استفاده از طرح مخلوط در بهینه سازی فرمولاسیون فیلم کامپوزیت سه جزئی زیست تخریب پذیر حاوی نشاسته، زئین و پلی وینیل الکل برپایه ویژگی های فیزیکوشیمیایی و مکانیکی

تولید فیلم های زیست تخریب پذیر دارای خواص فیزیکی و مکانیکی قابل قبول و جایگزینی آنها با بسپارهای سنتزی در بسته بندی محصولات غذایی، راه حلی موثر برای کاهش بسیاری از آلودگی های محیطی است. در این پژوهش با هدف تولید فیلم زیست تخریب پذیر با ساختار پایدار و با دوام، نشاسته، زئین و pva با نسبت های مختلف تعیین شده با استفاده از طرح مخلوط با یکدیگر ترکیب و کامپوزیت های سه جزئی تهیه شد. خواص فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت ها مورد مقایسه قرار گرفته و فرمولاسیون بهینه تعیین گردید. بر اساس نتایج به دست آمده، افزودن pva به نشاسته، سبب بهبود ویژگی های مکانیکی و افزودن زئین به آن، سبب کاهش حلالیت در آب فیلم های حاصل گردید. فرمولاسیون بهینه کامپوزیت سه جزئی به صورت 85%نشاسته، 15% زئین و 5% pva با میزان مطلوبیت معادل 98%  تعیین شد. الگوی پراش پرتو ایکس کامپوزیت بهینه نشان داد در محدوده θ2برابرº  19-17 و º  24-22 پیک های مشخص در ساختار کامپوزیت ایجاد شده، بنابراین ساختار کامپوزیت به صورت آمورف و در بخش هایی کریستالی است. بر اساس نتایج بررسی دمانگاشت فیلم کامپوزیت بهینه، بیشترین افت وزنی در محدوده دمایی 340-285.3 درجه سانتیگراد و معادل 48.2% بود.

the use of mixture design in optimization of biodegradable three-component composite film formulation of starch, zein and pva based on physicochemical and mechanical properties

production and use of biodegradable films with appropriate physical and mechanical properties and replacing them with synthetic materials is an effective solution to reduce many environmental pollutions. in this study, with the aim of producing biodegradable consistent structure and durable composite films, starch, zein and pva were mixed with different proportions according to mixture design and ternary composites were prepared.physical and mechanical properties were compared and optimum formulation were determined. according to the results, adding pva to starch improved the mechanical properties and adding zein to it reduced the water solubility of the composite films. the optimal formulation of the three-component composite was determined as 85% starch, 15% zein and 5% pva with a desirability level equal to 98%.the x-ray diffraction patterns of optimal film showed two specified peak at 2θ = 17-19 ° and 2θ = 22-24°, this pattern indicated the amorphous and crystalline structure of the composite film. finally, differential scanning calorimetry showed that the highest weight loss of composite film is 285/3-340°c equal to 48/2%.