Κελλοφάνη

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση
Η κελλοφάνη μπορεί να παραχθεί σε οποιοδήποτε χρώμα και χρησιμοποιείται στη συσκευασία προϊόντων.

Η κελλοφάνη, ή πιο ευρέως γνωστή ως σελοφάν (αγγλ. cellophane), είναι ένα προϊόν της κυτταρίνης που μορφολογικά ομοιάζει με λεπτό διαφανές φύλλο που συνίσταται από αναγεννημένη κυτταρίνη.

Έχει χαμηλή διαπερατότητα στον αέρα, τα έλαια, τα λίπη, τα βακτήρια και το νερό και αυτό το καθιστά πολύ κατάλληλο για τη συσκευασία τροφίμων. Το σελοφάν είναι εξαιρετικά διαπερατό στους υδρατμούς, αλλά μπορεί να επικαλυφθεί με λάκα νιτροκυτταρίνης. Εκτός από τη συσκευασία τροφίμων, το σελοφάν χρησιμοποιείται σε διαφανή ταινία ευαίσθητη στην πίεση, σε σωλήνες και σε πολλές άλλες παρόμοιες εφαρμογές.

Το σελοφάν είναι βιολογικής προέλευσης και βιοαποικοδομήσιμο.[1] Ωστόσο, κατά την παραγωγή χρησιμοποιείται δισουλφίδιο του άνθρακα (CS2), το οποίο είναι εξαιρετικά τοξικό για τους εργαζόμενους.[2] Το σελοφάν είναι ένας γενικός όρος σε ορισμένες χώρες του κόσμου, [3] ενώ σε άλλες χώρες, αποτελεί σήμα κατατεθέν.

Παρασκευή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η φυσική κυτταρίνη από πρώτες ύλες όπως λ.χ. ξύλο, βαμβάκι, κάνναβη, διαλύεται σε αλκάλιο και δισουλφίδιο του άνθρακα για να παραχθεί ένα διάλυμα που ονομάζεται βισκόζη. Αυτό το διάλυμα, στη συνέχεια, εξωθείται (extrusion) μέσω σχισμής (εξόδου διαφυγής) σε λουτρό αραιού θειικού οξέος και θειικού νατρίου για να μετατραπεί εκ νέου η βισκόζη σε κυτταρίνη.

Στη συνέχεια, το παραχθέν φιλμ διαπερνά διαμέσου άλλων λουτρών, ήτοι, ένα για την απομάκρυνση του θείου, ένα για τη λεύκανση του φιλμ, και τέλος, ένα για την προσθήκη μαλακτικών λ.χ. γλυκερίνης, για να μην καταστεί εύθραυστο το φιλμ.

Μια παρόμοια διαδικασία, χρησιμοποιώντας μια οπή αντί για μια σχισμή, εφαρμόζεται για την παραγωγή ινώδους υλικού που ονομάζεται ραιγιόν. Από χημική άποψη, το σελοφάν, το ραιγιόν και η κυτταρίνη είναι πολυμερή της γλυκόζης διαφέρουν πρωτίστως δομικά, και όχι χημικά.

Ιστορικό[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Αντίδραση ξανθίωσης της κυτταρίνης.

Το σελοφάν εφευρέθηκε από τον Ελβετό χημικό Jacques E. Brandenberger.[4]

Το 1900, από τη συγκυρία ότι χύθηκε κρασί πάνω σε τραπεζομάντιλο ενός εστιατορίου, όπου δειπνούσε, αποφάσισε να δημιουργήσει ένα "φιλμ" (υλικό) που θα μπορούσε να απωθεί τα υγρά χωρίς να τα απορροφά.

Το πρώτο βήμα, που έκανε, ήταν να ψεκάσει μια επίστρωση πάνω σε ύφασμα και επέλεξε να δοκιμάσει βισκόζη. Το τροποποιημένο ύφασμα που προέκυψε ήταν πολύ άκαμπτο. Βλέποντας όμως τις προοπτικές του νέου υλικού αλλά και τις δυσκολίες του, εγκατέλειψε σύντομα την αρχική του ιδέα.

Χρειάστηκαν δέκα χρόνια για να τελειοποιήσει την ταινία - φιλμ ο Brandenberger. Κύρια βελτίωση ήταν η προσθήκη γλυκερίνης για να μαλακώσει το όλο υλικό. Το 1912 κατασκεύασε μια ειδική μηχανή για να παρασκευάζει το φιλμ, το οποίο σημειωτέον, το ονόμασε cellophane, από τις λέξεις cell- (κυτταρίνη) και phane- (διαφανές). Το σελοφάν κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας εκείνη τη χρονιά.[5] Το επόμενο έτος, η εταιρεία Comptoir des Textiles Artificiels εξαγόρασε τα δικαιώματα χρήσης της αρχικής πατέντας.[6]

Η εταιρεία Whitman ξεκίνησε τη χρήση του σελοφάν για τη συσκευασία ζαχαρωτών στις Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής το 1912. Παρέμεινε ο μεγαλύτερος καταναλωτής του σελοφάν -από τη Γαλλία- μέχρι το 1924, όταν η χημική εταιρεία DuPont δημιούργησε το πρώτο εργοστάσιο παραγωγής του σελοφάν στις ΗΠΑ. Αρχικά, είχε πολύ περιορισμένες πωλήσεις στη Βόρεια Αμερική, καθώς ενώ ήταν αδιάβροχο, δεν ήταν ανθεκτικό στην υγρασία - συγκρατούσε το νερό - αλλά ήταν διαπερατό και στους υδρατμούς. Κατά συνέπεια ήταν ακατάλληλο για τη συσκευασία προϊόντων που απαιτούσαν προστασία από την υγρασία.

Τότε η DuPont προσέλαβε τον χημικό William Hale Charch (1898–1958), ο οποίος μέσα σε τρία χρόνια ανέπτυξε μια νέα λάκα νιτροκυτταρίνης η οποία εφαρμόστηκε πάνω στο σελοφάν και το έκανε ανθυγροσκοπικό.[7] Μετά την εισαγωγή του αδιάβροχου σελοφάν το 1927, οι πωλήσεις του προϊόντος αυτού τριπλασιάστηκαν μεταξύ 1928 και 1930. Έτσι το 1938, το προϊόν σελοφάν αντιπροσώπευε το 10% των συνολικών πωλήσεων της χημικής εταιρείας DuPont και το 25% των κερδών της.[6]

Η κελλοφάνη έπαιξε καθοριστικό ρόλο και στην ανάπτυξη του λιανικού εμπορίου του φρέσκου κρέατος (self-service), σύμφωνα με τον μελετητή Roger Horowitz. Η ευκολία ορατότητας του προϊόντος μέσα από τη συσκευασία με σελοφάν βοήθησε τους πελάτες να διακρίνουν την ποιότητα του κρέατος, πριν την αγορά του.Το σελοφάν επέτρεπε επίσης τον έλεγχο για τα επίπεδα οξυγόνου και υγρασίας, γεγονός που απέτρεπε το μεταχρωματισμό των τροφίμων.[8]

Η τεχνολογία βισκόζης της βρετανικής εταιρείας υφασμάτων Courtaulds της επέτρεψε να αναπτύξει το 1930 νέο φιλμ βισκόζης, το οποίο και ονόμασε Viscacelle. Ωστόσο, ο ανταγωνισμός αυτού με την κελλοφάνη ήταν εμπόδιο στις πωλήσεις της. Έτσι το 1935 ίδρυσε την θυγατρική British Cellophane Limited σε συνεργασία με την Cellophane Company και μητρική της εταιρεία CTA.[9]

Μεγάλη μονάδα παραγωγής της κελλοφάνης κατασκευάστηκε στην κωμόπολη Bridgwater στην Αγγλία, η οποία από το 1935 απασχολούσε σχεδόν 3.000 εργαζόμενους. Στη συνέχεια, η British Cellophane Limited κατασκεύασε νέα εργοστάσια στην Κορνουάλη του Οντάριο, ως συμπληρωματικά στο εργοστάσιο ραιγιόν - βισκόζης, Courtaulds, από το οποίο προμηθεύονταν το διάλυμα της βισκόζης. Τα δύο αυτά εργοστάσια έκλεισαν τη δεκαετία του 1990.

Παρούσα κατάσταση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Αυτό το φιλμ κυτταρίνης παρασκευάζεται συνεχώς από τα μέσα της δεκαετίας του 1930 και χρησιμοποιείται ακόμα και σήμερα.

Εκτός από τη συσκευασία ειδών διατροφής, έχει επίσης βιομηχανικές εφαρμογές, όπως για αυτοκόλλητες ταινίες τύπου ζελοτέιπ και σκοτς τέιπ, για ημιδιαπερατές μεμβράνες σε ένα τύπο μπαταρίας, για σωλήνα αιμοκάθαρσης (Visking tubing), και για παράγοντα απελευθέρωσης σε προϊόντα από υαλοβάμβακα και καουτσούκ.

Το σελοφάν είναι δημοφιλές υλικό για την παρασκευή συσκευασιών πούρων. Η διαπερατότητα που έχει στην υγρασία, καθιστά το σελοφάν ιδανική πρώτη ύλη για αυτήν την εφαρμογή, καθώς τα πούρα πρέπει να "αναπνέουν" κατά την αποθήκευση.

Οι πωλήσεις του σελοφάν έχουν μειωθεί από τη δεκαετία του 1960, λόγω των εναλλακτικών υλικών συσκευασίας που έχουν εφευρεθεί. Οι ρυπογόνες επιπτώσεις του δισουλφιδίου του άνθρακα και άλλων χημικών παραπροϊόντων που χρησιμοποιούνται για την παρασκευή της βισκόζης, ίσως να συνέβαλαν σε αυτό.

Το σελοφάν υποχώρησε σε πωλήσεις έναντι άλλων φιλμ χαμηλότερου κόστους, που έχουν ως βάση τα πετροχημικά, όπως λ.χ. τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο με διαξονικό προσανατολισμό (BoPET), ή το πολυπροπυλένιο (BOPP).

Ωστόσο, κατά τις δεκαετίες του 1980 και του 1990, έχει αναζωπυρωθεί το καταναλωτικό ενδιαφέρον γι' αυτό εξαιτίας του ότι προέρχεται από από οικολογικές - ανανεώσιμες πηγές, είναι κομποστοποιήσιμο και επίσης βιοαποικοδομήσιμο. Τα ανωτέρω πλεονεκτήματα επισκιάζονται από το "ενεργοβόρο" της διαδικασίας παραγωγής και τις πιθανές αρνητικές επιπτώσεις ορισμένων από τα χρησιμοποιούμενων χημικών (βλ. περιβαλλοντικό αποτύπωμα).[10]

Ιδιότητες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Όταν τοποθετείται ανάμεσα σε δύο επίπεδα φίλτρα πόλωσης, το σελοφάν παράγει πρισματικά χρώματα λόγω της διπλής διάθλασης φύσης του.

Οι καλλιτέχνες έχουν χρησιμοποιήσει αυτό το εφέ για να δημιουργήσουν δημιουργίες που μοιάζουν με βιτρό που είναι κινητικές και διαδραστικές.

Το σελοφάν είναι βιοαποικοδομήσιμο αλλά στην πλειονότητα της παραγωγής του σελοφάν χρησιμοποιείται το πολύ τοξικό, δισουλφίδιο του άνθρακα.

Τα εργοστάσια βισκόζης ποικίλουν ευρέως ως προς το ποσοστό χρήσης του CS2, στο οποίο εκτίθενται οι εργαζόμενοι. Τα περισσότερα δεν παρέχουν πληροφορίες σχετικά με τα ποσοτικά όρια ασφαλείας τους.[2][11]

Εξωτερικοί σύνδεσμοι[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Παραπομπές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Morris, Barry A. (2017). «Commonly Used Resins and Substrates in Flexible Packaging». Στο: William, Andrew. The Science and Technology of Flexible Packaging: Multilayer Films from Resin and Process to End Use. Plastics Design Library. ISBN 978-0-323-24273-8. Ανακτήθηκε στις 5 Μαΐου 2021. Cellophane is biosourced, compostable, and biodegradable. 
  2. 2,0 2,1 Swan, Norman; Blanc, Paul (20 February 2017). «The health burden of viscose rayon» (στα αγγλικά). ABC Radio National. http://www.abc.net.au/radionational/programs/healthreport/the-health-burden-of-viscose-rayon/8286870. 
  3. «Has cellophane become a generic trademark?». genericides.org. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 30 Απριλίου 2021. Ανακτήθηκε στις 29 Απριλίου 2021. 
  4. Carraher, Charles E. (Jr.) (2014). Carraher's Polymer Chemistry: Ninth Edition. Boca Raton Fl.: CRC Press, Taylor & Francis Group. σελ. 301. ISBN 978-1-4665-5203-6. 
  5. Carlisle, Rodney (2004). Scientific American Inventions and Discoveries, p.338. John Wiley & Sons, Inc., New Jersey. (ISBN 0-471-24410-4).
  6. 6,0 6,1 Hounshell, David A.· John Kenly Smith (1988). Science and Corporate Strategy: Du Pont R&D, 1902–1980. Cambridge University Press. σελ. 170. ISBN 0-521-32767-9. 
  7. Winkler, John K. (1935). The Dupont Dynasty. Baltimore, MD: Waverly Press, Inc. σελ. 271. 
  8. Hisano, Ai. «Cellophane, the New Visuality, and the Creation of Self-Service Food Retailing» (PDF). Harvard Business School. 
  9. Davenport-Hines, Richard Peter Treadwell (1988). Enterprise, Management, and Innovation in British Business, 1914-80. Routledge. σελ. 61. ISBN 0-7146-3348-8. 
  10. Morris, Barry A. (2017). «Commonly Used Resins and Substrates in Flexible Packaging». Στο: William, Andrew. The Science and Technology of Flexible Packaging: Multilayer Films from Resin and Process to End Use. Plastics Design Library. ISBN 978-0-323-24273-8. Ανακτήθηκε στις 5 Μαΐου 2021. Cellophane is biosourced, compostable, and biodegradable. 
  11. Michelle Nijhuis. «Bamboo Boom: Is This Material for You?». Scientific American.