فناوری‌ها برای مبارزه با بیماری‌ها وارد ‌‌عرصه شده‌اند

ذرات نقره در‌ دل کاغذ‌های ضدباکتری

نانوذرات نقره یکی از امیدهای موفقیت در حوزه تجاری فناوری‌ نانو محسوب می‌شود که تاکنون خواص ضدباکتری این ماده، در طیف گسترده‌ای از محصولات تجاری مورد استفاده قرار گرفته است. استفاده از این ذرات نانومتری از آنجا روزبه‌روز بیشتر می‌شود که مشخص شده‌، باکتری‌ها هیچ مقاومتی در برابر نانوذرات نقره نشان نمی‌دهند و به همین علت این نانوذرات حتی می‌توانند جایگزین مناسبی برای آنتی‌بیوتیک‌های مرسوم باشند. همه این دلایل باعث ورود گستره وسیعی از محصولات ضدباکتری در بازار‌های جهان شده است. در جدیدترین دستاورد این حوزه، محققان کشورمان هم دست به کار شده و موفق شده‌اند کاغذی تولید کنند که نسبت به باکتری‌های مضر و آسیب‌رسان حساس است و در نتیجه مانع رشد این نوع باکتری‌ها در سطح خود می‌شود. رضا ایمانی، دانش‌آموخته دکتری در رشته علوم و صنایع چوب و کاغذ، از جمله طراحان این کاغذ ضدباکتری است که درباره دلایل ساخت و مزایای استفاده از این نوع کاغذها بیشتر توضیح می‌دهد.
کد خبر: ۳۹۶۶۵۲

ضدباکتری شدن کاغذ چه مزیت‌هایی دربردارد و آیا استفاده از این نوع کاغذها و جایگزینی آنها از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است؟

کاغذ ضدباکتری همان‌طور که از نام آن پیداست باید بتواند باکتری‌های در تماس با خود را از بین ببرد. به همین دلیل هم کاربردهای این کاغذ در مواردی که عدم وجود عامل بیماری‌زا مهم و حیاتی است قابل توجه است. به این ترتیب به کارگیری کاغذ ضدباکتری به جای کاغذ معمولی در کاربردهای بهداشتی باعث می‌شود تا انتشار باکتری‌های بیماری‌زا محدود شود و از انتقال بیماری‌های واگیر ممانعت به عمل آید. این قابلیت در حالی برای کاغذهای ضدباکتری متصور است که به منظور تولید کاغذ ضدباکتری نیاز به تغییرات زیادی در فرآیند تولید کاغذ نیست و همچنین ارزش افزوده‌ای که در اثر ایجاد خاصیت ضدباکتری به وجود می‌آید، تولید این محصول را بسیار مقرون به صرفه می‌کند، از طرف دیگر با محدود شدن رشد باکتری‌ها و کاهش هزینه‌های بیمارستانی به کارگیری این نوع کاغذها ارزش اقتصادی زیادی دارد.

این محصول در چه مواردی کاربرد دارند؟ آیا می‌توان در بسته‌بندی‌های مختلف هم از آنها استفاده کرد یا فقط در موارد خاص مثل تولید وسایل بهداشتی و پزشکی همچون ماسک‌ها به کار می‌آیند؟

کاغذ ساخته شده در این تحقیق به عنوان یک کاغذ پایه بوده و می‌توان براساس نوع کاربرد به عنوان مثال ماسک، فیلترهای کاغذی، کاغذهای بهداشتی مانند دستمال کاغذی، دستمال توالت، حوله کاغذی یا کاغذهای بسته‌بندی مواد غذایی، خواص مورد نیاز آن کاربرد را در کاغذ ایجاد کرد تا به صورت ویژه برای هدف موردنظر مورد استفاده قرار گیرد. به عنوان نمونه در ماسک و فیلترهای کاغذی خاصیت نفوذپذیری هوا در کاغذ اهمیت دارد بنابراین در ساخت کاغذ باید به این ویژگی توجه شود و نفوذپذیری مناسب در کاغذ ضدباکتری ایجاد شود.

پیش از این کاغذهای ضدباکتری در چه کشورهایی تولید شده‌اند و ویژگی طرح شما نسبت به موارد مشابه در چیست؟

با مرور منابعی که قبل از اجرای پروژه انجام دادیم، موردی از تحقیق یا تولید در رابطه با کاغذ ضدباکتری پیدا نکردیم. اما در یکی دو سال اخیر به صورت موردی در برخی از مراکز تحقیقاتی در این زمینه مطالعاتی در حال انجام است. به طور کلی شاید بتوان پارچه ضدباکتری را به عنوان مشابهی برای کاغذ ضدباکتری در نظر گرفت هر چند که پروسه تولید کاملا متفاوتی دارد. چرا که پارچه بعد از ساخت از طریق غوطه‌وری در مواد شیمیایی، تیمار ضدباکتریایی می‌شود؛ اما در رابطه با کاغذ مانند تحقیق حاضر ابتدا الیاف لیگنوسلولزی با مواد ضدباکتری تیمار شده سپس از الیاف تیمار شده کاغذ ساخته می‌شود.

طراحی و ساخت این کاغذها را از چه زمانی آغاز کرده‌اید و در حال حاضر این کار در چه مرحله‌ای قرار دارد؟

نکته: به کارگیری کاغذ ضدباکتری به جای کاغذ معمولی در کاربردهای بهداشتی باعث می‌شود تا انتشار باکتری‌های بیماری‌زا محدود شود و از انتقال بیماری‌های واگیر ممانعت به عمل آید

عملیات اجرایی این طرح در سال 1387 آغاز و در سال 1389 به پایان رسیده است. مراحل اجرایی در دو فاز صورت گرفت. فاز اول کار که شامل تیمار الیاف با مواد شیمیایی و تست‌های مقاومتی کاغذ بود، در دانشگاه AIT تایلند انجام شد و فاز دوم آزمایش‌ها که شامل تست‌های ضدباکتری، بررسی پیوندها و بررسی خواص سطحی کاغذ بود، در دانشگاه علوم پزشکی بابل و مجتمع آزمایشگاهی دانشگاه آزاد اسلامی اجرا شد و در پایان هم در قالب رساله دکتری جمع‌بندی شد.

به مراحل مختلف تولید این کاغذها اشاره کردید. اما در طراحی آنها، از چه تکنولوژی و تجهیزاتی استفاده شده؟

در تولید کاغذهای ضدباکتری از تجهیزات آزمایشگاهی ساخت کاغذ مانند خمیرساز آزمایشگاهی، پالایشگر، دستگاه همزن، دستگاه اندازه‌گیری طول الیاف، دستگاه اندازه‌گیری نفوذپذیری هوا در کاغذ، دستگاه آزمون مقاومت کششی کاغذ، دستگاه ضخامت‌سنج، دستگاه کاغذساز، پرس و خشک‌کن کاغذ، دستگاه کدورت‌سنج، انکوباتور، آون، اتوکلاو، دستگاه میکروسکوپ الکترونی، دستگاه طیف‌سنج FTIR و... استفاده شد. جهت نشاندن یا رسوب مواد شیمیایی روی سطح الیاف لیگنوسلولزی، مکانیسم رسوب لایه‌ای خود سامان و روش رویشی نانو ذرات به کار گرفته شد.

آیا امکان تولید انبوه این نوع کاغذ وجود دارد و به طور کلی استفاده از آنها چه مزایایی به همراه دارد؟

همان‌طور که قبلا اشاره شد با تغییر اندک در فرآیند تولید کاغذ، قابلیت ساخت کاغذ ضدباکتری با تجهیزات متداول کاغذسازی وجود دارد، اما در مکانیسم رسوب لایه‌ای عامل محدودکننده مصرف آب تازه است؛ زیرا بعد از تشکیل هر لایه باید عمل شستشوی الیاف با آب تازه صورت گیرد و این در حالی است که صرفه‌جویی آب در کارخانجات کاغذسازی بسیار مهم است. استفاده از این نوع کاغذها می‌تواند این اطمینان را به مصرف‌کننده بدهد که کاغذ در حال استفاده قابلیت باکتری‌کشی دارد و در همه حال عاری از باکتری است. این امکان در صورتی وجود خواهد داشت که مثلا ضدباکتری و استریل بودن دستمال توالت با توجه به آلوده بودن محیط اطراف آن بسیار جالب توجه خواهد بود.

از نتایج کار شما مقاله‌ای در نشریات بین‌المللی به چاپ رسیده است؟

جهت تولید کاغذ ضدباکتری، مواد شیمیایی ضدباکتری مختلفی همچون نانو ذره نقره پوشش داده شده با پلی‌اکریلیک اسید، کایتوزان و اکسیدروی در سطوح و غلظت‌های مختلف مورد آزمون قرار گرفتند و نتایج حاصل از آنها علاوه بر رساله دکتری به صورت مقاله در مجلاتی با درجهISI همچون Bioresources و science and technology of advanced materials و کنفرانس داخلی کاربردهای نانو و توسعه صنعتی و کنفرانس خارجی nanothailand2010 منتشر شده است.در به ثمر رسیدن این طرح از وجود علمی استادان خارجی و داخلی همچون آقایان دکتر محمدنژاد، Martin Hubbe و Joydeep Dutta، طلایی‌پور، میرشکرایی، قبادی‌نژاد، دکتر کرمانیان، حمصی، خادمی‌اسلام و حسن‌زاده استفاده شده است.

به نظر می‌رسد امکان ضدباکتری کردن محصولات بهداشتی که کاربردهای عمومی گسترده‌ای دارند جالب باشد، اما خود شما به عنوان کارشناس این طرح، آینده آن را چگونه ارزیابی می‌کنید؟

با توجه به نیاز جامعه و صنایع مختلف بویژه صنعت بسته‌بندی مواد غذایی به این محصول و با عنایت به این‌ که تحقیق در این زمینه در ابتدای راه قرار دارد، با بهینه‌سازی شرایط آزمایش و ساخت کاغذ و بررسی اثرات جانبی تولید و مصرف کاغذ ضدباکتری، در بیشتر طرح‌های مختلف می‌توان به محصولی منحصر به فرد با کاربردهای فراوان دست پیدا کرد.

بهاره صفوی / گروه دانش

newsQrCode
ارسال نظرات در انتظار بررسی: ۰ انتشار یافته: ۰

نیازمندی ها