بررسی سینتیک جذب رطوبت و نفوذپذیری بخار آب در فیلم های نانوکامپوزیتی نشاسته - نانوکریستال سلولز

هدف از این پژوهش، بررسی انتقال جرم در فیلم های نانوکامپوزیت نشاسته-نانوکریستال سلولز (cnc) بود. تاثیر افزودن درصدهای مختلف cnc، بر میزان جذب رطوبت و نفوذپذیری نسبت به بخار آب و نیز سینیتیک جذب رطوبت و نفوذپذیری نسبت به بخار آب در نمونه های نانوکامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. از قانون دوم فیک و چهار معادله تجربی برای بررسی سینتیک جذب رطوبت استفاده شد. همچنین، تاثیر غلظت گلیسرول بر میزان نفوذپذیری نسبت به بخار آب بررسی و داده های تجربی با یک مدل نمایی برازش شدند. نتایج نشان داد که رابطه تغییرات نفوذپذیری نسبت به بخار آب و غلظت نرم کننده از یک تابع نمایی تبعییت می کند و نفوذپذیری فیلم ها نسبت به بخار آب با افزیش غلظت cnc و گلیسرول به ترتیب کاهش و افزایش می یابد. مقادیر ضریب انتشار موثر رطوبت برای نمونه های نانوکامپوزیت نسبت به فیلم نشاسته خالص بیشتر بود و با افزایش غلظت نانوکریستال سلولز از صفر تا 9%، مقدار آن از 13-10×293/0 تا 13-10×547/0 متر مربع بر ثانیه افزایش یافت. مراحل ابتدایی جذب رطوبت به خوبی توسط قانون فیک توصیف شد؛ اما در اثر سست شدن تدریجی پلیمر (در فاصله زمانی 5/2 تا 9 ساعت)، رفتار آن از این قانون منحرف گردید.