تهيه نانوكامپوزيت ضدباكتري پلي وينيل كلريد-روي اكسيد با خواص مكانيكي بهبود يافته با ب هكارگيري طراحي آزمون تاگوچي

Preparation of Antibacterial Polyvinylchloride/ZnO Nanocomposite with Improved Mechanical Properties Using Taguchi Experimental Design

در پژوهش حاضر، با هدف بهبود خواص مكانيكي و خاصيت ضدباكتري پلي وينيل كلريد، نانوذرات روي اكسيد ب هعنوان تقوي تكننده انتخاب شد. نانوكامپوزيت پلي وينيل كلريد-روي اكسيد از اختلاط نانوذرات روي اكسيد با محلول پلي وينيل كلريد تهيه شد. در اين راستا، اثر پنج عامل مقدار روي اكسيد، نوع حلال، روش اضاف هكردن روي اكسيد، دماي خش كشدن فيلم و مدت زمان همزدن پس از اضاف هكردن روي اكسيد در سطح هاي مختلف بر بهبود خواص مكانيكي نانوكامپوزيت حاصل با استفاده از روش تاگوچي بررسي شد. حالت بهينه با ب هكارگيري روش تحليل سيگنال به نوفه ) S/N ( معين شد. نتايج نشان داد، نوع حلال، روش اضاف هكردن روي اكسيد و مقدار وزني آن در سطح اطمينان % 95 معني دار هستند. براي انجام دادن آزمون ضدباكتري از دو نوع باكتري استافيلوكوكوس اوريوس و اشرشياكلي )يك باكتري گرم مثبت و يك باكتري گرم منفي( در محيط كشت مولر هينتون آگار استفاده شد. اين آزمون خاصيت ضدباكتري نانوكامپوزيت بهينه را در مقايسه با پلي وينيل كلريد خالص تا ييد كرد. ميكروسكوپ الكتروني پويشي متصل به سامانه پراش انرژي پرتو EDX) X ( براي مشخص كردن تركيب و ساختار نانوكامپوزيت تهيه شده در حالت بهينه استفاده شد.

Zinc oxide (ZnO) nanoparticles were employed as reinforcing agent to improve the antibacterial and mechanical properties of polyvinyl chloride (PVC). PVC-ZnO nanocomposite was prepared by dispersing ZnO nanoparticles into a PVC solution. Taguchi experimental design method was used to determine the optimal conditions for preparation of nanocomposite. The effects of five factors including ZnO weight percentage, its addition method, type of solvent, film drying temperature and stirring time were investigated on different levels. Optimal conditions were determined by signal/noise (S/N) method. It was found that, type of solvent, the ZnO weight percentage and its addition method are three determining factors at 95% confidence level. Staphylococcus aureus and Escherichi coli, two different types of bacteria (one gram-positive bacteria and one gram-negative bacteria) were used in Mueller-Hinton broth for antimicrobial testing. This test confirmed the antibacterial property of the optimal nanocomposite in respect to pure polyvinyl chloride. A scanning electron microscope (SEM) coupled with an energy dispersive X-ray system (EDX) was used to characterize the composition and structure of the optimal nanocomposite film.