این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران، جلد ۷، شماره ۱، صفحات ۰-۰
عنوان فارسی اثر نانوکریستال سلولز و پلی وینیل الکل روی ویژگی‌های فیزیکی فیلم‌های بیونانوکامپوزیتی‌ بر پایه نشاسته
چکیده فارسی مقاله سابقه و هدف: فیلم‌های بر پایه بیوپلیمر نشاسته معایبی مثل خواص مکانیکی و بازدارندگی در برابر بخار آبِ ضعیف دارند که کاربردهای آن‌ها را در بسته‌بندی محدود می‌سازد. برای بهبود ویژگی‌های فیلم‌های بر پایه نشاسته، روش‌های مختلفی مانند مخلوط کردن با پلیمرهای دیگر و استفاده از نانوپرکننده‌ها پیشنهاد شده‌اند. نانوکریستال سلولز (NCC) به دلیل زیست تخریب‌پذیری، غیر سمی بودن، فراوانی در طبیعت، قیمت ارزان و تجدید پذیری، گزینه مناسبی برای تقویت پلیمر نشاسته به شمار می‌رود. هدف از انجام این پژوهش، بررسی اثر نانوکریستال سلولز و پلی وینیل الکل(PVA) روی ویژگی‌های فیلم‌های نشاسته در جهت بهبود خواص مکانیکی و بازدارندگی آن‌ها بود. مواد و روشها: در این پژوهش NCC از لینتر پنبه تولید و به مخلوط تشکیل دهنده فیلم نشاسته- پلی وینیل الکل افزوده شد. به منظور بررسی ویژگی‌های فیلم‌های حاصل، از آزمون‌های مختلف مانند خواص مکانیکی، نفوذ پذیری بخار آب، آزمون حرارتی، پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکپ الکترونی عبوری (TEM) استفاده شد. یافتهها: افزودن PVA و NCC به محلول فیلم‌ساز نشاسته باعث افزایش حداکثر مقاومت به کشش UTS و کاهش نفوذ پذیری به بخار آب WVP فیلم‌های بیونانوکامپوزیت حاصل شد. نتایج آزمون XRD نشان داد که دو جزء ماتریکس و پرکننده به خوبی در هم پخش شده‌اند و بهترین ساختار در غلظت 10 درصد NCC مشاهده شد. نتیجه گیری: PVA به علت داشتن گروه‌های OH می‌تواند با گروه‌هایOH نشاسته پیوند هیدروژنی برقرار کند. این کار موجب افزایش استحکام شبکه پلیمری و بهبود ویژگی‌های مکانیکی و بازدارندگی فیلم‌های بیوکامپوزیت می‌شود. NCC به دلیل دارا بودن ساختار کریستالی با درجه بالای بلوری (که موجب افزایش استحکام و مدول الاستیک آن می‌شود) و هم‌چنین توانایی تشکیل پیوندهای هیدروژنی قوی با نشاسته و PVA قادر به بهبود ویژگی‌های مکانیکی و بازدارندگی فیلم‌های بیونانوکامپوزیت است. در غلظت 10 درصد NCC نانوکامپوزیت ها، بالاترین UTS را نشان دادند، اما در غلظت‌های بالاتر، UTS کاهش یافت که به تجمع NCC در ماتریکس پلیمری نسبت داده شد. تجمع NCC در غلظت‌های 15 و 20 درصد به خوبی توسط الگوی XRD به صورت پیک نشان داده شد. واژگان کلیدی: نشاسته، نانوکریستال سلولز، پلی وینیل الکل، ویژگی‌های فیزیکی
کلیدواژه‌های فارسی مقاله نشاسته، نانوکریستال سلولز، پلی وینیل الکل، ویژگی‌های فیزیکی
عنوان انگلیسی Effect of cellulose nanocrystal and polyvinyl alcohol on the physical properties of starch based bionanocomposite films
چکیده انگلیسی مقاله Background and Objective: Starch-based biopolymer films have disadvantages such as poor mechanical and barrier properties against water vapour that restrict their application in packaging. To improve the properties of starch-based films, different methods such as blending with other polymers and adding nanofillers have been suggested. Cellulose nanocrystals (NCC) are a suitable candidate for reinforcing starch biopolymers due to their biodegradability, nontoxicity, abundance in nature, low price, and renewability. The objectives of the current research were to investigate the effects of NCC and polyvinyl alcohol (PVA) on the properties of starch-based films to improve their mechanical and barrier properties. Materials and Methods: NCC was produced from cotton linter and added to the starch-PVA film-forming blend. Tests used to determine the properties of the films thus produced included mechanical, water- vapour permeability, thermal property, X-ray diffraction (XRD), and transmittance electron microscopy (TEM) tests. Results: Addition of PVA and NCC to film-forming solutions caused an increase in the maximum tensile stress (UTS) and a decrease in water-vapour permeability and solubility of the nanobiocomposit films. In addition, the XRD test showed that the 2 components − polymer matrix and nanofiller – were well dispersed in the blend. The optimum structure was observed at a concentration of 10% NCC. Conclusion: Polyvinyl alcohol has OH groups and, hence, it can form hydrogen bonds with the starch OH groups, resulting in enhanced mechanical strength of polymer and improved mechanical and barrier properties of the biocomposite produced. Due to their high crystalline structure (as a result, high rigidity and elastic modulus) and their ability to form strong hydrogen bonds with starch and PVA, cellulose nanocrystals can potentially improve the mechanical and barrier properties of starch-based bionanicomposite films. The starch-based nanocomposites showed the highest UTS at a concentration of 10% NCC. At higher concentrations the UTS decreased, which could be attributed to aggregation of NCC in the polymer matrix. Aggregation of NCC at a level of 15% or 20% was observed as shown by XRD pattern peaks. Keywords: Starch, Cellulose nanocrystal, Polyvinyl alcohol, Physical properties
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله نوشین نوشیروانی | n noushirvani


بابک قنبرزاده | b ghanbarzadeh


علی اکبر قنبرزاده | aa entezami


نشانی اینترنتی http://nsft.sbmu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1-245&slc_lang=fa&sid=fa
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده تغذیه
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات