Tutkijat ovat kehittäneet turvallisemman vaihtoehdon kuittien tulostamiseen käytettävälle lämpöpaperille. Uusi paperi ei sisällä niin sanottuja ”ikuisuuskemikaaleja”, joihin on liitetty useita terveysriskejä, kuten eri syöpiä, uutisoi Nypost.
Lämpöpaperia käytetään laajasti esimerkiksi kassakuiteissa, pakkausmerkinnöissä ja lentolipuissa. Se toimii ilman mustetta: paperissa oleva väritön väriaine reagoi lämmölle herkän kehiteaineen kanssa ja muodostaa tumman tekstin. Ongelmana on, että perinteisesti näinä kehiteaineina on käytetty bisfenoli A:ta (BPA) ja sittemmin bisfenoli S:ää (BPS).
Sekä BPA että BPS ovat ihmisen valmistamia kemikaaleja, joita on havaittu vedessä, maaperässä ja ihmisten elimistössä. Ne voivat siirtyä ihon kautta verenkiertoon, kun kuittia käsitellään. Tutkimusten mukaan bisfenolit voivat häiritä hormonitoimintaa ja niihin on liitetty muun muassa hedelmällisyysongelmia, sikiön kehityshäiriöitä, aineenvaihduntasairauksia ja hormoneihin liittyviä syöpiä.
Sveitsiläiset tutkijat uskovat nyt löytäneensä ratkaisun puusta.
– Olemme kehittäneet lämpöpaperikoostumuksia, jotka perustuvat kasvipohjaisiin molekyyleihin ja joilla on hyvin vähäinen tai olematon myrkyllinen vaikutus, kertoo professori Jeremy Luterbacher tiedotteessa.
Tutkimusryhmä keskittyi ligniiniin, joka on puun keskeinen rakenneosa. Ligniini sisältää luonnostaan kemiallisia ryhmiä, jotka voivat toimia värinkehittäjinä. Tavallisesti ligniini on kuitenkin liian tummaa ja kemiallisesti epätasaista painokäyttöön. Tutkijat onnistuivat kehittämään menetelmän, jolla siitä saadaan vaaleita polymeerejä säilyttäen samalla tarvittavat reaktiiviset ominaisuudet.
Jotta ligniini reagoisi lämpöön, siihen lisättiin herkistäjä. Öljypohjaisten kemikaalien sijaan tutkijat käyttivät kasvipohjaista sokeriyhdistettä, diformyyliksyloosia.
Testauksessa uusi paperi tuotti selkeää ja kestävää tulostusjälkeä, joka säilyi hyvänä jopa vuoden varastoinnin jälkeen. Vaikka kontrasti ei vielä aivan yllä markkinoiden parhaiden lämpöpapereiden tasolle, suorituskyky vastaa nykyisiä BPA-pohjaisia tuotteita.
Turvallisuuden osalta erot olivat merkittäviä. Kun tutkijat vertasivat perinteistä BPA-pohjaista paperia ligniiniversioon, uusi paperi aiheutti huomattavasti vähemmän hormonitoimintaa jäljittelevää vaikutusta. Myös sokeripohjainen herkistäjä osoittautui testeissä myrkyttömäksi eikä sillä havaittu hormonaalisia vaikutuksia.
Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että esimerkiksi Yhdysvalloissa suurten vähittäiskauppojen kuitit voivat sisältää niin paljon BPS:ää, että jo kymmenen sekunnin käsittely ylittää Kalifornian turvallisuusrajat. Eläin- ja laboratoriotutkimuksissa bisfenolit on yhdistetty muun muassa varhaiseen murrosikään, keskenmenoihin, syntymävaurioihin, ahdistuneisuuteen, diabetekseen, lihavuuteen sekä sydän- ja verisuonitauteihin.
Tutkijoiden mukaan ligniinipohjainen lämpöpaperi tarjoaa lupaavan ja kestävän vaihtoehdon.
– Ehdotetut koostumukset eivät ainoastaan tarjoa realistista reittiä turvallisempiin ja biopohjaisiin lämpöpapereihin, vaan osoittavat myös, että luonnollisia rakenteita voidaan hyödyntää edullisten ja turvallisten arkituotteiden valmistuksessa, tutkijat kirjoittavat.
Seuraavaksi tavoitteena on parantaa tulostuslaatua entisestään ja skaalata tuotantoa teolliseen mittakaavaan. Lämpöpaperimarkkinoiden arvo oli noin 4 miljardia dollaria vuonna 2022, ja sen ennustetaan kasvavan 6 miljardiin dollariin vuoteen 2030 mennessä.
Toimittaja
Daniel Elg
