بررسي خواص فيزيكي نانوكامپوزيت هاي بر پايه نشاسته سيب زميني- نانوبلور سلولز (NCC) استخراج شده از پنبه

Physicochemical Properties of Potato Starch-NCC Based Nanocomposites

هدف از اين تحقيق بررسي تاثير افزودن غلظت هاي مختلف نانوبلورهاي سلولز بر خواص فيزيكي نانوكامپوزيت نشاسته حاوي نانوبلور سلولز است. براي بررسي نحوه پخش نانوذرات در ماتريكس پليمر، از آزمون پراش اشعه X استفاده شد. مقاومت حرارتي و خواص مكانيكي فيلم هاي نانوكامپوزيت به ترتيب با آزمون گرماسنجي پويشي تفاضلي و آزمون كشش بررسي شد. بررسي خواص فيزيكي نمونه هاي نانوكامپوزيت نشان مي دهد كه افزودن نانوبلورهاي سلولز به فيلم نشاسته، مقاومت به رطوبت فيلم ها را بهبود مي بخشد. با افزودن نانوبلورهاي سلولز از صفر تا 9 درصد، استحكام كششي از 9/5 تا 64/7 مگاپاسكال افزايش مي يابد و كرنش تا نقطه پاره شدن از 82/34 درصد به 66/20 درصد مي رسد؛ اما روند كاهشي مشاهده شده در تغييرات كرنش در نقطه پاره شدن، در نانوكامپوزيت هاي حاوي غلظت هاي بالاي نانوبلور سلولز (5، 7 و 9 درصد)، معني دار نيست. بروز اين ويژگي ها را مي توان به ساختار منظم بلوري و استحكام كششي بالاي نانوالياف سلولز و برهم كنش-هاي هيدروژني بين نانوالياف سلولز و زنجيره هاي پليمر نسبت داد. بررسي مقاومت حرارتي نمونه هاي نانوكامپوزيت نشان مي دهد كه دماي ذوب فيلم نشاسته خالص 218 درجه سلسيوس است كه با افزايش غلظت نانوذرات تا 9 درصد، به 5/251 درجه سلسيوس مي رسد؛ اما با افزايش غلظت نانوذرات، دماي انتقال شيشه اي نمونه هاي نانوكامپوزيت كاهش پيدا مي كند. اين نتايج نشان مي دهند كه عملكرد نانوبلور سلولز در نواحي بي شكل (آمورف) و بلوري نشاسته، متفاوت است. نتايج آزمون پراش اشعه X نشان مي دهد در ساختار كامپوزيت نانوذرات خواص بلوري خود را حفظ مي كنند ولي موجب تغيير الگوي پراش نشاسته نمي شوند.