تهيه و بررسي خواص فيزيكي فيلم كامپوزيتي زيست تخريب پذير نشاسته –CMC حاوي نانوذرات مونت موريلونيت

Preparation and Study of Physical Properties of Starch- CMC Biodegradable Composite Film Containing Montmorillonite Nanoparticles

در اين پژوهش، فيلم زيست نانوكامپوزيت جديد نشاسته اصلاح شده با سيتريك اسيد– كربوكسي متيل سلولوز (CMC)– مونت موريلونيت (MMT) به روش ريخته گري توليد شد و اثر مقدار MMT روي ساختار و خواص فيزيكي فيلم زيست كامپوزيت نشاسته - CMC، مطالعه شد. آزمون پراش پرتو X نشان داد كه برقراري پيوندهاي هيدروژني قوي بين گروه‌هاي هيدروكسيل نشاسته، CMC و MMT باعث نفوذ زنجيرهاي زيست پليمر در فضاي بين لايه‌هاي خاك رس مي‌شود. با افزايش مقدار خاك رس از صفر به 7 درصد، نفوذپذيري نسبت به بخار از 44/2 به g/mhPa 7-10×13/1 كاهش يافت. فيلم حاوي 7 درصد خاك رس، بيشترين استحكام كششي تا شكست (MPa 55/27) و كمترين كرنش تا شكست (25/18 درصد) را دارد. آزمون DSC نشان داد كه با افزايش مقدار MMT از 1 به 7 درصد، دماي ذوب فيلم‌ها از 5/221 به ?C0/243 افزايش مي‌يابد، اما محدوده انتقال شيشه‌اي فيلم‌ها به‌تدريج كاهش يافته و ناپديد مي‌شود.

Novel citric acid modified starch-carboxy methyl cellulose (CMC)-montmorillonite (MMT) bionanocomposite films were prepared by casting method and the effect of MMT on the structural and physical properties of the starch-CMC biocomposites was studied. X-ray diffraction test showed that strong polar interactions between the hydroxyl groups present in the starch and CMC chains and in the silicate layers led to intercalation of biopolymer chains into MMT layers galleries. The water vapor permeability decreased from 2.44 to 1.13×10-7 g/mhPa as the MMT percentage increased from 0 to 7%. At the level of 7% MMT, the composite films showed the highest ultimate tensile strength (27.55 MPa) and lowest strain-to-break (18.25%). The DSC tests showed that, the temperature position of the melting peak increased from 221.5°C to 243.0°C as MMT content increased from 1 to 7 %, but the glass transition decreased and gradually disappeared.