تولید و بررسی ویژگی‌های نانوکریستال سلولز حاصل از کاغذهای بازیافتی و استفاده از آن به عنوان عامل تقویت کننده در نانوکامپوزیت هیدروکسی پروپیل متیل سلولز/نشاسته کاتیونی برای استفاده در صنایع بسته‌بندی غذایی

نگرانی در زمینه آلودگی محیط ناشی از زباله های مواد بسته بندی بر پایه پلاستیک های نفتی، انگیزه لازم برای پژوهش و بررسی مواد بسته بندی زیست تخریب پذیر را افزایش داده است. در این پژوهش به منظور ایجاد ارزش افزوده و فرآوری دوباره کاغذهای بازیافتی، از آن‌ها نانوکریستال سلولز تولید شده و با مقادیر (3%، 5%، 7%، 9% و 11%) به نانوکامپوزیت هیدروکسی پروپیل متیل سلولز/ نشاسته کاتیونی افزوده گردید و خواص ساختاری، مقاومتی و ممانعتی آن‌ها بررسی شد. بازده نانوذرات کریستال سلولز تولید شده از این آلفاسلولز، در حدود 65% به دست آمد و طبق نتایج آزمون (tem)، نانوذرات به دست آمده میله‌ای شکل و دارای طول 100 تا 150 نانومتر و قطر 15 تا 30 نانومتر بوده‌اند. همچنین درجه کریستالیته آن‌ها طبق آزمون پراش پرتو ایکس، 79.6 %بدست آمد. مطابق نتایج، با افزودن نانوکریستال سلولز به نانوکامپوزیت‌ها، مقاومت کشش، مقاومت به جذب رطوبت و مقاومت به نفوذپذیری به عبور اکسیژن آ‌‌ن‌ها افزایش یافت و تنها تغییر طول تا نقطه شکست (انعطاف‌پذیری) آن‌ها کاهش یافت و بهترین خواص مقاومتی و ممانعتی نانوکامپوزیت‌های تولید شده در حضور 9% نانوکریستال سلولز حاصل از کاغذهای بازیافتی بدست آمدند.

Preparation and characterization of the cellulose nanocrystal properties from recycled papers and its application as a reinforcement agent in the hydroxypropyl methyl cellulose/cationic starch nanocomposite for use in food packaging industries

Concerns about environmental pollution caused by petroleumbased packaging materials waste have increased the motivation to research and study on biodegradable packaging materials. In this study, in order to make added value and reprocess of the recycled papers, cellulose nanocrystals were produced from them and added to the hydroxypropyl methyl cellulose / cationic starch nanocomposite in amounts of (3%, 5%, 7%, 9% and 11%) and their structural, strength and barrier properties were investigated. The yield of crystalline cellulose nanoparticles produced from this alpha cellulose was about 65% and according to the (TEM) test results, the obtained nanoparticles were rodshaped and had a length of 100 to 150 nm and a diameter of 15 to 30 nm. Also, their degree of crystallinity was 79.6% according to the Xray diffraction test. According to the results, with the addition of cellulose nanocrystals to the nanocomposites, the tensile strength, moisture absorption resistance, and oxygen permeability resistance were increased and only the strain to the breaking point (Flexibility) was decreased and the best strength properties and barrier properties of the nanocomposites were obtained in the presence of 9% cellulose nanocrystals from recycled papers.