Công nghệ sản xuất giấy không thấm chất lỏng

Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật người ta luôn hướng tới những sản phẩm công nghệ cao, bền vững và mang tính độc đáo…tạo mọi thuận lợi cho con người. Mới đây các nhà khoa học tại viện công nghệ Georgia đã nghiên cứu và chế tạo thành công giấy chống thấm không thấm nhiều loại chất lỏng trong đó có dầu và nước. Loại giấy mới ra đời mở ra một tiềm năng mới cho ngành công nghiệp giấy và sản xuất bao bì, in thùng catton…thay thế các vật liệu nilon gây ô nhiễm môi trường.

Giấy chống thấm

Như chúng ta đã biết chất liệu giấy là loại vật liệu siêu thấm vì cấu tạo của nó, nên rất khó để có thể làm cho loại vật liệu này trở thành siêu chông thấm. Theo Giáo sư Dennis Hess đến Trường kĩ thuật sinh học phân tử và công nghệ hóa học thuộc viện Georgia cho biết: “Giấy là một vật liệu hỗn tạp được tạo thành bởi nhiều sợi với kích thước, độ dài khác nhau và mặt cắt ngang của nó không phải hình tròn. Chúng tôi tin rằng đây là lần đầu tiên một bề mặt siêu chống thấm nước-dầu (superamphiphobic) được tạo ra trên một vật liệu dẻo, truyền thống và không đồng nhất như giấy”. 

Bằng việc áp dụng kĩ thuật phủ hóa học và tạo hình mẫu bề mặt ở tỉ lệ micron các nhà nghiên cứu đã tạo ra hiệu ứng chống thấm trên giấy tương tự như những gì chúng ta thấy hiện tượng chống thấm nước trên bề mặt lá sen.

Giấy được chế tạo từ các sợi gỗ mềm hoặc cứng theo tiêu chuẩn, trong quá trình sản xuất gỗ truyền thống thì cellulose từ sợi gỗ sẽ được nghiền nhỏ phá vỡ cấu trúc dạng sơi của cellulose sau đó ngâm nước. Tiếp đó nước được loại bỏ và butanol được sử dụng để ức chế liên kết hydro của các sợi cellulose.  Điều này cho phép các nhà khoa học kiểm soát liên kết tốt hơn, yếu tố quan trọng để tạo nên hiệu ứng không thấm nước cho giấy.

Sau đó vật liệu cellulose tiếp tục được đưa vào quy trình khắc plasma oxy để loại bỏ bề mặt thấm nước và xử lý thô để tạo hình hình học cần thiết để chống thấm. Công đoạn cuối cùng là phủ một lớp Teflon lên vật liệu giấy. Với thành công trong việc nghiên cứu các nhà nghiên cứu đã cho tiến hành in thử các mẫu và thấy rằng các loại chất lỏng như mực hay nước sẽ nằm nguyên tại vị trí cũ mà không hề thấm.  Điều này hứa hẹn mở ra tiềm năng trở thành một công cụ chẩn đoán y sinh giá phải chăng.

Xem thêm bài viết :  Tái chế giấy bằng công nghệ Enzyme