خواص ريخت شناسي، مكانيكي و بازدارندگي فيلم هاي كامپوزيتي پلي لاكتيك اسيد/ نانوكريستال سلولز/ نانورس

اين تحقيق با هدف توليد فيلم هاي كامپوزيتي زيست تخريب پذير حاصل از ذرات نانوكريستال سلولز، نانورس و پلي لاكتيك اسيد (PLA) انجام شد. فيلم هاي نانوكامپوزيت حاوي درصدهاي مختلف نانوكريستال سلولز و نانورس (0، 3 و 5 درصد وزني) با استفاده از روش قالب گيري حلال تهيه و خواص ريخت شناسي، مكانيكي و بازدارندگي آنها مورد ارزيابي قرار گرفت. براي اين منظور از آزمون تفرق اشعه ايكس (XRD) براي مطالعه كيفيت پراكنش نانوذرات در ماده زمينه PLA استفاده شد. براي ارزيابي خواص مكانيكي و بازدارندگي فيلم ها، استحكام كششي، نفوذپذيري در برابر بخار آب و سرعت انتقال اكسيژن نمونه ها اندازه گيري شد. الگوهاي پراش اشعه ايكس نشان داد PLA خالص ساختار نيمه بلوري دارد كه با افزودن نانوكريستال سلولز به آن ساختار منظم تري پيدا كرده و درجه بلورينگي آن بهبود يافته است. همچنين مشاهدات ساختاري نشان دهنده تشكيل ساختار بين لايه اي در فيلم هاي نانوكامپوزيتي حاوي درصدهاي مختلف نانورس بود. نتايج آزمون كشش حاكي از آن است كه وجود نانوكريستال سلولز در ماده زمينه پليمري موجب افزايش استحكام كششي و مدول الاستيسيته نانوكامپوزيت نسبت به PLAخالص مي شود. همچنين با افزايش مقدار نانورس تا سطح 3%، خواص مكانيكي فيلم هاي كامپوزيتي افزايش يافت، با اين وجود افزايش بيشتر مقدار نانورس (تا سطح 5%) موجب افت خواص مكانيكي فيلم ها شد. روند افزايشي خواص مكانيكي در اثر حضور همزمان دو نوع پركننده نانومتري به ضريب ظاهري و مدول بالاي نانوذرات و كاهش خواص مكانيكي در سطوح بالاي اختلاط ذرات نانورس به تجمع، پراكنش نايكنواخت و تشكيل توده هاي درهم رفته نسبت داده شد. از طرف ديگر افزودن نانوكريستال سلولز و نانورس با كاهش نفوذپذيري در برابر بخار آب و سرعت انتقال اكسيژن موجب بهبود خواص بازدارندگي نانوكامپوزيت ها شده است.