تولید کاغذ بسته بندی ضد میکروب به کمک نانوذرات

محققان دانشگاه تهران موفق شدند با پوشش دهی کاغذ توسط نانوذرات نقره و نانو سلولز، کاغذهایی با خاصیت ضد میکروبی جهت بسته بندی مواد غذایی تولید کنند. این محصولات در مقیاس آزمایشگاهی تولید شده اند.

کد خبر: ۱۱۷۷۹۴

تاریخ: ۰۵ مرداد ۱۳۹۵ - ۰۸:۵۸

به گزارش رایران  اکونومیست به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ریاست جمهوری, یکی از بخش های مهم در صنایع تولید مواد غذایی، بخش بسته بندی است. به طورکلی مواد بسته بندی نقش مهمی در ایمنی و کیفیت نگهداری غذا ایفا می کنند. مسئله هزینه و مشکلات زیست محیطی پس از مصرف از مسائل مهم صنایع تولید مواد بسته بندی به شمار می روند.
استفاده از بسته بندی های ضد میکروبی می تواند هم از لحاظ کیفیت بسته بندی و هم به لحاظ هزینه ای و زیست محیطی مورد توجه قرار گیرد. بهینه سازی خواص این مواد در سال های اخیر در دستور کار بسیاری از محققان این حوزه از علم قرار گرفته است.
مهندس الهه امینی محقق دانشگاه تهران با بیان اینکه در گذشته موادی مانند پلاستیک و شیشه جهت بسته بندی مواد غذایی مورد استفاده قرار می گرفت ,گفت: اگرچه موادی مانند پلاستیک و شیشه نقش خود را در ممانعت از رسیدن آب، روغن و اکسیژن هوا به مواد غذایی به خوبی ایفا می کنند، اما معایبی نظیر تجزیه پذیر نبودن و عدم استریل کامل و همچنین صرف میزان زیاد انرژی جهت تولید، استفاده از آنها را با محدودیت مواجه کرده است. ازاین رو طراحان بسته بندی و مدیران تولید کاغذ و مقوا را جهت استفاده در این صنایع پیشنهاد کرده اند. هدف از انجام این طرح نیز تولید کاغذ بسته بندی ضد میکروبی با بهره گیری از نانوذرات نقره بوده است.
به گفته وی، با توجه به اینکه کاغذ ماده ای دوست دار محیط زیست است بنابراین با بهره گیری از نتایج این طرح می توان تا حدود زیادی آلودگی محیط زیست ناشی از عدم تجزیه پذیری موادی مانند پلاستیک و شیشه را کاهش داد. از طرفی به دلیل خاصیت ضد میکروبی این کاغذها، امکان مسمومیت های ناشی از نفوذ باکتری به مواد غذایی نیز کاهش پیدا می کند.
وی در رابطه با خصوصیات ضد میکروبی نانوذرات نقره افزود: حضور نانوذرات نقره با اثر بر روی آنزیم های باکتریایی موجب توقف رشد باکتری های آنها می شود. فعالیت ضد میکروبی نانوذرات نقره تا حد زیادی به اندازه آنها وابسته است. بدین صورت که با کوچک تر شدن ذرات و با افزایش نسبت سطح به حجم آنها قدرت واکنش پذیری آنها بیشتر می شود. از طرفی با کاهش اندازه ذرات، چسبندگی آنها به دیواره سلولی افزایش و به دنبال آن قدرت میکروب کشی آنها نیز بهبود می یابد.
در طرح حاضر سطح دو کاغذ بسته بندی پایه کرافت و ضد چربی با نانوالیاف سلولزی اشباع شده از نانوذرات نقره با درصدهای مختلف پوشش داده شده و در ادامه مطالعه و مقایسه ای بین خواص مکانیکی، ضد میکروبی (بر دو نوع باکتری اشرشیاکلای و استافیلوکوکو اورئوس) و مانع شوندگی (در برابر نفوذ روغن، آب و هوا) کاغذ حاصل با کاغذ خام انجام گرفته است.
نتایج حاکی از آن است که مقدار بهینه نانوذرات نقره برای جلوگیری از رشد هر دو نوع باکتری مقدار 5 و 10 ppm بوده که باعث کاهش درصد زیادی از این دو نوع باکتری شده است. همچنین حضور نانوالیاف سلولزی به دلیل قدرت انعطاف پذیری بالا در هر دو نوع کاغذ، مقاومت به کشش کاغذها را بهبود داده است.
این تحقیقات حاصل تلاش های مهندس الهه امینی- دانش آموخته مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه تهران- و دکتر محمد آزاد فلاح، دکتر محمد لایقی، دکتر رضا طلایی حسن لویی- اعضای هیأت علمی این دانشگاه- است.نتایج این کار در مجله ی Cellulose (جلد 23، سال 2016، صفحات 557 تا 570) به چاپ رسیده است.