زیست‌نانوکامپوزیت بر پایه نشاسته نرم‌شده شامل نانوتاربلور سلولوز و نانوذرات تیتانیم دی‌اکسید: مطالعه ساختار و نفوذپذیری بخار آب

فیلم خالص نشاسته معایبی مانند خاصیت آبدوستی شدید و خواص مکانیکی نسبتاً ضعیف دارد که استفاده از آن را برای تولید فیلم‌های مصرفی در صنایع بسته‌بندی محدود می‌سازد. در این پژوهش براساس مطالعات پیشین، برای بهبود خواص فیلم نشاسته نرم شده (ps) از مقدار ثابت %10 سیتریک‌ اسید و %10 پلی‌وینیل‌الکل (pva) و نیز مقادیر مختلف نرم‌کننده گلیسرول (gly)، نانوتاربلورسلولوز (cnw) و ‌تیتانیم دی‌اکسید (tio2) استفاده شد. آثار این ترکیبات روی نفوذپذیری بخارآب (wvp) فیلم‌های زیست‌نانوکامپوزیت نشاسته بررسی و مقادیر بهینه آنها با طرح مرکب مرکزی به روش پاسخ رویه معین شد. نتایج آزمون پراش پرتو x نشان داد، در مقادیر کم tio2 و cnw، به دلیل پراکنش یکنواخت نانوذرات در ماتریس زیست‌پلیمر، پیکی در الگوی پراش مشاهده نمی‌شود. اما، با افزودن مقادیر زیادی tio2 و cnw پیکی ظاهر می‌شود که ممکن است، مربوط به افزایش نواحی بلوری یا احتمالاً توزیع ناهمگن ذرات باشد. طیف‌سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه نشان داد، افزودن cnw و tio2 موجب تشکیل و افزایش تعداد پیوند هیدروژنی بین گروه‌های عاملی پرکننده و ماتریس پلیمری زیست‌نانوکامپوزیت می‌شود. آثار غلظت tio2 و cnw به شکل درجه دوم، غلظت gly خطی و درجه دوم و اثر متقابل cnw و gly بر wvp معنی‌دار بود. مشاهده شد، مقادیر بهینه tio2،و cnw و gly برای دستیابی به wvp کمینه به ترتیب برابر 118/0 و g 3/0 و ml 06/1 است.