تاثير گليسرول و نانوسلولز بر ويژگي‌هاي آبدوستي و مكانيكي كامپوزيت‌هاي ژلاتين- كربوكسي متيل سلولز

تلاش‌هاي گسترده‌اي جهت توسعه بسته‌بندي‌هاي بر پايه بيوپليمرهاي زيست تخريب‌پذير و بهبود كارايي آنها صورت گرفته است. بيوپليمرها كه از منابع قابل تجديد كشاورزي حاصل مي‌شوند جايگزيني مناسب براي پلاستيك‌هاي سنتزي به‌شمار مي‌روند. اثر گليسرول (%60- 20) به‌عنوان نرم‌كننده و نانوكريستال سلولز (%30- 0) به‌عنوان پركن بر ويژگي‌هاي نانوكامپوزيت‌هاي ژلاتين- كربوكسي متيل سلولز مطالعه گرديد. نانوسلولز مورد استفاده به روش هيدروليز اسيدي توليد و توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي و پراش اشعه ايكس مورد ارزيابي قرار گرفت. پس از توليد نانوكامپوزيت‌ها به روش تبخير حلال آزمون‌هاي نفوذپذيري نسبت به بخار آب، حلاليت در آب، جذب رطوبت، زاويه تماس، خواص رنگي و خواص مكانيكي انجام يافت. فيلم‌هاي تهيه شده زماني كه از نانوسلولز كمتري استفاده شد نفوذپذيري كمتري نسبت به بخار آب از خود نشان دادند (3.62× 11-^10تا 2.23× 12-^10 gm/m2Pas) ولي غلظت‌هاي بالاي نانوكريستال سلولز موجب افزايش نفوذپذيري نسبت به بخار آب مي شود. با افزايش ميزان گليسرول به دليل تشكيل پيوندهاي جديد و از دسترس خارج شدن گروه‌هاي هيدروكسيل از مقادير جذب رطوبت كاسته مي‌شود البته در مقادير پايين نانوكريستال سلولز وارد فضاهاي خالي در ماتريكس فيلم شده و از حركت آزادانه ملكول‌هاي آب ممانعت به عمل مي‌آورد. همين‌طور نمونه‌هاي توليد شده مقادير جذب رطوبت بالا داشتند و زاويه تماس متوسطي در حدود 60 درجه از خود نشان دادند. در سطوح ثابت نانوكريستال سلولز با افزايش مقدار گليسرول زاويه تماس كاهش يافته است چرا كه گليسرول به‌عنوان يك تركيب چند الكلي از خاصيت آبدوستي زيادي برخوردار است. اثر متقابل نانوسلولز و گليسرول بر اين ويژگي معني‌دار است. در تيمارهاي با سطوح پايين گليسرول ازدياد طول در نقطه شكست به زير 5 درصد تقليل يافته است. در خصوص استحكام كششي فيلم‌هاي حاصل از قدرت بالايي برخوردار هستند و حداكثر استحكام كششي 37/84 مگاپاسكال به‌دست آمد اين مقدار در مورد تيماري است كه از 40 درصد گليسرول بدون افزودن نانوسلولز تهيه شده بود به‌دست آمد افزودن نانوسلولز به مقدار 4 درصد باعث كاهش جزئي در استحكام كششي مي‌شود. رنگ نمونه‌ها مطلوب ارزيابي گرديد. استفاده از گليسرول به ميزان 60 درصد و نانوسلولز به مقدار 4/4 درصد سبب توليد فيلم با ويژگي‌هاي مطلوب مي‌شود. به‌كارگيري ژلاتين و كربوكسي متيل سلولز باعث توليد فيلم‌هايي گرديد كه از نظر نفوذپذيري نسبت به بخار آب و نم شوندگي سطوح نسبت به فيلم‌هاي خالص داراي ويژگي‌هاي بهبود يافته‌اي هستند.