Gỗ là nguồn nguyên liệu chính để sản xuất giấy, ngành công nghiệp giấy chiếm khoảng 33% đến 40% tổng lượng gỗ công nghiệp được giao dịch trên toàn cầu. Do đó sự phát triển của ngành công nghiệp giấy đã góp phần không nhỏ vào nạn phá rừng, khai thác gỗ bừa bãi, ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường sống.
Các nhà khoa học tại Đại học Công nghệ Nanyang, Singapore (NTU Singapore) đã phát triển một loại giấy mới được làm từ phấn hoa, cho phép in hình ảnh màu có độ phân giải cao, không gây dị ứng có thể tái sử dụng nhiều lần, thân thiện với môi trường.
Giấy mới được làm từ phấn hoa. Nguồn: Đại học Công nghệ Nanyang
Quá trình sản xuất giấy từ phấn hoa tương tự như sản xuất xà phòng, đơn giản và ít tốn năng lượng hơn so với phương pháp sản xuất giấy truyền thống. Bên cạnh đó, hạt phấn được tạo ra thường xuyên với số lượng lớn. Do đó phấn hoa có thể là nguồn nguyên liệu tiềm năng thay thế nguyên liệu gỗ để làm giấy thông thường.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng phấn hoa hướng dương để làm nguyên liệu sản xuất giấy của mình. Phấn hoa sau khi được thu hoạch sẽ được loại bỏ lớp vỏ ngoài, các thành phần gây dị ứng và các thành phần không mong muốn khác bằng kali hydroxit và nước khử ion. Sản phẩm thu được là các hạt microgel phấn hoa sạch. Tiếp theo, microgel sạch được đổ vào khuôn có kích thước 22 cm x 22 cm, với độ dày khoảng 0,03 mm và được để khô trong không khí. Bên cạnh đó, để không bị ảnh hưởng bởi độ ẩm và tăng thêm tính ổn định của giấy, các nhà khoa học đã ngâm nó trong axit axetic. Thành phẩm thu được là một loại giấy mềm nhẹ và trong suốt hơn giấy làm từ bột giấy truyền thống.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng máy in laser và mực in thông thường để kiểm tra chất lượng giấy. Kết quả cho thấy chữ và ảnh vẫn lưu trên giấy ngay cả khi dùng băng dính dán lên mặt giấy và lột ra, hoặc khi ngâm giấy trong nước. So với in trên giấy thông thường độ phân giải và độ rõ của hình ảnh trên cả hai loại giấy là tương đương nhau, tuy nhiên màu sắc của hình ảnh in trên giấy phấn hoa hơi khác so với cùng một hình ảnh được in trên giấy thông thường (một phần là do sự khác biệt trong các lần xử lý tiếp theo).
Thông thường để tẩy mực in trên giấy người ta sử dụng hóa chất (cloroform hoặc axeton) để làm suy yếu liên kết giữa mực và giấy hoặc sử dụng ánh sáng cường độ cao để mài mòn mực khỏi giấy in. Cả hai phương pháp này đều có thể làm hỏng tính toàn vẹn của cấu trúc giấy, khiến nó không thích hợp để in lại. Bên cạnh đó, việc sử dụng hóa chất có thể gây ra những rủi ro về môi trường và sức khỏe.
Với giấy phấn hoa, để tẩy mực in, các nhà khoa học đã nhúng và chà xát nhẹ nhàng tờ giấy với dung dịch có tính kiềm trong khoảng thời gian 2 phút. Microgel phồng lên khiến lớp mực in phân rã và tan ra. Sau đó, tờ giấy trắng sẽ được ngâm trong ethanol khoảng 5 phút, phơi khô và xử lý bằng axit axetic để chất gel trở về trạng thái ban đầu, sẵn sàng để in trở lại.
Quá trình in và tẩy mực có thể lặp lại tới 8 lần mà không làm giảm chất lượng của hình in và độ dai của giấy.
Ngoài phấn hoa hướng dương, các nhà nghiên cứu còn phát hiện rằng hạt phấn từ hoa trà, hoa sen, … cũng có thể được sử dụng để làm vật liệu giấy, giúp đa dạng thêm nguồn nguyên liệu sản xuất.
Giáo sư Cho Nam-Joon, thành viên của nhóm nghiên cứu, cho biết: "Không giống gỗ, phấn hoa được tạo ra với số lượng lớn và có thể tái tạo tự nhiên, do đó nó khả năng là một nguyên liệu thô hấp dẫn về khả năng mở rộng, tính kinh tế và tính bền vững với môi trường. Ngoài việc dễ dàng tái chế, giấy làm từ phấn hoa của chúng tôi cũng rất linh hoạt. Bằng cách tích hợp vật liệu dẫn điện với giấy phấn hoa, chúng ta có thể sử dụng vật liệu này trong thiết bị điện tử mềm, cảm biến xanh và máy phát điện để đạt được các chức năng và đặc tính nâng cao ".
Nghiên cứu này đã được đăng tạp chí Advanced Materials.
Diệu Huyền – Theo Techxplore.com
Đăng nhập
