مطالعه خواص فيزيكوشيميايي فيلم نانوكامپوزيت فعال آنتي اكسيداني برپايه پلي لاكتيك اسيد

Studying the Physicochemical Properties of Poly (lactic acid) Based Nanocomposite Antioxidant Active Film

نانوفيبر سلولزي اصلاح شده با اسيد چرب (MCNF) و آنتي اكسيدان ترت بوتيل هيدروكينون (TBHQ) به فيلم پلي لاكتيك اسيد (PLA) اضافه شدند و تاثير آنها بر ريز ساختار، ويژگي‌هاي حرارتي، مكانيكي و بازدارندگي فيلم PLA مورد بررسي قرار گرفت. ريز ساختار سطح شكست فيلم‌ها توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني (FE-SEM) مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج آزمون پراش اشعه ايكس (XRD) نشان داد كه بلورينگي فيلم‌‌هاي نانوكامپوزيت حاوي MCNF بيشتر از فيلم خالص PLA و فيلم‌هاي فعال حاوي TBHQ بود. نتايج گرماسنجي پويشي افتراقي نشان داد كه با افزودن هر دو تركيب، دماي انتقال شيشه‌اي و دماي ذوب فيلم ها تغيير مي كند. افزودن 3% TBHQ باعث كاهش معني‌دار (05/0?p) در استحكام كششي فيلم PLA از 52/10 به MPa 03/6 شد در صورتيكه، استحكام مكانيكي فيلم با افزودن MCNF بهبود يافت. نفوذپذيري نسبت به بخار آب و اكسيژن نيز با افزودن TBHQ و MCNF بترتيب افزايش و كاهش يافت.

Fatty acid modified cellulose Nanofibers (MCNFs) and TBHQ antioxidant were added to poly (lactic acid) (PLA) film. The combined effects of the MCNFs and TBHQ on the morphological, thermal, mechanical and barrier properties of PLA film were analyzed. The morphology of fracture surfaces evaluated by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). XRD results showed that the crystallinity of the PLA film with added MCNFs was substantially higher than that of pure PLA and antioxidant active PLA films. Glass transition and melting temperatures changed with the addition of these two components. The addition of 3wt% of TBHQ to PLA films leads to a significant reduction (p < 0.05) of tensile strength from 10.52 to 6.03 MPa. However, mechanical stiffness of PLA films improved significantly by addition of MCNFs. Water vapor permeability and oxygen permeability increased and decreased significantly (p < 0.05) by addition of TBHQ and MCNFs respectively.