اثر نانوذرات رس بر خواص ساختاري و حرارتي فيلم‌هاي نانوبيوپليمري بر پايه كفيران

Effect of clay nanoparticle on structural and thermal properties of nanobiopolymer films based on kefiran

كفيران يك اگزوپلي ساكاريد توليد شده توسط ميكروارگانيسم هاي دانك كفير بوده كه داراي خواص سلامت بخشي مختلفي است. در اين پژوهش، خصوصيات فيزيكومكانيكي و حرارتي فيلم هاي نانوكامپوزيتي توليد شده از كفيران مونت موريلونيت (.0 1، 3 و 5 درصد وزني/وزني مونت موريلونيت) مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان داد افزايش نانورس سبب افزايش ضخامت و مقاومت كششي فيلم ها مي شود اما تاثير آن بر كشش در نقطه شكست، دماي انتقال شيشه اي و دماي ذوب در غلظت هاي مختلف متفاوت است به طوري كه تا غلظت 3 درصد سبب افزايش فاكتور هاي مذكور و در غلظت هاي بالاتر (5درصد) كاهش آنها را به دنبال دارد. تجزيه و تحليل الگوي پراش اشعه ايكس نشان داد كه يك ساختار متورق در اثر اضافه كردن مونت موريلونيت به ماتريكس كفيران ايجاد مي شود. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني و نتايج توپوگرافي سطحي به ترتيب نشان دهنده توزيع مناسب نانوذرات مونت موريلونيت در ساختار فيلم هاي بيو‌نانوكامپوزيتي و افزايش قابل توجه پارامترهاي زبري در اثر افزودن نانورس به ماتريكس كفيران مي باشند.

Kefiran is an exopolysaccharide produced by microorganisms present in the kefir grains that has several health promoting properties. In this research, physicomechanical and thermal characteristics of nanocomposite film composed of kefiranmontmorillonite (MMT; 1, 3 and 5% w/w) were studied. Results showed that the thickness and the tensile strength of the films increased by increasing the nanoclay content but its effect on the elongation at break, glass transition temperature and melting temperature in various concentrations is different, so that these factors increase until concentration of 3% of the nanoclay and decrease in higher concentrations(5%). Xray diffraction analysis showed that formation of an exfoliated structure with the addition of small amounts of MMT to the kefiran matrix. Scanning electron microscopy and the surface topography results showed ideal dispersion for MMT nanoparticles into the structure of the bionanocomposite films and a considerable increase in roughness parameters by incorporating the nanoparticles in kefiran matrix,respectively.