تحلیل پارامترهای مکانیکی و حرارتی نانوکامپوزیت‌های LDPE/CNC حاوی نانوذرات کریستال سلولز جهت کاربرد در بسته‌بندی‌های مواد غذایی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• جلال حیدربیگی ¹
• علی محمد برقعی ¹
• حامد افشاری ²

¹ گروه مهندسی سیستم‌های کشاورزی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

² گروه مکانیک ماشین‌های کشاورزی، واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، رودهن، ایران

چکیده

نانوکامپوزیت‌های پلی اتیلن (PE) حاوی ذرات نانوکریستال سلولز (CNC) از طریق مخلوط و ذوب شدن در یک اکسترودر دو مارپیچ تهیه شده‌اند. در این تحقیق کاربردهای نانوکامپوزیت‌های PE/CNC برای بسته‌بندی مواد غذایی با استفاده از تحلیل‌های حرارتی و مکانیکی مورد بررسی قرار گرفتند. افزودن نانوذرات CNC تاثیری بر دمای ذوب و دمای کریستالیزاسیون نانوکامپوزیت نداشت، اما تاثیر زیادی بر درصد بلوری بودن پلی اتیلن نشان داد. با توجه به پیوند بین ماتریس‌های CNC و PE، کاهش تنش تسلیم و مدول کششی (E) برای نانوکامپوزیت‌های PE/CNC مشاهده شد. با توجه به تجزیه و تحلیل داده‌های XRD، ترکیب CNC به ماتریکس PE می‌توان افزایش هدایت بلورینگی پلیمرها را در جهت طولی نتیجه گرفت. افزایش Xc درصد بلورینگی در نمونه حاوی 5 درصد غلظت نانوکریستال سلولز باعث کاهش میزان تنفس و عبور اکسیژن و در نتیجه باعث افزایش ماندگاری محصولات می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

• پلی اتیلن
• نانوکامپوزیت
• نفوذپذیری
• سلولز نانوکریستال
• درصد بلورینگی

20.1001.1.20086156.1398.11.38.3.7

---

مراجع

• ناصر ولی‌پور مطلق، "بررسی تاثیر بسته‌بندی های نانوکامپوزیت برکیفیت و ماندگاری زرشک"، هجدهمین کنگره علوم و صنایع غذایی، 1387.
• Vilarinho, A. Sanches-Silva, Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2, 2016, page.
• S. Miranda, M.S. Ferreira, M.T. Magalhaes, Materials Today: Proceedings. 2, 2016, 69.
• Lin, A. Dufresne, European Polymer Journal, 59, 2014, 302.
• Varga, J. Karger-Kocsis, Polymer, 36, 1995, 4877.
• Sinha, E.M. Martin, Journal of Biosystems Engineering, 40, 2015, 373.
• V. Duncan, Journal of colloid and interface science, 363, 2011, 1.
• Jun, Z. Guomin, Carbohydrate Polymers, 168, 2017, 255.
• Mareri, S. Bastide, N. Binda, Composites Science and Technology, 58, 1998, 747.
• Saxena, T.J. Elder, A.J. Ragauskas, Carbohydrate Polymers, 84, 2011, 1371.
• Herrera, A.P. Mathew, Composites Science and Technology, 106, 2015, 149.
• Malmir, B. Montero, M. Rico, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 93, 2017, 41.
• Luddee, S. Pivsa-Art, Energy Procedia, 56, 2007, 211.
• Riberioc, A.A. Vicente, Post Harvest Biol Technol, 44, 2014, 63.
• Yang, ACS Applied Materials & Interfaces, 5, 2013, 3199.
• S. Nair, J.Y. Zhu, Y. Deng, Sustainable Chemical Processes, 2, 2014, 23.
• Xu, N. Girouard, G. Schueneman, M.L. Shofner, J.C. Meredith, Polymer, 54, 2014, 6589.
• Tolimate, J. Destbrieres, Polymer, 41, 2013, 2463.
• Zandi, H.W. Weisany, H. Ahamdi, I. Bazargan, Bulletin of Environment pharmacology and life sciences, 2, 2013, 28.
• Odriozola-Serrano, R. Solvia-Fortuny, O. Maring-Bellose, Food science and Technology, 41, 2008, 249.
• Teramato, Polymer, 4, 2018, 128. 
• L. Huang, AIP Advance, 2018.