3- اثر مونت موريلونيت و نانو بلور سلولز بر خواص فيزيكي فيلم هاي آميخته كربوكسي متيل سلولوز- پلي وينيل الكل

The Effects of Montmorillonite and Cellulose Nanocrystals on Physical Properties of Carboxymethyl Cellulose/Polyvinyl Alcohol Blend Films

نانوبلور سلولوز(CNC)، نانوماده اي است كه از آب كافت جزيي سلولوز و جدا شدن نواحي بي شكل آن حاصل مي شود. از مزياي اين تركيب زيست تخريب پذيري و نداشتن آثار نامطلوب بر سلامت انسان است. در اين پژوهش، ابتداCNC از لينتر پنبه تهيه شد و براي تاييد دست يابي به مقياس نانو از ميكروسكوپي الكتروني عبوري و ميكروسكوپي نيروي اتمي استفاده شد. فيلم هاي كربوكسي متيل سلولوز (CMC)- پلي وينيل الكل (PVA)- نانوخاك رس (MMT) و كربوكسي متيل سلولوز- پلي وينيل الكل- نانوبلور سلولوز (CNC)، حاوي مقادير 3 تا 10% (وزني/ وزني CMC) نانوپركننده، با استفاده از روش قالب ريزي توليد و خواص فيزيكي آنها مقايسه شد تا اثر استفاده از CNC به جاي نانوخاك رس در فيلم هاي بر پايه كربوكسي متيل سلولوز مشخص شود. نتايج آزمون پراش پرتو X در اين پژوهش حاكي از تشكيل ساختار بين لايه اي براي نانوكامپوزيت حاوي نانوخاك رس در تمام غلظت نانوذرات افزوده شده بود. نتايج نشان داد كه در سطح 10% نانوپركننده ها، تفاوت بين نانوذرات در كاهش جذب رطوبت، در سطح 5% معني دار نبود. فيلم هاي حاوي نانوخاك رس، استحكام مكانيكي بيشتري را در مقايسه با فيلم هاي حاوي CNC نشان دادند. استحكام كششي نهايي فيلم حاوي 10% نانوخاك رس و CNC به ترتيب به مقدار 72/69% و 05/47% نسبت به فيلم شاهد افزايش نشان داد.

Cellulose nanocrystal (CNC) is a type of nanomaterial which is produced by partial hydrolysis of cellulose and elimination of its amorphous regions. CNC has several advantages such as biodegradability and safety toward human health. In this study, CNC was produced from cotton linters and methods such as transmission electron microscopy and atomic force microscopy were used for confirmation of nanoscale size production of cellulose crystals. Carboxymethyl cellulose (CMC)/polyvinyl alcohol (PVA)-nanoclay (MMT) and CMC-PVA-CNC films, containing 3-10% (wt/wt CMC) nanofillers, were prepared by casting method and their physical properties were compared in order to approve the use of CNC instead of MMT for its contribution in improving the physical properties of carboxymethyl cellulose-based films. The X-ray diffraction results indicated the formation of an exfoliated nanostructure at all nanoparticle concentrations. The results showed that there was no significant difference (p < 0.5) between the moisture absorption properties of films containing the two types of nanofiller. The films containing nanoclay showed higher mechanical strength compared to those containing CNC. The ultimate tensile strengths of the films containing 10% nanoclay and CNC were higher than the control film (69.72% and 47.05%, respectively).