بهینه سازی ویژگی های فیزیکی و مکانیکی نانوکامپوزیت های زیست تخریب پذیر کیتوزان-نانوسلولز

پودر کیتوزان حاصل از پوست سخت پوستان قابلیت تشکیل فیلم بالایی دارد؛ فیلم های کیتوزان در برابر پارگی بسیار مقاومند. از طرف دیگر، نانوذرات سلولز دارای نرخ زیست تخریب پذیری بالا و نسبت به سایر نانوپرکن ها ارزان تر هستند. پژوهش حاضر سعی در بهینه سازی نانوکامپوزیت های کیتوزان-نانوسلولز تهیه شده به روش قالب ریزی، به منظور استفاده از تمامی قابلیت های این مواد فراوان در طبیعت دارد. پودر کیتوزان با وزن مولکولی بالا، نانوسلولز با قطر الیاف 50-20 نانومتر و نیز گلیسرول به منظور بهینه سازی ویژگی های نانوکامپوزیت ها، به کار گرفته شد. افزودن نانوذرات سلولز به فیلم های کیتوزان باعث کاهش محتوای رطوبتی، افزایش درصد کشش در نقطه پارگی (تا 30.1 درصد) و نیز بهبود پارامترهای رنگی فیل ها گردید؛ کاهش غلظت گلیسرول در نانوکامپوزیت ها سبب کاهش مقادیر حلالیت در آب (تا 28.7 درصد) و نفوذپذیری بخار آب و به طور همزمان افزایش مدول کشسانی نانوکامپوزیت ها (تا 3.7 گیگاپاسکال) شد. نانوکامپوزیت حاصل از مقادیر 1 گرم کیتوزان، 0.18 درصد نانوسلولز و 30 درصد گلیسرول بالاترین مطلوبیت کلی (75 درصد)، بر اساس ارزیابی تمامی پارامترهای مکانیکی و فیزیکی را حاصل کرد. آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که غلظت های بالای کیتوزان (1.3 گرم) و نانوسلولز (2 درصد) تشکیل ساختاری شبکه مانند و تودرتو می دهند که این ساختار، توجیه کننده بهبود قابلیت کشش پذیری فیلم کیتوزان پس از افزودن نانوذرات نیز می باشد.

کلیدواژه ها:

بیوپلیمر ، سطح پاسخ ، فیلم خوراکی ، کشسان کننده