مقایسه نفوذ پذیری، زاویه تماس و ویژگی های گرمایی نانو چندسازه های بر پایه کربوکسی متیل سلولز دارای دو نوع نانو پرکننده: نانو رس و نانو ویسکر سلولز

کربوکسی متیل سلولز، پلی ساکاریدی است که توانایی تشکیل فیلم های شفاف و به نسبت مقاوم را داراست. نانو رس (مونت موریلونیت) و نانوویسکر سلولز دو نوع نانوپرکننده به ترتیب با اشکال هندسی ورقه ای و میله ای می باشند که اولی ماده ای تجدید ناپذیر و زیست تخریب ناپذیر و دومی تجدید پذیر و زیست تخریب پذیر است. در حال حاضر، نانو بلور سلولز به صورت صنعتی تولید نمی شود و در این پژوهش این ماده از لینتر پنبه تولید شد و نتیجه های آزمون میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و میکروسکوپی عبوری (TEM) نشان داد که سوسپانسیون نانوویسکر سلولز تولید شده، دارای ذره های میله ای شکل با طول میانگین nm۲۴۰ و قطر میانگین nm ۱۳ است. در این پژوهش، فیلم های نانو چند سازه ای کربوکسی متیل سلولز(CMC) - پلی وینیل الکل (PVA) ، دارای مقدارهای ۳ تا ۱۰% نانوپرکننده، با استفاده از روش قالب ریزی تولید شده و خواص فیزیکی فیلم های تولید شده مورد مقایسه قرار گرفتند. نانو چندسازه های زیستی دارای ۱۰% نانوویسکر سلولز، ۲۱/۲۸% کاهش در نفوذ پذیری نسبت به بخار آب (WVP) در فیلم شاهد (بدون نانو پرکننده) را نشان دادند. نمونه های دارای ۷% نانو ویسکر سلولز کمترین آب دوستی سطحی ( با زاویه ی تماس اولیه برابر با ۳/۵۹ درجه) نشان دادند. از سوی دیگر نانو چندسازه های دارای ۱۰% مونت موریلونیت، ۰۶/۲۹% کاهش در نفوذ پذیری نسبت به بخار آب (WVP)  را نسبت به فیلم شاهد نشان دادند. کمترین ویژگی آب دوستی سطحی در فیلم های دارای ۱۰% مونت موریلونیت با زاویه ی تماس اولیه برابر با ۱/۶۵ درجه دیده شد. اختلاف معنی دار در WVP و آب دوستی سطحی بین دو نوع فیلم نانو چندسازه فقط به ترتیب در مقدار ۳ و ۱۰% نانوذره در سطح احتمال (۰۵/۰P<) توسط آزمون دانکن دیده شد. نتیجه های کالریمتری روبشی دیفرانسیلی(DSC)  نیز افزایش دمای انتقال شیشه ای (Tg) هر دو نوع فیلم نانو چندسازه را در مقایسه با فیلم بدون پرکننده نشان داد و در مقدارهای بیشتر نانوذره تغییر انتقال شیشه ای قابل دیدن نبود و هر دو نوع نانوذره موجب کاهش دمای ذوب فیلم ها شدند.

کلیدواژه ها:

فیلم آلیاژی CMC-PVA ، نانورس ، نانوویسکر سلولز ، آب دوستی سطحی ، نفوذ پذیری ، خواص گرمایی