السيلوفان

السيلوفان عبارة عن غشاء رقيق وشفاف مصنوع من السليلوز المُعاد تدويره . نفاذيته المنخفضة للهواء والزيوت والشحوم والبكتيريا والماء السائل تجعله مناسبًا لتغليف المواد الغذائية . يتميز السيلوفان بنفاذية عالية لبخار الماء ، ولكن يمكن تغليفه بطبقة من نيتروسليلوز لمنع ذلك.

يُستخدم السيلوفان أيضاً في الأشرطة اللاصقة الشفافة الحساسة للضغط ، والأنابيب، والعديد من التطبيقات المماثلة الأخرى.

السيلوفان مادة قابلة للتحلل الحيوي والتسميد، ويمكن الحصول عليها من مواد حيوية. ^{[ 1 ]} تستخدم عملية الإنتاج الأصلية ثاني كبريتيد الكربون (CS2 ₎ ، والذي ثبتت سميته العالية للعمال. ^{[ 2 ]} يمكن استخدام عملية الليوسيل الأحدث لإنتاج أغشية السليلوز دون استخدام ثاني كبريتيد الكربون. ^{[ 3 ]}

"السيلوفان" مصطلح عام في بعض البلدان، ^{[ 4 ]} بينما في بلدان أخرى هو علامة تجارية مسجلة مملوكة لشركة دوبونت . ^{[ 4 ]}

يُستخلص السليلوز من الخشب والقطن والقنب وألياف عضوية أخرى، حيث تُذاب في محلول قلوي وثاني كبريتيد الكربون لتكوين محلول من الفسكوز السائل . ثم يُضخ المحلول عبر فتحة إلى حوض من حمض الكبريتيك المخفف وكبريتات الصوديوم لإعادة تحويل الفسكوز إلى غشاء من السليلوز. بعد ذلك، يُمرر الغشاء عبر سلسلة أخرى من الأحواض؛ حوض لإزالة الكبريت ، وآخر لتبييض الغشاء، وثالث لإضافة مواد مُليّنة، مثل الجلسرين ، لمنع الغشاء من أن يصبح هشًا.

تُستخدم عملية مماثلة لصنع ألياف الرايون ، حيث يتم بثق محلول الفسكوز من خلال مغزل لتشكيل خيوط السليلوز ، بدلاً من الشق الذي يشكل غشاء السليلوز .

السيلوفان - مثل الفسكوز (الخيطي) والرايون والسليلوز - هو بوليمر من الجلوكوز ، حيث أن السيلوفان يختلف هيكليًا عن الجلوكوز الأحادي ، بينما تركيبه الكيميائي هو نفسه.

اخترع الكيميائي السويسري جاك إي. براندنبرغر السيلوفان عام ١٩٠٨، ^{[ ٦ ]} أثناء عمله في شركة بلانشيسيري إيه تينتوريري دو ثاون . ^{[ ٧ ]} استلهم براندنبرغر فكرته من خاصية طرد الماء التي تظهر على مفرش طاولة أحد المطاعم عند انسكاب النبيذ عليه، فهدف إلى ابتكار مادة تطرد السوائل بدلاً من امتصاصها. تضمنت محاولته الأولى لإنتاج هذه المادة رش طبقة عازلة للماء على قماش الفسكوز . كان القماش المطلي الناتج قاسياً للغاية، ولكن بعد التجفيف، أمكن فصل طبقة السليلوز الشفافة بسهولة عن القماش الأساسي على شكل طبقة مرنة ومتصلة. وإدراكاً منه لإمكانيات هذا التكوين العرضي لمادة شفافة ذات بنية متينة، تخلى براندنبرغر عن طريقته الأصلية.

استغرق براندنبرغر عشر سنوات لإتقان فيلمه. وكان تحسينه الرئيسي لفيلمه الأصلي الشبيه بالسيلوفان هو إضافة الجلسرين لتليين المادة. وبحلول عام 1912، كان قد صنع آلة لتصنيع الفيلم، أطلق عليها اسم "سيلوفان" - وهو مزيج من كلمتي " سليلوز " و " ديافان " (شفاف). وحصل فيلم المنتج، السيلوفان، على براءة اختراع في ذلك العام. ^{[ 8 ]} وفي العام التالي، اشترت شركة "كومبتوار دي تيكستايلز أرتيفيسيل" (CTA) حصة شركة "ثاون" في السيلوفان، وأسس براندنبرغر شركة جديدة باسم "لا سيلوفان إس إيه". ^{[ 9 ]}

في الولايات المتحدة، بدأت شركة ويتمانز باستخدام السيلوفان لتغليف حلوى ويتمانز سامبلر عام ١٩١٢. وظلت ويتمانز أكبر مستهلك للسيلوفان المستورد من فرنسا حتى عام ١٩٢٤ تقريبًا، عندما أنشأت شركة دوبونت أول مصنع لإنتاج السيلوفان في الولايات المتحدة. شهد السيلوفان مبيعات محدودة في الولايات المتحدة في البداية، لأنه على الرغم من كونه مقاومًا للماء، إلا أنه لم يكن مقاومًا للرطوبة؛ إذ كان يمتص الماء أو يصدّه، ولكنه كان يسمح بمرور بخار الماء. وهذا يعني أنه لم يكن مناسبًا لتغليف المنتجات التي تتطلب مقاومة للرطوبة. استعانت دوبونت بالكيميائي ويليام هيل تشارش (١٨٩٨-١٩٥٨)، الذي أمضى ثلاث سنوات في تطوير طلاء نيتروسليلوز ، والذي عند تطبيقه على السيلوفان، جعله مقاومًا للرطوبة. ^{[ 10 ]} بعد طرح السيلوفان المقاوم للرطوبة في عام 1927، تضاعفت المبيعات ثلاث مرات بين عامي 1928 و1930، وفي عام 1938، شكل السيلوفان 10% من مبيعات شركة دوبونت و25% من أرباحها. ^{[ 9 ]}

لعب السيلوفان دورًا محوريًا في تطوير تجارة التجزئة للحوم الطازجة بنظام الخدمة الذاتية. ^{[ 11 ]} ساعدت شفافية السيلوفان المستهلكين على معرفة جودة اللحوم قبل الشراء. إلا أن السيلوفان كان له أثر سلبي على المستهلكين عندما تعلم المصنّعون التلاعب بمظهر المنتج من خلال التحكم في مستويات الأكسجين والرطوبة لمنع تغير لون الطعام. ^{[ 11 ]} وقد اعتُبر اختراعًا بالغ الأهمية لدرجة أن السيلوفان ذُكر إلى جانب عجائب العصر الحديث الأخرى في أغنية " أنت الأفضل " (من ألبوم Anything Goes ) عام 1934. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}

قامت شركة كورتولدز البريطانية للمنسوجات بتنويع عملياتها عام 1930 لتشمل إنتاج غشاء من الفسكوز يُسمى "فيسكاسيل". إلا أن المنافسة مع السيلوفان، الذي حقق نجاحًا تجاريًا كبيرًا، أعاقت مبيعات فيسكاسيل. ونتيجة لذلك، تأسست شركة بريتيش سيلوفان المحدودة (BCL) عام 1935، بالتعاون مع شركة سيلوفان وشركتها الأم الفرنسية CTA. ^{[ 15 ]} أنشأت BCL مصنعًا رئيسيًا للإنتاج في بريدج ووتر ، سومرست ، بين عامي 1935 و1937، ووظفت فيه 3000 عامل. كما افتُتحت مصانع أخرى لإنتاج السيلوفان في كورنوال، أونتاريو (BCL كندا)، كملحق لمصنع كورتولدز القائم لإنتاج حرير الفسكوز، والذي كانت تشتري منه محلول الفسكوز، وفي بارو إن فورنيس ، كمبريا. أُغلق المصنعان الأخيران في تسعينيات القرن العشرين.

يُصنع غشاء السليلوز باستمرار منذ منتصف ثلاثينيات القرن العشرين، ولا يزال يُستخدم حتى اليوم. إلى جانب تغليف مجموعة متنوعة من المواد الغذائية، توجد له تطبيقات صناعية، مثل استخدامه كقاعدة لأشرطة لاصقة ذاتية مثل سيلوتيب وسكوتش تيب ، وغشاء شبه منفذ في بعض بطاريات ثاني أكسيد المنغنيز القلوية ، ^{[ 16 ]} وأنابيب غسيل الكلى (أنابيب فيسكينغ)، وعامل فصل في صناعة منتجات الألياف الزجاجية والمطاط . يُعد السيلوفان المادة الأكثر شيوعًا في صناعة عبوات السيجار ؛ إذ تجعله نفاذيته لبخار الماء منتجًا مناسبًا لهذا الغرض ، حيث يجب السماح للسيجار بالتنفس أثناء تغليفه وتخزينه.

تراجعت مبيعات السيلوفان منذ ستينيات القرن الماضي، نتيجةً لظهور بدائل تغليف أخرى. وقد يكون التلوث الناتج عن ثاني كبريتيد الكربون وغيره من المنتجات الثانوية لعملية تصنيع الفسكوز قد ساهم أيضاً في تراجعه مقارنةً بالأغشية الأقل تكلفة المصنوعة من البتروكيماويات، مثل بولي إيثيلين تيريفثالات ثنائي المحور (BoPET) وبولي بروبيلين ثنائي المحور (BOPP) في ثمانينيات وتسعينيات القرن الماضي. مع ذلك، شهد السيلوفان انتعاشاً ملحوظاً في الآونة الأخيرة، بدءاً من عام 2017، نظراً لكونه مُستخلصاً من مصادر حيوية، وقابلاً للتحلل الحيوي والتسميد. ويُشوب سجله في مجال الاستدامة بعض الغموض بسبب عملية تصنيعه كثيفة الاستهلاك للطاقة، والأثر السلبي المحتمل لبعض المواد الكيميائية المستخدمة، إلا أن الشركات المصنعة الرائدة أحرزت تقدماً كبيراً في السنوات الأخيرة في الحد من بصمتها البيئية. ^{[ 1 ]}

عند وضع السيلوفان بين مرشحين استقطابيين مستويين ، فإنه يُنتج ألوانًا موشورية، نظرًا لخصائصه الانكسارية المزدوجة . ويُستخدم هذا التأثير غالبًا لخلق تأثيرات شبيهة بالزجاج الملون في الأعمال الفنية الحركية والتفاعلية.

على الرغم من أن السيلوفان قابل للتحلل الحيوي، إلا أن ثاني كبريتيد الكربون - المستخدم في معظم إنتاج السيلوفان - شديد السمية. وتختلف مصانع الفسكوز اختلافًا كبيرًا في كمية _ثاني كبريتيد الكربون التي يتعرض لها عمالها ، ولا تقدم معظمها أي معلومات حول حدود السلامة الكمية أو مدى التزامها بها. ^{[ 2 ] [ 17 ]} ويوصي المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) بحد أقصى للتعرض قصير المدى يبلغ 10  جزء في المليون. ^{[ 18 ]}

في المملكة المتحدة والعديد من الدول الأخرى، تُعدّ "سيلوفان" علامة تجارية مسجلة مملوكة لشركة فوتامورا كيميكال المحدودة ، ومقرها في ويغتون ، كمبريا ، إنجلترا. ^{[ 19 ] [ 20 ]} في الولايات المتحدة الأمريكية وبعض الدول الأخرى، أصبح مصطلح "سيلوفان" شائع الاستخدام ، ويُستخدم غالبًا بشكل غير رسمي للإشارة إلى مجموعة واسعة من منتجات الأغشية البلاستيكية ، حتى تلك غير المصنوعة من السليلوز، مثل أغلفة البلاستيك المصنوعة من مادة PVC . نتيجةً لهذا الاستخدام الشائع، يُفضّل استخدام مصطلح "غشاء السليلوز"، الأكثر دقة من الناحية العلمية، بشكل متزايد في الصناعة وعلم المواد لتمييز منتج السليلوز المُعاد تدويره الأصلي بدقة عن البلاستيك المُشتق من البتروكيماويات.

• البلاستيك الحيوي
• شركة بريتيش سيلوفان
• علامة تجارية عامة

• بلانك، بول ديفيد (2016). الحرير الصناعي  : التاريخ القاتل لرايون الفسكوز . نيو هيفن: مطبعة جامعة ييل. ص  328. ISBN 9780300204667.

• فوتامورا

• اختراع السيلوفان