تأثير نانو مواد اصلاح‌شده با مواد زيست‌تخريب‌پذير در صنعت بسته‌بندي مواد غذايي

در پژوهش حاضر، خواص مكانيكي و حرارتي فيلم‌هاي تقويت‌شده نشاسته، پلي‌لاكتيك اسيد با نانوالياف سلولز براي استفاده در صنعت بسته‌بندي مواد غذايي، موردبررسي قرار گرفته است. درصد ميزان تأثير هركدام به‌تنهايي و با هم و همچنين بررسي تأثير ميزان نشاسته، پلي‌لاكتيك اسيد و نانوالياف سلولز در ساخت فيلم‌ها و يافتن ارتباطي ميان درصدهاي مختلف از مواد استفاده‌شده در شرايطي كه بهترين خواص را در برگيرد، از اهداف اين پژوهش است. در اين تحقيق، فيلم‌هاي نانو كامپوزيتي زيست‌تخريب‌پذير بر پايه پلي‌لاكتيك اسيد، نشاسته و نانوالياف سلولز، به‌عنوان عامل تقويت‌كننده با استفاده از روش ريخته‌گري حلال، تهيه شدند. بررسي خواص فيزيكي شامل ضخامت، رنگ و ساختار به كمك XRD و ميكروسكوپ الكتروني روبشي SEM و خواص مكانيكي شامل مقاومت كششي، مدول يانگ و درصد كشش در نقطه پارگي، خواص حرارتي شامل دماي انتقال شيشه‌اي، دماي ذوب و درصد كريستاليزاسيون به كمك DSC و طيف‌سنجي مادون‌قرمز FTIR براي فيلم‌هاي نشاسته، نانوالياف سلولز و پلي‌لاكتيك اسيد تهيه‌شده، موردمطالعه قرار گرفت. نتايج عكس‌هاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي، پراكندگي يكنواخت و بهتر نشاسته، نانوالياف سلولز همراه با پلي‌لاكتيك اسيد مخصوصاً در نشاسته و نانوالياف سلولز در سطح (1)، پلي‌لاكتيك اسيد همراه با نانوالياف سلولز در سطح (1.5) را نشان مي دهد. در بررسي خواص مكانيكي، با افزودن نانوالياف سلولز به فيلم نشاسته مدول يانگ كاهش و درصد كشش در نقطه پارگي افزايش ‌يافته است. مقاومت كششي از MPa 4.5 به MPa6.63 و MPa 6.89 براي فيلم‌هاي نشاسته و نانوالياف سلولز افزايش ‌يافته است؛ همچنين براي فيلم‌هاي پلي‌لاكتيك اسيد و نانوالياف سلولز از MPa 8.76 به MPa 18.56 و MPa 22.69 مقاومت كششي افزايش ‌يافته؛ و براي فيلم‌هاي نشاسته و نانوالياف سلولز همراه با پلي‌لاكتيك اسيد، مقاومت كششي از MPa 35.33 به 36.99 MPa افزايش ‌يافته است. افزودن نانوالياف سلولز، تأثير زيادي در نفوذپذيري به بخار آب ايجاد نكرده است.