بهینهسازی خواص مکانیکی و نوری نانوکامپوزیتهای بر پایه پلیوینیل الکل بهمنظور بستهبندی مواد غذایی
2021
مریم زمانیان | حسن صدرنیا | مهدی خجستهپور | فرشته حسینی | جولز تیبالت
در این پژوهش، برای بهبود ویژگیهای فیلمهای بر پایه پلیوینیل الکل (PVA) از دو نوع نانوذره دی اکسید تیتانیوم (TiO2) (۱و۲ درصد وزنی) و مونت موریلونیت (MMT) (۲و ۴ درصد وزنی) بهصورت توأم استفاده گردید و سپس تأثیر این دو نانوذره بر خواص مکانیکی (مدول یانگ و مقاومت کششی)، ویژگیهای رنگ (تفاوت رنگسنجی کل و ضریب سفیدی) و میزان عبور نور در فیلمها توسط روش سطح پاسخ (RSM) مورد بررسی قرار گرفت. جهت تعیین مشخصات فیلمها از تکنیکهای مختلفی نظیر پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. الگوهای پراش X نشان دادند که نانوذرات بهخوبی در ماتریس پلیمر پخش شدهاند و ریز ساختار فیلمهای PVA/TiO2 و PVA/MMT از نوع لایهلایه میباشد. همچنین میکروگرافهای SEM توزیع خوبی از نانوذرات را در غلظت کم نشان دادند در حالی که در غلظت های بالا تجمع نانوذرات مشاهده شد. در این پژوهش اثر خطی نانوذرات MMT و اثر متقابل TiO2 و MMT بر مقاومت کششی معنیدار بود (۰۵/۰>P) در حالی که اثر خطی، درجه دوم و اثر متقابل هر دو نانوذره بر مدول یانگ معنیدار بود (۰۱/۰>P) و در حالت کلی مقادیر بهینه TiO2 و MMT بهترتیب ۱% و ۴% برای خواص مکانیکی بهدست آمد. همچنین وجود هردو نانوذره در ماتریس پلیمر بر میزان عبور نور از فیلم و ΔE مؤثر و معنیدار بود (۰۱/۰>P). با بررسی سفیدی فیلمها فیلم نانوکامپوزیتی با ترکیب ۲% از TiO2 و ۴% از MMT از نظر ظاهری سفیدتر از سایر نمونهها و در حقیقت کدرتر گزارش شد. با بررسی نتایج مختلف آزمایشگاهی و تحلیل آنها با روش سطح پاسخ نمونه بهینه از نظر خواص مکانیکی و فیزیکی نمونهای با TiO2 ۵/۰% و MMT ۴% پیشنهاد شد.
显示更多 [+] 显示较少 [-]