بهينه‌سازي آميخته‌هاي سه‌تايي بر پايه پلي‌لاكتيك اسيد طبق خواص فيزيكي و زيستي

افزايش ضايعات پلاستيكي صنعت بسته بندي و نگراني ها درباره ي مشكلات زيست محيطي آن ها، استفاده از زيست پليمرها را مورد توجه محققان بسياري قرار داده است. بنابراين تهيه فيلم هاي زيست تخريب پذير ارزان با خواص مطلوب، به منظور استفاده در صنعت بسته بندي مي تواند چالشي جذاب تلقي شود.در پژوهش حاضر آميخته هايي سه تايي بر پايه پلي لاكتيك اسيد (Poly (Lactic Acid), PLA) بر مبناي طراحي آزمايش (روش مخلوط) تهيه شد. بدين منظور، ابتدا نشاسته ترموپلاستيك (Thermoplastic Starch, TPS) با استفاده از 28 درصد وزني سوربيتول (Sorbitol) و 14 درصد وزني گليسرول (Glycerol) تهيه شد. سپس با استفاده از روش اختلاط مذاب (Melt Mixing)، آميخته ها ي سه تايي پلي لاكتيك اسيد/ پلي كاپرولاكتون (Poly (Caprolactone), PCL)/ نشاسته ترموپلاستيك در تركيب درصدهاي مختلف تهيه شدند. آزمون هاي مورفولوژيكي، فيزيكي (كشش و تراوايي بخار آب)، زيست تخريب پذيري و هم چنين رئولوژيكي بر روي نمونه ها انجام شد. در پايان نمونه ي بهينه با استفاده از نرم افزار Minitab تعيين شد.با بررسي تصاوير ميكروسكوپ الكترون روبشي، ناسازگاري و جدايي فازي در آميخته ها مشاهده شد. با افزايش مقادير PCL و TPS، به ترتيب افزايش انعطاف پذيري به دليل اثر نرم كنندگي (Plasticization Effect) PCL و كاهش خواص مكانيكي مشاهده شد. نتايج آزمون عبورپذيري نشان داد كه نمونه هاي حاوي مقادير كمتر از TPS، به دليل ماهيت آب دوستي، و بيشتر از PCL، به دليل افزايش بلورينگي زمينه، داراي تراوايي بخار آب كمتري بودند. هم چنين تأثير TPS در آزمون زيست تخريب پذيري كاملاً مشخص شد، بدين گونه كه نمونه ي حاوي 35 درصد وزني TPS، حدود 50 درصد از وزن خود را در مدت 14 هفته از دست داد. در انتها نمونه ي 50/25/25 (PLA/PCL/TPS) به عنوان نمونه ي بهينه توسط نرم افزار Minitab انتخاب شد. نتايج نشان دادند كه فيلم هاي فرمول بندي شده در اين تحقيق قابليت استفاده در مواد بسته بندي زيست تخريب پذير با خواص مكانيكي و سدگري مناسب را دارند.