کاربردهای متعددی از مواد گرمانرم نیازمند رنگ سیاه هستند. در این کاربردها، خواصی نظیر پشت پوشی (opacity)، قدرت سفیدآمیختی(tint strength)، فام (Hue) و پراکنش پذیری از اهمیت بالایی برخوردارند. علاوه بر این، قابلیت شناسایی مواد در فرایند بازیافت با استفاده از طیف‌سنجی فروسرخ نزدیک (NIR) نیز به‌طور روزافزونی اهمیت پیدا می‌کند. درحالی‌که بسیاری از رنگ‌دانه‌های بر پایه دوده (carbon black) در سامانه‌های تشخیص NIR قابل شناسایی نیستند، انواع دیگری از مواد سیاه‌کننده از جمله رنگ‌دانه‌های رنگی معدنی پیچیده (Complex Inorganic Coloured Phgments)(CICPs)، فریت‌های منگنز و برخی از انواع نوین مواد سیاه‌کننده‌ی زیست‌پایه (Bio-based Black) امکان تشخیص توسط NIR را فراهم می‌کنند.
شرکت فناوری Bioregion (BRT)، واقع در ایالات متحده، رنگ‌دانه‌ی سیاه زیست‌پایه TruBlack TPA Infrared (IR) را ارائه کرده که قادر به تفکیک با استفاده از تجهیزات تفکیک NIR است. این افزودنی سیاه زیست‌پایه از زیست‌توده‌ی لیگنوسلولزی به‌دست آمده از پسماند کشاورزی تولید شده است. BRT با Nagase همکاری کرده است تا این افزودنی را در سطح جهانی به فروش برساند و توزیع کند.
به گفته‌ی مدیر ارشد فناوری‌های نوظهور در Nagase، فرایند کربنه شدن نوآورانه‌ی این شرکت، با کنترل دقیق، زیست‌توده‌ای که به وفور موجود است را به کربن زیستی با کیفیت بالا تبدیل می‌کند. این فناوری در نوبت ثبت اختراع، ریخت‌شناسی سطح را تنظیم می‌کند.
به گفته‌ی مدیر شرکت، TruBlack دارای گواهی BioPreferred USDA با 100 درصد محتوای کربن زیست‌پایه است و خوراک زیست‌توده‌ی آن نیز گواهی ارگانیک OMRI را دارد. این شرکت هم‌چنین در حال پیگیری مجوز تماس با غذای ایالات متحده برای گسترش کاربردهای خود در این زمینه است.
هدف BRT توسعه‌ی مستربچ مشکی بازتابنده‌ی IR مقرون‌به‌صرفه‌ای بود که ظاهری مشابه دوده داشته باشد و ضمن ارائه‌ی قابلیت پراکندگی مناسب، بر کارکرد نهایی قطعه تاثیر منفی نگذارد. به گفته‌ی مدیر شرکت، این مستربچ حدود ۵۰ درصد رنگ‌دانه دارد و در کاربردهای معمولی با غلظت ۱.۵ تا ۲ درصد وزنی استفاده می‌شود. وی گفت: «TruBlack نسبت به سایر رنگ‌دانه‌های NIR مزایایی نیز دارد، زیرا رنگ آن بسیار نزدیک به چیزی است که شرکای صنعتی هنگام استفاده از دوده رایج انتظار دارند.» وی افزود که نوع پودری TruBlack تمیزتر و استفاده از آن نسبت به دوده آسان‌تر است. علاوه بر این، خواص مغناطیسی آن بسیار کم یا بدون خاصیت مغناطیسی است.
شرکت BRT با تامین‌کننده‌ی بسته‌بندی PakTech همکاری کرده است تا مستربچی را برای دسته‌های بسته‌بندی مشکی این شرکت بهینه‌سازی کند. این قطعات با موفقیت توسط چهار فناوری مختلف سواچینی در استرالیا شناسایی و سوا شدند و گواهینامه قابلیت سواچینی را از سازمان پیمان بسته‌بندی استرالیا (APCO) دریافت کردند.
شرکت BRT یک کارخانه آزمایشی احداث کرده است که قادر به تولید سالانه 2/1 میلیون پوند دوده زیست‌پایه است. این محصول برای کاربردهای رنگ‌دانه‌ای و صنعتی در دسترس خواهد بود. این شرکت هم‌چنین قصد دارد فرایند خود را توسعه دهد و به حوزه‌ی کاربردهای رسانا نیز وارد شود.
شرکت UPM Biochemicals (از زیرمجموعه‌های شرکت جنگل‌داری UPM با دفتر مرکزی در فنلاند) در حال ساخت یک پالایشگاه زیستی در لونای آلمان است که مواد زیست‌شیمیایی چوب‌پایه، از جمله گلیکول‌های تجدیدپذیر، قندهای صنعتی و لیگنین تولید خواهد کرد. انتظار می‌رود تولید این پالایشگاه از اواخر سال ۲۰۲۴ آغاز شود. لیگنین تولیدشده در این پالایشگاه برای ساخت پرکننده‌های عامل‌دار(Functional) تجدیدپذیر تحت عنوانUPM BioMotion Renewable Functional Fillers (RFF) به‌کار می‌رود. RFF علاوه بر نقشی که به‌عنوان یک پرکننده‌ی عامل‌دار در مواد گرمانرم دارد، می‌تواند به‌عنوان رنگ‌دانه‌ی سیاه و جایگزینی برای دوده مورد استفاده قرار گیرد. این ماده رنگ مشکی با ته‌رنگی اندکی مایل به قرمز و زرد ایجاد می‌کند.
مهندس شهرزاد مهدی‌زاده
Mehdizadeh.shahrzad96@gmail.com
