موجود در گیاه جداسازی و تفکیک می‌شود.
کشور چین حدود یک قرن پیش از سلولز برای تولید کاغذ استفاده کرده است، این نوآوری از همان سال تا به امروزه به یک صنعت بزرگ و گسترده تبدیل شده است، به گونه‌ای که امروزه هم از این پلی ساکارید برای تولید و ساخت کاغذ در سراسر جهان استفاده می‌شود.
افزون بر موارد فوق سلولز در عایق الکترونیکی و مصالح ساختمانی کاربرد گسترده‌ای داشته و در سایر صنایع همچون فیلتر قهوه، اسکاج، قطره چشم، پلاستیک نازک و… مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تفاوت سلولز و پلاستیک
اگر بخواهیم در چند جمله کوتاه سلولز و پلاستیک را با یکدیگر مقایسه کنیم باید بگوییم که سلولز یک پلیمر طبیعی بوده و در مقابل پلاستیک یک پلیمر غیرطبیعی و ساخت دست بشر است.
سلولز از طریق جانوران و گیاهان به دست آمده و در مقابل پلاستیک از مواد معدنی و طبیعی همچون نفت و مواد روغنی به دست می‌آید.
کاربرد سلولز در صنعت بسته بندی
حال نوبت آن است که در مورد پرسش متداول و مبهم آیا سلولز میتواند مانند پلاستیک در صنعت بسته بندی کاربرد گسترده‌ای داشته باشد به توضیحات کاملی بپردازیم. در پاسخ به این پرسش باید گفت که بله از این ترکیب گیاهی می‌توان در صنعت بسته بندی به شکلی گسترده و بهینه استفاده کرد.
زیست تخریب پذیر بودن سلولز
سلولز یک ماده با خاصیت زیست تخریب پذیری در مقایس صنعتی است، وجود این خاصیت باعث شده تا از سلولز و مشتقات آن در صنعت بسته بندی به شکل گسترده‌ای استفاده شود.
بر خلاف مواد پلاستیکی که مهم‌ترین مشکل و آسیب آن‌ها زیست تخریب‌ناپذیر بودن آن‌ها است، مشتقات سلولز و ترکیبات حاصله از این سلولز می‌توانند بدون وارد کردن هیچ گونه آسیبی به محیط زیست تجزیه شوند.
تحقیق و پژوهش معتبر در رابطه با تولید فیلم‌های بسته بندی منعطف سلولزی
پژوهشگران و محققین دانشگاه PURUDE توانسته‌اند با انجام برخی آزمایشات علمی نظریه‌هایی موثق و معتبر را در زمینه توسعه فیلم‌های بسته بندی منعطف و سخت از جنس سلولز را ارائه کنند.
این فیلم‌های بسته بندی به دلیل داشتن ویژگی‌های ساختاری چون انعطاف‌پذیری بالا، نقطه ذوب بالا، مقاومت و استحکام بسیار بالا و همچنین بهداشتی بودن می‌توانند در بسته بندی مواد غذایی، پوشش‌های کشاورزی و باند‌ها و کسپول‌های پزشکی مورد استفاده قرار گیرند.
بر اساس گزارشات رسانه‌های معتبر دانشمندان با حل کردن سلولز در داخل ترکیب کلرید روی و همچنین افزودن یون‌های کلسیم توانسته‌اند الیاف کوچک تحت عنوان نانوفیبر (حاصل تبدیل سلولز) را به وجود آورند. این مواد (نانوفیبر) استحکام کششی بسیار بالایی داشته و حتی از مواد پلاستیکی نیز منعطف‌تر هستند.
اگرچه مواد پلاستیکی تنوع گسترده‌ترن نسبت به مواد سلولزی دارند، اما این مواد آثار زیان‌باری بر محیط زیست داشته‌اند که تا میلیون‌ها سال از بین نمی‌روند.
بر اساس نظریه‌ها و آزمایشات مختلف در مراکز علمی معتبر در حال حاضر سلولز بهترین جایگزین برای مواد پلاستیکی در صنایع مختلف جامعه بشری به خصوص صنعت بسته بندی است.
مزایای استفاده از سلولز در صنعت بسته بندی
استفاده از سلولز در ساخت فیلم‌های بسته بندی بادوام و منعطف همواره مزایای بسیار زیادی دارد که مهم‌ترین آن کاهش هزینه‌های مربوط به ساخت و تولید بسته بندی است. البته باید به این نکته اشاره کرد که سلولز میتواند موجب توسعه پلاستیک‌‌های زیست تخریب‌پذیر شود.
افزودن یون‌های کلسیم به سلولز باعث تشکیل نانوفیبرها شده و همچنین موجب تشکیل پیوندهای بسیار قوی بین ورقه‌های سلولزی می‌شود. از طرفی این یون‌ها یا همان یون‌های کلسیم موجب افزایش استحکام کششی فیلم‌های بسته بندی تا حدود 250 درصد می‌شوند.
بالا بودن استحکام کششی فیلم‌های بسته بندی سلولزی باعث می‌شود تا هزینه‌های مربوط به تولید و همچنین استفاده از آن‌ها در نگهداری از محصولات به مقدار بسیاری کاهش یابد.
کاربرد فیلم‌های بسته بندی سلولزی منعطف در صنعت بسته بندی مواد غذایی
فیلم‌های بسته بندی منعطف سلولزی به دلیل داشتن ترکیبات شیمیایی گیاهی و طبیعی همواره سطح بهداشت بالاتری نسبت به مواد پلاستیکی دارند. این امر باعث شده تا فیلم‌های بسته بندی سلولزی به بهترین گزینه مصرفی برای بسته بندی مواد غذایی تبدیل شوند.
از طرفی این نوع فیلم‌های خاصیت کشسانی و شفافیت بالایی داشته و جنبه تزئینی بیشتری نسبت به پلاستیک دارند. امروزه در صنعت بسته بندی از فیلم‌های سلولزی تحت عنوان بسته بندی‌های ثانویه با هدف افزایش زیبایی ظاهری محصولات و بازاریابی حرفه‌ای و پرفروش استفاده می‌شود. اما هنوز که هنوز است بسیاری از شرکت‌های صنعتی تولید کننده لوازم بسته بندی همواره به این تکنولوژی دست پیدا نکرده‌اند.
اما خوشبختانه شرکت نادی پلاستیک نیز توانسته از این تکنولوژی به شکلی نوین در ساخت فیلم‌های بسته بندی زیست تخریب پذیر و بهداشتی استفاده کند. این شرکت همواره یکی از بزرگ‌ترین و معتبرترین شرکت‌های تولیدکننده لوازم بسته بندی در داخل ایران است که با تکیه بر تکنولوژی‌های روز دنیا و همچنین تجهیزات مدرن توانسته از ترکیب گیاهی سلولز به صورت بهینه و استاندارد در ساخت فیلم‌های بسته بندی استفاده کند.
سخن نهایی
ما در این مقاله در مورد پرسش آیا سلولز میتواند مانند پلاستیک در صنعت بسته بندی کاربرد گسترده‌ای داشته باشد توضیحات کاملی را ارائه کردیم تا شما نیز با کارایی این ماده طبیعی آشنا شوید.
در حالت کلی سلولز تخریب و آسیب بسیار کمتری نسبت به پلاستیک برای محیط زیست داشته و یک ماده زیست تخریب‌پذیر است. سایر خصوصیات کاربردی سلولز در صنعت بسته بندی همچون خاصیت انعطاف‌پذیری و کشسانی نیز با افزودن برخی مواد شیمیایی و آلی به وجود می‌آید.