Zrównoważone wykorzystanie ważnego składnika roślin Europejski przemysł papierniczy aktywnie poszukuje sposobów na zwiększenie swojej konkurencyjności w kontekście zrównoważonej produkcji. Naukowcy finansowani ze środków UE opracowali zrównoważoną metodę produkcji ważnego produktu pochodzenia roślinnego. Technologie przemysłowe © Thinkstock Nanoceluloza lub celuloza nanofibrylowana (NFC) to bardzo wytrzymały i lekki materiał otrzymywany z włókien drzewnych. Jego wielki potencjał rynkowy był blokowany przez wysokie zużycie energii związane z pozyskiwaniem NFC ze standardowych włókien celulozowych. Naukowcy finansowani ze środków UE zainicjowali projekt SUNPAP ("Scale-up nanoparticles in modern papermaking") w celu opracowania nowych produktów o wartości dodanej oraz metod przetwarzania na dużą skalę, w celu ograniczenia ilości odpadów trafiających na wysypiska, wykorzystania produktów ropopochodnych oraz zużycia energii. Naukowcy porównali pilotażowe i pół-pilotażowe linie dla dwóch metod wstępnej obróbki celulozy przed homogenizacją. Po dokonaniu obliczeń związanych z kosztami materiałowymi wybrano mechaniczną i enzymatyczną metodę wstępnej obróbki zamiast chemicznych związków utleniających. Pomimo tego że wstępna obróbka enzymatyczna wiąże się z wyższym zużyciem energii elektrycznej i wyższymi kosztami kapitałowymi, związki chemiczne wymagane w metodzie utleniającej były niewspółmiernie droższe. Projekt SUNPAP pokazał, że NFC ma potencjał poprawy właściwości obecnie dostępnego papieru i opakowań produktów. Ponadto materiał ten mógłby być również wykorzystany do opracowania całkowicie nowych produktów o wartości dodanej przeznaczonych na wyspecjalizowane rynki. Na przykład, NFC może pełnić rolę dodatku służącego do modyfikacji tarcia i właściwości opływowych. Materiał ten zapewnia barierę tłuszczową, którą można wykorzystać jako rozwiązanie alternatywne dla materiałów ropopochodnych przy tworzeniu powłok. Wykorzystanie NFC jako dodatku w produkcji barwników powłok strumieniowych zwiększyło tempo produkcji. Ponadto NFC połączony z nanocząsteczkami tlenku metalu cechuje się właściwościami bakteriobójczymi w przypadku produktów papierowych. Naukowcy uczestniczący w projekcie SUNPAP wykazali potencjał NFC do ograniczania masy i wpływu środowiskowego w przypadku szeregu produktów. Takie właściwości mogą zwiększyć konkurencyjność przemysłu celulozowego i papierniczego. Dalsze badania i rozwój produktu wraz z badaniami dotyczącymi bezpieczeństwa umożliwią precyzyjne dostosowanie właściwości tego materiału do krajowych regulacji i przepisów prawa. Kontynuacja wysiłków badawczych w ramach projektu SUNPAP oraz realizowanych przez innych naukowców powinna otworzyć drzwi do nowej ery dla tradycyjnego przemysłu.
