بررسي خواص فيلم‏هاي بسته‌بندي نانوكامپوزيتي فعال ضدميكروبي حاوي نانوذرات خاك ‌رس اصلاح‌شدۀ آلي

Investigating different properties of anti-microbial nanocomposite packaging films containing organically modified nanoclays

در این تحقیق، نانوكامپوزیت‏های پلیمری با افزودن نانوذرات خاك‌ رس اصلاح‌شدۀ آلی به‏صورت فیلم بسته‏بندی تهیه شدند. خواص فیزیكی، مورفولوژی سطحی، و خواص مكانیكی فیلم‏های تولیدشده به‌ترتیب با آزمون‏های پراش اشعۀ ایكس، میكروسكوپ الكترونی روبشی، مقاومت كششی (TS)، و ازدیاد طول تا نقطۀ شكست (E) بررسی شدند. برای بررسی فعالیت ضدمیكروبی فیلم‌ها از روش شمارش كلنی استفاده شد. نتایج آزمون میكروسكوپی الكترونی نحوۀ پخش نانوذرات خاك رس در بستر پلیمری را به‌صورت مناسب و یكنواخت نشان داد و تجمع نانوذرات خاك رس در مناطق گوناگون سطح شكست مشاهده نشد. نتایج آزمون مكانیكی فیلم‏ها نشان داد كه افزودن نانوذرات باعث بهبود جزئی در خواص مكانیكی فیلم‏ها گردید اما اثر بهبوددهندگی معنی‌داری در استحكام و ازدیاد طول تا نقطۀ شكست مشاهده نشد. آزمون میكروبی نشان داد كه دو نوع خاك رسCloisite  15A و 20A در غلظت 6درصد فعالیت ضدمیكروبی در مقابل استافیلوكوكوس اورئوس داشتند. در زمینۀ باكتری اشریشیا كلی همۀ انواع با مقادیر متفاوت از خاك رس خاصیت ضدمیكروبی داشتند. خاك رس نوع Cloisite 30B در برابر استافیلوكوكوس اورئوس بی‏تأثیر بود، ولی همۀ مقادیر آن بیش از دو نوع دیگر در برابراشریشیا كلی فعالیت ضدمیكروبی داشت.

Low density polyethylene films incorporating different types of organically modified nanoclays were prepared. Physical, surface morphology and mechanical properties of the films were analyzed by x-ray diffraction pattern, scanning electron microscopy and tensile strength (TS) and length increase until fracture point (E) parameters, respectively. Colony counting method was used to investigate anti-microbial activity of the resulting films. X-ray diffraction pattern showed layered structures for the most of the produced films. It was found that Cloisite 20A nanoclay produce a smooth and uniform surface in the films due to a good compatibility with low density poly ethylene matrix. Mechanical properties of the films were not significantly influenced by the addition of nanoclays into the polymeric matrix, although there was a little improvement. Microbial results showed that Cloisite 15A and 20A films at concentrations of 6% exhibited a good anti-microbial activity. All nanoclays at any concentrations tested in this study showed anti-microbial activity against E. coli.