Poniedziałek, 22 sierpnia 2016
Wprowadzenie
CzasopismoBiblioteka Analiz
Tekst pochodzi z numeru441
Określenie nanopapier i nanotechnologia stały się ostatnio "słowami-wytrychami", które podkreślają nowoczesność produktu lub technologii jego wytwarzania. Określenie nanopapier jest ostatnio bardzo często przypisywane produktom, które nie maja niczego wspólnego z papierem. Zaczynając ab ovo czyli od samego początku, należy zdefiniować czym jest nanotechnologia. Jest ona ogólną nazwą całego zestawu technik i sposobów tworzenia rozmaitych struktur (materiałowych) o rozmiarach nanometrycznych (tj. od 0,1 do 100 nanometrów), czyli na poziomie pojedynczych atomów i cząsteczek oraz wykorzystywanie nowych zjawisk i właściwości (fizycznych, chemicznych, biologicznych, mechanicznych, elektrycznych itp.) w tej samej nanometrycznej skali. Nanotechnologia znajduje zastosowanie w wielu branżach przemysłu. Przykładowo: nano produkty z zastosowaniem nanocząsteczek srebra mają zastosowanie jako preparaty dezynfekujące, bakteriobójcze i grzybobójcze, zaś nano produkty z zastosowaniem nanocząsteczek krzemu podnoszą walory użytkowe i sprawiają, że czyszczone powierzchnie są chronione przed ponownym osadzaniem się brudu. Za twórcę idei nanotechnologii uważa się Richarda P. Feynmana, który w roku 1959 podał pomysł stworzenia i wykorzystania nowatorskich technologii w skali rzędu kilkudziesięciu atomów [1]. Termin nanotechnologia został użyły po raz pierwszy przez Norio Taniguchi w 1974 roku na określenie precyzji wytwarzania elementów maszyn z dokładnością mniejszą od 1 um [2]. Czołowi badacze nanotechnologii wyróżniają kilkanaście produktów określanych mianem "papier" - większość z nich poza kształtem - cienki arkusz - nie ma nic wspólnego z powszechnie nam znanym papierem lub z typowym jego zastosowaniem. Ponad to oprócz nanopapieru mamy do czynienia z nanopowłokami, nanofarbami (nanoatramentami), nanolakierami oraz nanoklejami. Wymienione uprzednio nanoprodukty są stosowane w charakterze materiałów kryjących, uszlachetniających lub klejących do "uszlachetniania papieru", a produkty będące ich kompozytami są nazywane także nanopapierami. Jednym słowem panuje pewien nieład artystyczny wokół określenia czym jest nanopapier. Otrzymywanie nanostruktur Zarówno materia nieożywiona jak i ożywiona zawiera w swoim składzie wykonane z atomów nanostruktury, które powielane i uporządkowane są budulcem środowiska naturalnego. Odkrycie fulerenów (nowej odmiany alotropowej węgla), poznanie amorficznej krzemionki - posiadającej uporządkowane nanopory czy wydobycie z żywych komórek silników molekularnych i uruchomienie ich poza komórką, a także wiele innych przykładów dowodzą tego, że natura jest niewyczerpalnym źródłem różnych nanocząstek [3]. Nanotechnologia wytwarza nowe produkty, wykorzystując metody fizyko-chemiczne oraz biotechnologiczne. Obecnie rozróżniane są dwie ogólne metody wytwarzania nanomateriałów, które w języku angielskim określane są jako procesy top- -down i bottom-up [3]: - metoda top-down polega na rozdrobnieniu materiału makroskopowego metodami: mechanicznymi (np. mielenie), chemicznymi (np. częściowa hydroliza kwasami lub zasadami), enzymatycznymi (np. traktowanie enzymami rozkładającymi celulozę, hemicelulozę, pektyny i ligninę) i fizycznymi n p. z a pomocą technik wykorzystujących zogniskowana wiązkę jonów - Focused Ion Beam (FIB) lub laserów o dużej mocy. Procesy te w porównaniu z metodą bottom-up są znacznie prostsze, gdyż opierają się na podziale materiału makroskopowego na mniejsze części lub na miniaturyzacji procesu podziału ciał stałych; - natomiast metoda bottom-up zakłada budowę w skali molekularnej od podstaw przy użyciu atomów, molekuł i nanocząsteczek jako substratów. Zmieniając wielkość poszczególnych elementów budulca, kontrolując ich cechy powierzchniowe oraz ustalając w sposób zaplanowany warunki wytwarzania nanomateriałów można otrzymać produkty o pożądanych właściwościach, wykorzystując technologie chemiczne lub fizyczne. Jeśli w obu wymienionych metodach osiąga się ten sam stopień kontroli nad prowadzonymi procesami, to można je określić w spólnymi t erminem i nżynierii mikrostrukturalnej. Procesy biologiczne biorąc pod uwagę skalę przestrzenną są zjawiskami pośrednimi pomiędzy obiema przedstawionymi powyżej metodami. Nanopapier Papier w poligrafii jest jak dotychczas podstawowym podłożem drukowym. Wprowadzenie nanotechnologii do jego produkcji zaowocowało powstaniem nowych rodzajów papierów nazywanych zbiorczo nanopapierami. Nanopapier nie jest jakby mogło się wydawać laikowi wytworem wykonanym z nanocelulozy (zamiast zwykłej celulozy, ale materiałem, do którego produkcji zastosowano nanotechnologię lub /i nanoprodukty w charakterze dodatków. Wyprodukowanie nanopapieru z nanocelulozy nie jest niemożliwe, ale nieopłacalne z punktu widzenia ekonomii. Zastosowanie nanoproduktów w charakterze dodatków do klasycznego papieru powoduje zazwyczaj zmianę jego właściwości, które polepszają jego właściwości. Poniżej przedstawiono kilka tzw. nanopapierów. Nanopapiery do drukowania natryskowego Technika drukowania natryskowego (ink- -jet) jest bardzo przyjazną techniką na wprowadzanie wszelkiego rodzaju nowinek. Koncern Kodak bodajże jako pierwszy rozpoczął już w roku 2004 sprzedaż papieru Ultima wykonanego z zastosowaniem nanotechnologii do drukowania wielobarwnych fotografii. Nie wiadomo kto był (lub jest) producentem tego papieru, gdyż Kodak nie zajmuje się tego rodzaju działalnością. Wiadomo tylko, że papier był dziewięciowarstwowy i wierzchnia powłoka była pokryta modyfikowanymi nanocząsteczkami ceramicznymi. Do wypełniacza zastosowano dodatek nanocząstek wypełniacza o wielkości 10 nm. Tego rodzaju operacje polepszyły jakość otrzymywanych druków. Do szybkiego utrwalania farby przyczyniły się nanocząsteczki (nanopory) zawarte w wierzchniej powłoce. Otrzymane wydruki charakteryzują się wyższą gęstością optyczną oraz wyższym połyskiem [4]. W 2011 roku firma Stora Enso zastosowała do swych uniwersalnych niepowlekanych papierów do kopiowania klasy A "4cc" wierzchnie powłoki o gramaturze 4,7 g/ 2 z nanocelulozy. Zabieg ten znacznie zmniejszył szorstkość powierzchni (poprawił gładkość), co w konsekwencji podniosło jakość drukowanego obrazu [5]. Papier "4 cc" przeznaczony jest tak drukowania natryskowego jak i elektrofotograficznego. Zastosowanie wierzchniej powłoki z nanocelulozy poprawia gładkość i wygląd papierów niepowlekanych. Podczas ostatnich targów drupa 2016 kilka koncernów oferowało swoje produkty wykonane z zastosowaniem technologii nano. Nie wszyscy producenci w sposób jawny o tym informowali. April Fine Paper Trading Pte. Ltd oferowała papiery …
Wyświetlono 25% materiału - 818 słów. Całość materiału zawiera 3274 słów
Pełny materiał objęty płatnym dostępem
Wybierz odpowiadającą Tobie formę dostępu:
Dostęp czasowy
Płatność za pośrednictwem usługi SMS
Aby otrzymać kod dostępu, należy wysłać SMS o treści koddm1 pod numer: 79880. Otrzymany kod zwotny wpisz w pole poniżej.
Opłata za SMS wynosi 9.00 zł netto (10.98 PLN brutto) i pozwala na dostęp przez 15 minut (bądź do czasu zamknięcia okna przeglądarki). Przeglądarka musi mieć włączoną obsługę plików "Cookie".
Dostęp terminowy
Płatność kartą płatniczą lub przelewem
Dostęp terminowy zostanie przyznany z chwilą zaksięgowania wpłaty - w tym momencie zostanie wysłana odpowiednia wiadomość e-mail na wskazany przy zakupie adres e-mail.
Abonenci Biblioteki analiz Sp. z o.o.
Jeżeli jesteś już abonentem Rynku Książki