عنوان

تولید و بررسی برخی خواص فیلم بیونانوکامپوزیت نشاسته ‮‭CMC‬ - نانورس

Number

‭۲۳۴پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

تولید و بررسی برخی خواص فیلم بیونانوکامپوزیت نشاسته ‮‭CMC‬ - نانورس

First Statement of Responsibility

/هادی الماسی

Name of Publisher, Distributor, etc.

تبریز:دانشگاه تبریز، دانشکده کشاورزی ،گروه صنایع غذایی

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۱۵۵‬ ص‬

Text of Note

جدول، نمودار، عکس

Text of Note

چاپی

Text of Note

واژه نامه بصورت زیرنویس

Text of Note

کتابنامه ص.: ‮‭۱۵۱-۱۵۶‬

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی کشاورزی- صنایع غذایی

Date of degree

‮‭۱۳۸۸/۰۳/۰۳‬

Body granting the degree

تبریز:دانشگاه تبریز، دانشکده کشاورزی ،گروه صنایع غذایی

Text of Note

سالانه در جهان بیش از ‮‭۵‬ میلیارد تن زبال‍ حاصل از مواد بسته بندی تولید می شود ‮‭۳۰‬ .از این زباله‌ها، مربوط به مواد پلاستیکی می باشد .آلودگی ناشی از مواد بسته بندی تولید شده از مشتقات نفتی و مشکلات ناشی از روش‌های مختلف آلودگی زدایی) مانند دفن کردن، سوزاندن و بازیافت آنها (توجه پژوهشگران را در طی سال‌های اخیر به یافتن جایگزین‌های مناسب برای این نوع مواد بسته بندی معطوف کرده است .بیوپلیمرهای زیست تخریب پذیر که از منابع قابل تجدید کشاورزی حاصل می‌شوند گزینه‌ای مناسب برای این امر به‌شمار می‌روند .نشاسته پس از سلولز، فراوان‌ترین و در دسترس‌ترین پلی‌ساکارید بوده و به‌علت داشتن ماهیت پلیمری، قابلیت فیلم سازی خوبی دارد ولی به‌دلیل دارا بودن برخی معایب نمی‌تواند به تنهایی فیلم مطلوبی تولید کند .خاصیت آبدوستی شدید نشاسته و مقاومت ضعیف فیلم در برابر رطوبت و همچنین خواص مکانیکی ضعیف آن در مقایسه با پلیمرهای سنتزی، مهمترین معایب فیلم نشاسته می‌باشند که باعث محدود شدن استفاده از این بیوپلیمر در زمین‍ بسته بندی می‌شود .راهکارهای مختلفی برای غلبه بر این محدودیت‌ها پیشنهاد شده است .یکی از این روش‌ها، اصلاح شیمیایی پلیمر نشاسته است .با ایجاد اتصالات عرضی می‌توان فیلمی با مقاومت مکانیکی بالاتر و حساسیت کمتر نسبت به رطوبت تولید کرد .یک روش دیگر برای بهبود خواص فیلم نشاسته، اختلاط آن با سایر بیوپلیمرهاست که در این حالت به آنها فیلم بیوکامپوزیت اطلاق می‌شود .یکی از مهمترین پیشرفت‌ها در زمین‍ پلیمر، ورود فناوری نانو در این عرصه می‌باشد .تولید نانوکامپوزیت‌های پلیمر نانورس، یکی از جدیدترین پیشرفت‌ها در تکنولوژی پلیمر به‌حساب می‌آید .افزودن مقادیر کمی نانورس می‌تواند مقاومت مکانیکی پلیمرها و بیوپلیمرها را افزایش داده و بازدارندگی در برابر بخار آب و گازها و سایر ویژگی‌های آنها را بهبود دهد .اما نکته‌ای که تاکنون در هیچ منبع علمی به آن اشاره نشده، استفاد توأم از دو یا سه روش اصلاحی می‌باشد .در این پژوهش، برای اولین بار به منظور بهبود خواص فیلم‌های نشاسته‌ای، به‌طور هم‌زمان از سه روش استفاده شد :اصلاح نشاسته با استفاده از اسید سیتریک، افزودن ‮‭CMC‬ به فیلم نشاست‍ اصلاح شده) تولید فیلم بیوکامپوزیت (و افزودن مونت موریلونیت به فیلم بیوکامپوزیت نشاست‍ اصلاح شده) ‮‭CMC‬ تولید فیلم بیونانوکامپوزیت .(بررسی‌ها نشان داد که با افزایش میزان اسید سیتریک تا ‮‭۱۰‬ وزن نشاسته، میزان حلالیت، میزان جذب رطوبت و نفوذپذیری نسبت به بخار آب کاهش یافته و مقاومت مکانیکی فیلم‌ها افزایش می‌یابد .اما با افزایش غلظت اسید سیتریک به بیش از ‮‭۱۰‬ ، این خواص دوباره تضعیف می‌شوند .بر اساس نتایج، غلظت ‮‭۱۰‬ ، مناسب‌ترین غلظت اسید سیتریک ترجیح داده شد و در مرحل‍ دوم، در حضور میزان ثابت اسید سیتریک، اثر ‮‭CMC‬ بر روی خواص فیزیکی فیلم نشاست‍ اصلاح شده، مورد مطالعه قرار گرفت .افزودن ‮‭CMC‬ باعث بهبود خواص بازدارندگی، ویژگی‌های مکانیکی، خواص حرارتی و خواص رنگی فیلم‌ها شد .در مرحل‍ سوم، در حضور ‮‭۱۰‬ اسید سیتریک و‮‭۱۰ CMC‬ ، تأثیر مونت موریلونیت بر روی خواص فیزیکی فیلم بیوکامپوزیت نشاست‍ اصلاح شده ‮‭CMC‬ مورد مطالعه قرار گرفت .بررسی ساختار فیلم‌ها با استفاده از آزمون ‮‭XRD‬ و ‮‭AFM‬ نشان داد که لایه‌های نانورس به‌صورت کاملا یکنواخت در ماتریکس بیوپلیمر پخش می‌شوند .فیلم‌های بیونانوکامپوزیت حاصل، بهبود قابل توجهی در ویژگی‌های بازدارندگی، خواص مکانیکی و خواص حرارتی نشان دادند.

Text of Note

Over 5 billion tons of packing-related solid wastes are discarded every year, and 30 of the wastes are plastics. The pollution due to synthetic plastics produced from oil derivatives and problems resulted from different methods of solving of this subject (such as land fill, incineration and recovering) caused researchers to consider possibility of using natural biodegradable polymers in packaging. Starch is the most important polysaccharide polymer that is used to develop biodegradable films because it has capability of forming a continuous matrix and it is a renewable and abundant resource. Nevertheless, starch exhibits several disadvantages such as a strong hydrophilic character (water sensitivity) and poor mechanical properties compared to conventional synthetic polymers7, which make it unsatisfactory for some applications such as packaging purposes. Generally, many approaches are suggested to mitigate these shortcomings. One approach is the modification of starch. Cross-linking can be produce low water sensitive and high strength materials. Other approach to improve the functional properties of the starch films is to blend starch with other biopolymers. Development of the polymer-clay nanocomposites is one of the latest revolutionary steps of the polymer technology. The addition of low percentages of clay to polymers may cause to increase mechanical strength; improve barrier against moisture, oxygen, carbon dioxide and improve other properties of polymers and biopolymers. To the best of our knowledge, no specific studies about combined effect of these improvement methods on the functional properties of the starch films have been reported. In this study, novel citric acid modified starch _ carboxy methyl cellulose (CMC) _ montmorillonite (MMT) bionanocomposite films were prepared by casting method and the effect of CA, CMC and MMT on the functional properties of the these bionanocomposites was studied. Results indicated that, by increasing of CA content to 10 W/W, solubility, moisture absorption and water vapor permeability (WVP) of starch films decreased and mechanical strength increased. Howeve, by increasing of CA content up to 10 , these properties weakened again. According to this results, 10 W/W CA, was recognized as optimum concentration of CA to act as a cross-linking agent in the starch matrix. In the second step, CA content fixed at 10 W/W, and the effects of CMC on the physical properties of the starch edible films were investigated. The introduction of CMC improved the moisture resistance, mechanical, thermal and optical properties. In the third step, at the presence of 10 CA and 10 CMC, the effect of nanoclay on the physical properties of modified starch - CMC bionanocomposite films were investigated. Structural studies by XRD and AFM analysis confirmed the good and uniform dispersion of nanoclay layers in starch matrix. Resulted bionanocomposite film, exhibited significant improvement in barrier, mechanical and thermal properties.

Variant Title

1

Carboxymethyl cellulose

Montmorillonite

Bionanocomposite

الماسی، هادی

قنبرزاده، بابک، استاد راهنما

انتظامی، علی اکبر، استاد مشاور

000

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی