به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « زیست تخریب پذیری » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »

  • سمیرا کرباسی زاده، مهدی رزاقی کاشانی*، افسانه فخار

    تحقیق و توسعه نانوسلولز ومواد کامپوزیتی تقویت شده با نانوسلولز در سال های اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده است. این امر تا حد زیادی به ویژگی ها و عملکردهای منحصر به فرد آن از جمله تجدیدپذیری، پایداری، برخورداری از استحکام مکانیکی بالا، وزن و هزینه کم نانوسلولز نسبت داده می شود. هدف از این مطالعه، برجسته کردن پیشرفت های اخیر در ترکیب نانوسلولز در زمینه های لاستیکی به عنوان یک ماده پرکننده تقویت کننده است. این مطالعه شامل مقدمه ای بر لاستیک های طبیعی و مصنوعی به عنوان یک زمینه پلیمری حاوی پرکننده های معمول مانند دوده وسیلیکا است که امروزه آمیزه سازی لاستیک مورد استفاده قرار می گیرند. متعاقبا، آنواع مختلف نانوسلولز ، ازجمله منابع رایج، ابعاد و خواص مکانیکی آن، و به دنبال آن روش های ساخت نانوکامپوزیت های الاستومری و کاربرد نانوسلولز در تقویت لاستیک و پرکننده های هیبریدی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. این بررسی همچنین به مطالعات اخیر و یافته های کیفی درمورد ادغام انواعی از نانوسلولز در انواع مختلف زمینه های لاستیکی با هدف اصلی بهبود خواص مکانیکی آن و حذف تدریجی پرکننده های لاستیکی معمولی، می پردازد. این مقاله با زیست تخریب پذیری و کاربردهای صنعتی بالقوه کامپوزیت های لاستیکی تقویت شده با نانوسلولز و راه پیش روی این فناوری به پایان می رسد.

    کلید واژگان: نانوسلولز, نانوکامپوزیت لاستیکی, تقویت کنندگی, پرکننده هیبریدی, زیست تخریب پذیری}
  • احسان عالی خانی*، سالار حقجو، علی خلیلی

    سلولوز، ترکیب اصلی تشکیل دهنده بیشتر گیاهان است. تجدیدپذیری این ماده موجب تبدیل سلولوز به ماده خام طبیعی شده که به فراوانی دردسترس است و بابت اتمام منابع آن نگرانی وجود نداشته باشد. با این حال، استفاده صنعتی از سلولوز به عنوان پلیمر گرمانرم با مشکلات و دشواری هایی همراه است. سلولوز به دلیل وجود پیوندهای هیدروژنی بسیار مستحکم میان زنجیرهای آن، پیش از ذوب، تخریب می شود. پژوهشگران برای رفع چنین مسایلی با انجام انواع اصلاحات شیمیایی روی سلولوز، پلیمرهای مشتق از آن را توسعه داده اند. اتیل سلولوز از پرکاربردترین پلیمرهای مشتق از سلولوز است. امروزه این پلیمرها، به ویژه اتیل سلولوز به طور گسترده در صنایع سرامیک، لوازم آرایشی و بهداشتی، داروسازی، دخانیات، رنگ، کاغذ، غذا، پارچه، انواع قطعات قالب گیری شده و جوهر چاپ استفاده می شوند. تجدیدپذیری، زیست سازگاری و در مواردی زیست تخریب پذیری اتیل سلولوز در کنار استحکام کششی زیاد و چقرمگی مناسب آن، موجب می شوند تا این پلیمر در آینده نقش پررنگ تری در دانش و فناوری پلیمر داشته باشد. در این مقاله، ضمن معرفی اتیل سلولوز، خواص و ویژگی های گوناگون آن، کاربردهای مختلف آمیخته های  این پلیمر نیز مرور شده است.

    کلید واژگان: سلولوز, اتیل سلولوز, زیست سازگاری, زیست تخریب پذیری, تجدیدپذیری}
    Ehsan Alikhani *, Salar Haghjoo, Ali Khalili Gasht Roudkhani

    Cellulose is the main constituent of most plants. The renewability of this material has made it a natural raw material which is abundantly available and there is no need to worry about running out of its resources. However, the industrial application of cellulose as a thermoplastic polymer is associated with some problems and difficulties. Due to the presence of strong hydrogen bonds between its chains, cellulose is destroyed before melting. In order to eliminate such difficulties, researchers have developed celluloses derivatives. Ethyl cellulose is one of the most widely used polymers derived from cellulose. Today, cellulose derivative polymers, such as ethyl cellulose in particular, are widely used in numerous industries like ceramic manufacturing, cosmetics, pharmaceuticals, tobacco, paint, paper, food, textile, various molding parts and printing ink. Renewability, biocompatibility, and in some cases the biodegradability of this polymer along with its high tensile strength and appropriate toughness, make this polymer play a prominent role in polymer science and technology in the future. In this article, along with the introduction of ethyl cellulose, its various properties and characteristics, the different applications of this polymer's mixtures have also been reviewed.

    Keywords: cellulose, ethylcellulose, biocompatibility, biodegradability, Renewability}
  • هاجر جمشیدی، هنگامه هنرکار*، مینا مشهدی فراهانی، شکوفه حکیم

    پلی یورتان ها که حاصل واکنش پلی ال ها با دی ایزوسیانات ها هستند، به دلیل تنوع در مواد اولیه، روش های سنتز و خواص، به عنوان یکی از پرمصرف ترین پلیمرها در صنایع مختلف مورد توجه قرار گرفته اند. افزایش تقاضا، توجه بازار جهانی و استفاده فراوان از این دسته از پلیمرها موجب مصرف عمده پلی ال ها و ایزوسیانات های پایه نفتی شده است. با وجود این، چالش های زیست محیطی و بحران نفت خام، علاقه مندی به منابع تجدیدپذیر و سامانه های بر پایه شیمی سبز را افزایش داده است. در این راستا، یکی از چالش برانگیزترین اهداف در سنتز پلی یورتان ها، جایگزینی سامانه های حلال پایه برای کاهش انتشار ترکیبات آلی فرار و استفاده از آب به عنوان حلال ایمن بوده که موجب توسعه پلی یورتان های آب پایه (waterborne polyurethanes, WPUs) شده است. سمی نبودن، اشتعال ناپذیری، سازگاری با محیط زیست و نیز کاربردهای گسترده WPUها در پلاستیک ها، رنگ ها، چسب ها، جوهر چاپ و زیست مواد از دلایل توسعه روزافزون این سامانه های آب پایه بوده است. از آنجا که فقط چند دی ایزوسیانات به طور تجاری برای سنتز WPUها دردسترس است، بنابراین انتخاب پلی ال تعیین کننده خواص در WPUهاست. روغن های طبیعی، پلی ساکاریدها، چوب و پروتیین ها پرمصرف ترین مواد اولیه تجدیدپذیر بوده که از این میان، روغن های گیاهی یکی از سودمندترین گزینه ها هستند و به طور گسترده بررسی شده اند. امروزه زیست پلی ال های حاصل از روغن های گیاهی مختلف در سنتز WPUها اهمیت یافته اند. اما، روغن کرچک به دلیل دسترس پذیری، زیست تخریب پذیری و داشتن گروه های هیدروکسیل ذاتی ، به عنوان جایگزین عالی پلی ال های پایه نفتی توجه ویژه ای را جلب کرده و در ترکیبات پلی یورتانی به کار گرفته شده است. از این رو، با توجه به اهمیت زیست پلی ال ها و نقش آن ها در توسعه WPUهای بر پایه روغن های گیاهی، در مقاله حاضر ضمن معرفی مختصر WPUها و روش های سنتز آن ها، خواص WPUهای بر پایه روغن کرچک به عنوان تنها پلی ال طبیعی، مرور شده و برخی از رویکردهای سبز برای دستیابی به تصویری واضح از کاربردهای فعلی و بالقوه آینده WPUهای بر پایه این روغن در زمینه های مختلف معرفی شده اند.

    کلید واژگان: پلی یورتان آب پایه, منبع تجدیدپذیر, روغن گیاهی, روغن کرچک, زیست تخریب پذیری}
    Hajar Jamshidi, Hengameh Honarkar *, Mina Mashhadi Farahani, Shokoufeh Hakim

    Polyurethanes, mainly synthesized by addition reactions of polyols with diisocyanates, have been considered as the most widely used polymers in various industries due to the variety of raw materials, synthetic methods and properties. The high demand, the significant share of the world market and the abundant use of this category of polymers have involved the major consumption of petroleum-based polyols and diisocyanates. Nonetheless, environmental challenges and the crude oil crisis have led to greater interest in renewable resources and systems based on green chemistry. Today, with the synthesis of waterborne polyurethanes) WPUs) and the use of water as a safe solvent, the release of volatile organic compounds and the production of solvent-based systems have been prevented to a considerable extent. The non-toxicity, non-flammability, environmentally friendly, and the wide applications of WPUs in plastics, paints, adhesives, printing ink and biomaterials are among the reasons for further development of these water-based systems. Because there are only a few commercially available diisocyanates in the synthesis of WPUs, it is the choice of polyol which may determine the WPUs properties. The most convenient renewable raw materials are natural oils, polysaccharides, wood and proteins, and vegetable oils which are the most beneficial options and have been widely studied. Today bio-polyols obtained from different vegetable oils have become vital in the synthesis of WPUs. However, castor oil has attracted special attention, as an excellent substitute for petroleum-based polyols and has been used in polyurethane compounds due to its availability, biodegradability and inherent hydroxyl groups. Considering the importance of bio-polyols and their role in the development of vegetable oil-based WPUs, in this article, while briefly introducing WPUs and their synthetic methods, the properties of WPUs based on castor oil, as the only natural polyol, are reviewed. Some green approaches to acquire a clear picture of the current and potential future applications of WPUs based bio-polyols in various fields are introduced.

    Keywords: waterborne polyurethane, renewable resource, vegetable oil, castor oil, biodegradability}
  • فرزاد سلیمانی*
    یکی از مهمترین مشکلات استفاده از آلیاژهای منیزیم سرعت خوردگی بالای آنها است. به منظور رفع این مشکل روش اصلاح سازی سطحی و پوشش دهی مورد توجه قرار گرفته است. هدف اصلی از تحقیق حاضر اعمال غشاء پلیمری پلی کاپروالکتون/کیتوسان-1 %بغدادیت به روش غوطه وری بر روی آلیاژمنیزیم - آلومینیوم AZ91 آندایز شده به منظور بهبود مقاومت به خوردگی، زیست تخریب پذیری و زیست سازگاری این آلیاژ است. نتایج حاصل از آزمون الکتروشیمیایی نشان دهنده بهبود مقاومت به الکتروشیمیایی وکاهش چگالی جریان الکتروشیمیایی(کاهش 10^3 برابری) آلیاژ منیزیم - آلومینیوم AZ91 آندایز شده در اثر اعمال غشاء پلیمری-سرامیکی است. همچنین اعمال غشاء پلیمری-سرامیکی منجر به افزایش زبری سطح از 0/02 ± 0/329(منیزیم - آلومینیوم AZ91) به 34/0 ± 792/7 میکرومتر شده است. به منظور ارزیابی توانایی تشکیل آپاتیت روی نمونه ها، از آزمون مایع شبیه ساز بدن (بافر فسفات) استفاده شد. نتایج نشان میدهد که تشکیل لایه آپاتیت روی سطح نمونه میتواند به عنوان معیاری از زیست تخریب پذیریدر نظر گرفته شود
    کلید واژگان: کیتوسان, پلی کاپرو لاکتون, غشاء پلیمری, آلیاژ منیزیم, زیست تخریب پذیری, بافرفسفات}
    Farzad Soleymani *
    One of the most important problems of using magnesium alloys is their high corrosion rate. In order to solve this problem, the method of surface modification and coating has been considered. The main purpose of this research is to apply polycaprolactone/chitosan-1% Baghdadite polymer membrane by immersion method on anodized magnesium-aluminum AZ91 alloy in order to improve the corrosion resistance, biodegradability and biocompatibility of this alloy. The results of the electrochemical test show the improvement of the electrochemical resistance and the reduction of the electrochemical current density (10^3 times reduction) of the anodized magnesium-aluminum alloy AZ91 due to the application of the polymer-ceramic membrane. Also, the application of polymer-ceramic membrane has led to an increase in the surface roughness from 0.329 ± 0.02 (magnesium-aluminum AZ91) to 7.792 ± 0.34 micrometers. In order to evaluate the ability of apatite formation on the samples, the body simulating liquid test (phosphate buffer) was used. The results show that the formation of apatite layer on the surface of the sample can be considered as a measure of biodegradability
    Keywords: Chitosan, Polycaproctone, Polymeric membrane, Magnesium alloy, Biodegradability, phosphate}
  • سید امیرحسین موسوی آقاباقر*، رضا جهان مردی

    هرساله 5/2 میلیون تن پلاستیک وارد اقیانوس‌ها می‌شود. در خشکی نیز پلاستیک در زمین‌های دفع زباله، سواحل و دیگر زیست‌بوم‌های حساس سراسر جهان جمع می‌شود. تحقیقات اخیر نشان داده است نوعی کرم ممکن است به ما در حل مشکل عظیم زباله‌های پلاستیکی کمک کند. دانشمندان کشف کرده‌اند که نوعی کرم می‌تواند استایروفوم و دیگر پلی‌استایرن‌ها را در رژیم غذایی خود جای دهد. به گفته آن‌ها، نه‌تنها کرم‌ها با رژیم غذایی استایروفوم به حیات خود ادامه می‌دهند، بلکه ریزاندام‌واره‌های موجود در احشای آن‌ها طی فرایند گوارش، پلاستیک را تجزیه کرده و تبدیل به دی‌اکسیدکربن و ماده غذایی مورد نیاز بدن خود می‌کنند. مواد زیست‌تخریب‌پذیر دفع‌شده از کرم‌ها نیز به نظر می‌رسد می‌تواند به عنوان کود برای بارورکردن خاک زمین کشاورزی استفاده شود. دانشمندان به دنبال راهکارهایی برای پیاده‌سازی این کشف با روشی مناسب هستند تا زباله‌های پلاستیکی را از بین برده و راهکاری برای نجات اقیانوس‌ها، رودخانه‌ها و تمام محیط‌زیست از عواقب غیرقابل‌اجتناب تجمع پلاستیک ایجاد کنند. در این مطالعه مروری، به بررسی مقاله‌های مرتبط با تجزیه زیستی پلی‌اتیلن و پلی‌استایرن و پلی‌پروپیلن پرداخته شده است.

    کلید واژگان: ضایعات پلاستیکی, پلی استایرن, پلی اتیلن, زیست تخریب پذیری}
    SeyedAmirHossein Mousavi Aghabagher

    Every year, an enormous amount of 2.5 million tons of plastic enter the oceans. On land, plastic also accumulates in landfills, beaches and other sensitive ecosystems around the world which has been a huge concern through the years. Recent research has been conducted to show us that one type of worm may help us solve the huge problem of plastic waste. Scientists have discovered that the larvae of a type of worm, Mealworm called Tenebrio Molitor, can include styrofoam and other polystyrenes as well as polyethylene in their diet. Not only do worms go on a styrofoam diet, they say, but the microorganisms in their gut can break down plastics during their digestive process, turning it into carbon dioxide and eventually use it as the nutrients that their bodies need. Biodegradable materials disposed by worms also seem to be used as fertilizer to fertilize and impregnate agricultural soil. We are looking for solutions to implement this discovery in a way that eliminates plastic waste therefore can be a solution to clearer oceans, rivers and the entire environment from the inevitable consequences of plastic accumulation. In this review study, narrations from articles related to the biodegradation of polyethylene, polystyrene and polypropylene have been reviewed.

    Keywords: Mealworms, Polystyrene, Biodegradation}
  • سهیلا قاسمی، میلاد قزلسفلو*
    موضوع دارورسانی، حوزه پژوهشی درخور توجه است، زیرا سالانه زندگی میلیون ها بیمار را تحت تاثیر قرار می دهد. هرچند، عوامل دارویی را می توان با روش های مختلف تجویز کرد. اثربخشی سامانه دارورسانی به طور مستقیم با روش تجویز آن ارتباط دارد. پلی یورتان ها از مهم ترین دسته های پلیمر هستند که به دلیل سازگاری استثنایی، خواص مکانیکی و قابلیت انعطاف پذیری، نقش اساسی در توسعه بسیاری از وسایل مختلف زیست پزشکی دارند. پلی یورتان ها با واکنش ایزوسیانات ها و دی ال ها برای تولید پلیمرهایی با پیوند یورتان (-NH-COO-) در زنجیر اصلی آن ها تشکیل می شوند و این پیوند مشابه پیوندهای پپتیدی در ساختار پروتیین هاست. همچنین به دلیل این شباهت، آن ها به عنوان بخشی از بدن انسان مانند غشای دیالیز، بالن های درون آیورت، دریچه های قلب، داربست های موقت و کاشت سینه استفاده شده اند. انواع زیادی از قطعه های ساختاری پلی یورتان در دسترس است که موجب می شود تا خواص شیمیایی و فیزیکی این پلیمرها متناسب با کاربردهای هدف آ ن ها، به ویژه در زمینه های پزشکی و دارویی، تغییر کند. در این مقاله، سنتز و خواص پلی یورتان، ساختار، پایداری گرمایی، سختی، مقاومت به حلال، دارورسانی، خواص مکانیکی و همچنین زیست تخریب پذیری و زیست سازگاری آن با تاکید ویژه بر کاربرد این پلیمر در دارورسانی واپاییده و تحویل به بافت هدف، بررسی شده است.
    کلید واژگان: پلی اورتان, زیست سازگاری, زیست تخریب پذیری, دارورسانی, سیستم تحویل هوشمند}
    Soheila Ghasemi, Milad Ghezelsofloo *
    The feld of drug delivery is a very hot research area as it afects the life of millions of patients every year. Although pharmaceutical agents can be adminisrated in diferent ways, the efectiveness of certain drug delivery sysem (DDS) is directly related to the method of their adminisration. Polyurethanes are one of the mos important classes of polymers, that play an essential role in the development of many diferent biomedical devices due to their exceptional compatibility, mechanical properties and fexibility. Polyurethanes are formed by the reaction reviewed of isocyanates and diols to produce urethane-bonded polymers (-NH-COO-) in their main chain, which is similar to the peptide bonds in the sructure of proteins. Because of this similarity, they have also been used as part of the human body, such as dialysis membranes, intra-aortic balloons, heart valves, temporary scafolds and breas implants. There are many types of polyurethane sructural blocks available that allow the chemical and physical properties of polyurethane to be tailored to their intended applications, especially in the medical and pharmaceutical felds. In this paper, the synthesis and properties of polyurethane, sructure, thermal sability, hardness, solvent resisance, drug delivery, mechanical properties as well as biodegradability and biocompatibility with special emphasis on the application of the polymer in controlled release of drugs and delivery to the target tissue were.
    Keywords: polyurethane, biocompatibility, biodegradability, drug delivery, Intelligent delivery system}
  • سید جمال الدین پیغمبردوست*، حسین حشمت ابراهیم حصاری، ابوالفضل شناور
    در این تحقیق کامپوزیت های پلی استایرن معمولی و نشاسته طی فرآیند اختلاط مذاب در یک اکسترودر دو پیچه همسوگرد در نسبت های مختلف نشاسته و گلیسیرول تهیه شده است. جهت ارزیابی خواص مقاومت ضربه و دمایی کامپوزیت ها، از آزمون های مقاومت ضربه Izod، شاخص جریان مذاب (MFI) و دمای نرم شدگی وایکات (Vicat) استفاده شد. برای بررسی برهمکنش بین اجزاء کامپوزیت ها، پایداری حرارتی و فرآیند تخریب، نمونه تحت آنالیز وزن سنجی گرمایی قرار گرفتند. در نهایت، جهت بررسی خواص زیست تخریب پذیری، نمونه ها به مدت 12 هفته در زیر خاک دفن شدند و تغییرات وزن آنها طی دوره های دو هفته ای اندازه گیری شد. نتایج تخریب زیستی و آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان دادند که سرعت تخریب نمونه ها علاوه بر اینکه به درصد نشاسته موجود در کامپوزیت ها بستگی دارد، به کیفیت پخش ذرات نشاسته نیز وابسته است. در صورت پخش یکنواخت نشاسته در ماتریس پلی استایرن معمولی، دسترسی میکرواورگانیسم ها به نشاسته محدود خواهد شد و سرعت تخریب کاهش خواهد یافت. نتایج آزمون آیزود با ناچ عدم وابستگی مقاومت ضربه نمونه ها به درصد نشاسته را نشان داد. به علت کاهش مراکز تجمع تنش، پخش یکنواخت نشاسته در ماتریس نیز موجب افزایش مقاومت ضربه در آزمون آیزود با ناچ گردید. آزمون شاخص جریان مذاب نشان داد که افزودن نشاسته و گلیسرول به پلی استایرن معمولی به ترتیب منجر به افزایش و کاهش ویسکوزیته مذاب نمونه ها می شود. بررسی نسبت گلیسرول به نشاسته در نتایج بدست آمده نشان داد که در یک مقدار بهینه از پلاستی سایزر، برهمکنش بین اجزاء کامپوزیت به نحوی است که بهترین حالت پخش ذرات نشاسته در ماتریس پلی استایرن حاصل می شود.
    کلید واژگان: پلی استایرن, کامپوزیت, نشاسته, اکستروژن مذاب, زیست تخریب پذیری}
    Seyed Jamaledin Peighambarsoust *, Hossein Heshmat Ebrahim Hesari, Abolfazl Shenavar
    Conventional plastics has a large impact in increasing the environment’s pollution. That’s why the interest has turned towards novel partially and completely biodegradable polymers. In this work, composites of polystyrene and starch with glycerol as plasticizer and compatibilizer were prepared in different ratios of starch and glycerol by melt mixing in twin screw extruder. To study the biodegradation properties, samples were buried in soil for 12 weeks and their weight changes were measured during two-week periods. Besides, the structure of prepared composites was studied using SEM analysis. To evaluate the impact strength and thermal properties of composites, we used Izod impact strength test, MFI (Melt Flow Index) and Vicat softening temperature tests. To examine the interaction between composite elements, thermal stability and degradation process, the samples were subjected to analysis using TGA. Biodegradation results and SEM analysis showed that the rate of biodegradation not only starch present in composites but also depends on the quality of starch particles dispersion. Notched Izod test showed the independence of samples impact strength to starch present. Due to the reduction of stress accumulation points, homogeneous dispersion of starch in the matrix leads to increase impact strength in unnotched Izod test. MFI test showed that addition of starch and glycerol leads to respectively increase and decrease in composites’ viscosity. Study of starch/glycerol ratio in obtained results showed that in an optimal amount of plasticizer, interaction between the composite components is in conditions that the best mode of starch particles dispersion is achieved in polystyrene matrix.
    Keywords: General Purpose Polystyrene, Biodegradable Polymer Composite, Starch, Glycerol}
  • محمد شهابی قویونلوئی، مهدی خجسته پور*، حسن صدرنیا، اسماعیل قاسمی

    ضرورت افزایش محصولات کشاورزی به تناسب رشد جمعیت و مدیریت بحران کم آبی نیازمند ابتکاراتی است تا همزمان با حفظ محیط زیست، بتواند با به کارگیری روش های ذخیره رطوبت خاک بر کمیت و کیفیت محصولات تولیدی بیفزاید. در این مطالعه، اثر درصدهای مختلف نشاسته گرمانرم به همراه سازگارکننده مالییک انیدرید و همچنین نانوذره خاک رس (15A) بر مقادیر محتوای ژلی و خواص مکانیکی خاکپوش های کشاورزی بر پایه پلی لاکتیک اسید و مخلوط پلی اتیلن سبک و پلی اتیلن خطی سبک مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از درصدهای 0، 10، 20 و 30 نشاسته گرمانرم در مخلوط 80/20 پلی اتیلن سبک و پلی اتیلن خطی سبک و همچنین پلی لاکتیک اسید استفاده شد. در طرح آزمایشی انجام شده پارامترهای مستقل، شامل درصد نشاسته گرمانرم، نوع پلیمر پایه و پیرشدگی و پارامترهای وابسته نیز میزان محتوای ژلی، استحکام کششی، درصد ازدیاد طول در هنگام شکست و مدول کشسانی در نظر گرفته شد. محتوای ژلی در آمیزه های حاوی پلی اتیلن با افزودن نشاسته گرمانرم، افزایش و همچنین در آمیزه های حاوی پلی لاکتیک اسید به تدریج کاهش یافت. بازه تغییرات محتوای ژلی برای نمونه های آزمایشی قبل و بعد از آزمون پیرشدگی به ترتیب: بین 10 الی 21 و 2 الی 5 درصد به دست آمد. استحکام کششی و ازدیاد طول تا شکست با افزودن نشاسته گرمانرم، برای هر دو مجموعه ترکیبات قبل از آزمون پیرشدگی کاهش یافت. اما این روند کاهنده در اختلاط 20 درصدی نشاسته گرمانرم، کمتر بود. مقادیر استحکام کششی و ازدیاد طول تا شکست به ترتیب بین 12 الی 19 مگاپاسکال و 50 الی 350 درصد متغیر بود. این مقادیر برای نمونه ها بعد از آزمون پیرشدگی به ترتیب بین 7 الی 11 مگاپاسکال و صفر تا 5 درصد تغییر کرد.

    کلید واژگان: پلی اتیلن سبک, پلی لاکتیک اسید, نشاسته گرمانرم, زیست تخریب پذیری}
    Mohammad Shahabi Ghoyonloe, Mehdi Khojastehpour*, Hassan Sadrnia, Ismaeil Ghasemi

    Research subject:

     The need to increase agricultural production in proportion to population growth and water crisis management requires initiatives that can increase the quantity and quality of crops by using soil moisture storage methods while preserving the environment. In this study, the effect of different wt. % of Thermoplastic starch (TPS) with maleic anhydride (MA) as compatibilizer and nanoclay (15A) on gel content and mechanical properties of Polylactic acid (PLA) and blends of  Linear low-density polyethylene/ Low-density polyethylene (LLDPE / LDPE) was evaluated.

    Research approach: 

    Here, 0, 10, 20 and 30 wt. % TPS were added to the blends of LLDPE/LDPE (20/80) and also PLA. Independent parameters in the experimental design were wt. % of TPS, basic polymer type that was PLA or TPS and aging test. For dependent parameters were considered gel content, tensile strength, elongation at break and elastic modulus. Experiments were designed in General Full Factorial Design and performed in three replications.

    Main results

    Gel content in LLDPE/LDPE blends increased with the addition of TPS and decreased for PLA blends. The gel content change range for experimental samples before and after the aging test was between 10 to 21 and 2 to 5 percent, respectively. Tensile strength and elongation at break were reduced by adding TPS in both series of compounds before aging test. But this reducing rate was less in the 20 wt. % of TPS. The values ​​of tensile strength and elongation at break were: 12 to 19 MPa and 50 to 350 percent, respectively. These values changed after the aging test between 7 and 11 MPa and from zero to 5 percent, respectively.
    Keywords: biodegradability, low density polyethylene, poly lactic acid, thermoplastic starch.

    Keywords: biodegradability, low density polyethylene, poly lactic acid, thermoplastic starch}
  • مریم رواقی*
    امروزه مصرف کنندگان تمایل به مصرف محصولات دوست دار محیط زیست به جای پلاستیک ها دارند. بسته بندی دوست دار محیط زیست از مواد قابل بازیافت و تجدید پذیر تولید می شوند که نه تنها برای افراد بلکه برای محیط زیست نیز ایمن است. بسته بندی بر پایه قارچ یکی از انواع بسته بندی های دوست دار محیط زیست است که در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. میسلیوم بخش رویشی قارچ با رشد سریع است که می تواند به هر آنچه اطرافش باشد مانند مواد آلی کم ارزش بچسبد و شبکه بسیار فشرده رشته ای ایجاد کند. پس از آنکه قارچ با شکل و دانسیته مطلوب رشد کرد، به منظور توقف رشد قارچ، مواد خشک می شوند و تحت تیمار حرارتی قرار می گیرند. ممکن است از فرایندهای تکمیلی مانند فشرده سازی و برش لیزری نیز برای دستیابی به شکل و ساختار مورد نظر استفاده شود. محصول تولیدی ماده ای مقاوم به حرارت و آتش، زیست تخریب پذیر و با هزینه پایین است که ویژگی هایی مشابه پلاستیک های فومی سنتزی را دارد. از آن جایی که میسلیوم ها به طور کامل رشد نمی کنند تا بخش های زایشی را ایجاد نمایند، لذا هیچ گونه اسپور و در نتیجه نگرانی از بابت سلامتی وجود ندارد. این مقاله مروری بر وضعیت فناوری موجود در تولید مواد بر پایه میسلیوم و کاربرد آن ها به عنوان جایگزین پایدار برای پلی استایرن است.
    کلید واژگان: بسته بندی پایدار, زیست تخریب پذیری, فوم, قارچ و میسلیوم}
    Maryam Ravaghi *
    Consumers now have stronger affinity towards eco-friendly products instead of plastics. Eco-friendly packaging is made of recyclable or renewable materials which are sustainable and safe for not only individuals but also the environment. Mushroom- based packaging is one of the eco-friendly materials that have received considerable attention, recently. Mycelium is a fast growing vegetative part of a fungus which latches onto whatever around it like any low value organic matter to create a super-dense network of threads. Once growing in the mold to reach the desired density and shape, the material is dehydrated and heat treated, to stop further growth. Supplementary processes such as compression and laser cutting may also be used to achieve the required shape and structure. The result is a heat and fire-resistant, biodegradable and low cost material that has similar properties like synthetic foam plastics. There is no spore or allergen concern as the mycelium is not fully grown to produce fertile bodies. This paper reviews the current status of technology for production of mycelium based material and its applications as a sustainable alternative for polystyrene.
    Keywords: Sustainable packaging, Biodegradation, Foam, Mushroom, Mycelium}
  • زهرا شباهنگ*، سپیده بهرامی، بهزاد محمدی

    بسته بندی های زیست تخریب پذیر به دلیل ویژگی های دوستدار محیط زیست بودن جایگزین مناسبی برای فیلم های سنتزی در صنعت بسته بندی می باشند. در این پژوهش از نانو ذرات اکسید روی و اسانس آویشن برای بهبود خصوصیات ساختاری کیتوزان استفاده شد که بدین منظور نانو کامپوزیت کیتوزان- نانو اکسید روی (03/0 -01/0٪) - اسانس آویشن (25/0- 5/0٪) تولید شد. تفاوت نمونه ها با فیلم شاهد با هدف تولید بسته بندی ضد باکتری و زیست تخریب پذیر است، خصوصیات ساختاری با استفاده از روش های طیف سنجی مادون قرمز، پراش اشعه ایکس، بررسی گردیدند و مورفولوژی ذرات سنتز شده با استفاده از روش میکروسکوپ الکترونی روبشی تعیین شد. نتایج به دست آمده از بررسی خصوصیات ساختاری نشان داد نانو ذرات اکسید روی سنتز شده در ماتریکس پلیمری کیتوزان در ابعاد نانومتری می باشند. بر اساس نتایج به دست آمده با افزایش غلظت نانواکسید روی و اسانس آویشن، حلالیت آبی و نفوذپذیری به بخارآب فیلم ها 70٪ کاهش یافت. برهم کنش بین کیتوزان، نانواکسید روی و اسانس آویشن توسط الگوی طیف سنجی مادون قرمز و پراش اشعه ایکس تایید شد. یافته های این پژوهش عاملی مهم برای گسترش استفاده از فیلم های زیست تخریب با بهبود خصوصیات عملکردی آنها توسط نانوذرات می باشد.

    کلید واژگان: کیتوزان, نانواکسید روی, اسانس آویشن, پلیمر, زیست تخریب پذیری, ضد باکتری}
    Zahra Shabahang *, Sepideh Bahrami, Behzad Mohammadi

    Biodegradable packaging is a good alternative to synthetic film in the packaging industry because of its environmental-friendly. In this study, zinc oxide nanoparticles and thyme oil were used to enhance the structural properties of chitosan, which were produced for the purpose of chitosan - zinc oxide (0.01- 0.03%)  - thyme essential oil (0.25- 0.5%) nanocomposite. The differences between the synthesized samples with control film (blank) are for production of antibacterial and biodegradable packaging, the structural properties were investigated by infrared spectroscopy and X-ray diffraction, also the morphology of the synthesized particles was investigated by scanning electron microscopy. The results of the structural properties showed that the zinc oxide synthesized in the chitosan polymer matrix were nanoparticles. Based on the results, the water solubility and water vapor permeability of films decreased by 70% with increasing zinc oxide concentration and thyme essential oil. The interaction between chitosan, zinc oxide nanoparticles and thyme essential oil was confirmed by infrared spectroscopy and X-ray diffraction pattern. The findings of this study are an important factor for expanding the use of biodegradation films by improving their functional properties by nanoparticles.

    Keywords: chitosan, Zinc oxide Nanoparticles, Thyme Essential Oil, Biodegradability, Antibacterial}
  • نرجس کوپایی*، مهدی طاقه دل شاد، احمدرضا قاسمی
    هیدروژل، شبکه پلیمری سه بعدی نا محلول در آب است که توانایی جذب مایعات بدن را در محیط بیولوژیکی دارد. چنین شبکه پلیمری از طریق مکانیسم های اتصال عرضی شیمیایی از جمله پلیمریزاسیون نوری، واکنش های آنزیمی و اتصال عرضی فیزیکی نظیر روش های وابسته به دما و pH و اتصالات عرضی یونی تشکیل می شود. هیدروژل فیزیکی از طریق نیروی ثانویه ضعیف و هیدروژل شیمیایی از طریق نیروهای کوالانس تشکیل می شوند. پلیمرهای مختلفی با منشا طبیعی و مصنوعی برای ساخت هیدروژل ها استفاده می شود. تورم، خواص مکانیکی و خواص بیولوژیکی از جمله مهم ترین خصوصیات هیدروژل است که هر کدام از این خصوصیات می تواند بر روی ساختار و مورفولوژی هیدروژل تاثیر گذار باشد. هیدروژل ها به دلیل دارا بودن ساختاری شبیه به ماتریس خارج سلولی (ECM) و توانایی جذب آب در کاربردهای مختلف پزشکی از قبیل مهندسی بافت، لنزهای تماسی، زخم پوش ها و رهایش عوامل درمانی استفاده می شوند. این مقاله در مورد مکانیسم های مختلف تشکیل هیدروژل، انواع هیدروژل ها، خصوصیات و کاربرد آن ها در زمینه پزشکی بحث می کند.
    کلید واژگان: هیدروژل, مهندسی بافت, تورم, زیست سازگاری, زیست تخریب پذیری}
    Narjes Koupaei *, Mehdi Taghe Delshad, Ahmadreza Ghasemi
    Hydrogel is a three dimensional water insoluble polymeric network that can absorb body fluids in a biological environment. Its polymer network structure can be formed by chemical cross-linking such as photo-polymerization, enzyme-catalyzed reactions, and physical cross-linking induced by temperature, pH, and ionic interaction. Physical hydrogel is formed by weak secondary interaction. Covalent bonds are normally formed among polymer chains in a chemically crosslinked hydrogel. To synthesize hydrogels, natural and synthetic polymers were applied. Swelling, mechanical and biological properties of the hydrogels are the most important parameters that can be affected on its structure and morphology. The large volume of water that they can absorb and an ability to mimic the extracellular matrix environment are the main reasons for use the hydrogels for many biomedical applications such as tissue engineering, contact lenses, wound healing, and the controlled delivery of therapeutic agents. This review covers the various mechanisms of hydrogel formation, types of hydrogels, their properties and applications in the medicine.
    Keywords: Hydrogel, Tissue EngineeringT Swelling, Biocompatibility, Biodegradability}
  • فائزه صحرایی اردکانی، ابوالفضل زارع *، محمد خواجه مهریزی
    افزایش گرمای جهانی و آلودگی محیط زیست سبب گردیده تا استفاده از پلیمر های زیست تخریب پذیر گسترش یابد. یکی از مهم ترین پلیمر این دسته، پلی (لاکتیک اسید) (PLA) می باشدکه می توان آن را با روش ذوب ریسی که به صرفه ترین روش در تولید الیاف بشرساخت می باشد، تولید نمود. پلی (لاکتیک اسید) به عنوان یک لیف از خانواده پلی استر ها جایگزین مناسب زیست تخریب پذیر برای پلی (اتیلن ترفتالات(PET) (در بسیاری از منسوجات فنی و پوشاک می باشد. اگرچه PLA در بسیاری از ویژگی ها شبیه پلی استر است ولی شرایط رنگرزی متفاوتی از آن دارد. نتایج پژوهش ها نشان می دهد که ایزوترم های جذب PLA با مواد رنگزای طبیعی و مصنوعی به ترتیب از ایزوترم نرنست و لانگمیور پیروی می کند. در این مقاله، تحولات اخیر در الیاف و منسوجات پلی (لاکتیک اسید) با مواد رنگزای دیسپرس، خمی، کاتیونی و طبیعی مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلید واژگان: الیاف پلی (لاکتیک اسید), زیست تخریب پذیری, ذوب ریسی, مواد رنگزای مصنوعی, مواد رنگزای طبیعی, ایزوترم}
    Faezeh Sahraey Ardakani, Abolfazl Zare*, Mohammad Khajeh Mehrizi
    The raising of global warming and environmental pollution has increased the use of biodegradable polymers. On of the most important polymers in this kind are poly (lactic acid) (PLA), which has can be produced by the melting process which is the most efficient method for the fiber production. Poly (lactic acid) is a biodegradable alternative to poly (ethylene terephethalate) (PET) , in many technical textiles and clothing products. Although PLA is similar to PET in various aspects, PLA has different dyeing conditions from it. The results of researches show that PLA absorption isotherm with natural and synthetic dyes follow from nernst and langmuir isotherms. This paper reviews the recent developments in the dyeing of PLA fibers and textiles with disperse, vat, cationic and natural dyes.
    Keywords: Poly (lactic acid) fiber, Biodegradablity , Melt spinning, Synthetic dyes, Natural dyes, Isotherm}
  • مهدی حاجی باقریان، محمد کرابی*، فرود عباسی سورکی، حامد عزیزی
    در این مطالعه، اثر وجود نشاسته بر خواص پلی اولفین الاستومر (POE) بررسی شد. بدین منظور، برای تهیه آمیخته های پلی اولفین الاستومر-نشاسته (POE/S) از روش اختلاط مذاب بهره گرفته شد. آمیخته ها با مخلوط کن داخلی آزمایشگاهی تهیه شدند. برای بررسی نقش نشاسته در خواص این آمیخته ها از مقادیر وزنی متفاوت نشاسته 15، 25، 35، 45 و %55 استفاده شد. در ادامه خواص مکانیکی، شکل شناسی و زیست تخریب پذیری آمیخته ها ارزیابی شد. با توجه به اختلاف ساختاری POE که غیرقطبی است و نشاسته که ساختار شیمیایی قطبی دارد، از کوپلیمر پلی اولفین الاستومر-مالئیک انیدرید (POE-g-MAH) برای بهبود سازگاری استفاده شد. بررسی سازگاری آمیخته با آزمون طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR) انجام شد. با افزایش مقدار نشاسته در آمیزه، تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM)، افزایش اندازه فاز پراکنده را نشان داد که پس از افزودن POE-g-MAH به دلیل سازگاری بیشتر فازها، اندازه فاز نشاسته کاهش یافت. نتایج آزمون رئولوژی بیانگر افزایش گرانروی مختلط، مدول اتلاف و مدول ذخیره پس از افزودن سازگارکننده به آمیخته بود. استحکام کششی و ازدیاد طول تا پارگی با افزودن نشاسته، کاهش یافت. مقایسه نمونه های با و بدون سازگارکننده نشان داد، نمونه های دارای سازگارکننده استحکام کششی بیشتر و ازدیاد طول تا پارگی کمتری نسبت به نمونه های بدون سازگارکننده دارند. نتایج زیست تخریب پذیری نیز نشان داد، در آمیخته های دارای %15 وزنی نشاسته مقدار تخریب آمیخته بسیار اندک است و با افزایش مقدار نشاسته، مقدار تخریب افزایش می یابد و نمونه های دارای سازگارکننده دچار تخریب کمتری می شوند.
    کلید واژگان: پلی اولفین الاستومر, نشاسته, سازگارکننده, شکل شناسی, زیست تخریب پذیری}
    Mehdi Haji Bagherian, Mohammad Karabi *, Foroud Abbassi-Sourki, Hamed Azizi
    Hypothesis: Biodegradable polymer blends in comparison to petroleum-based polymers consume less energy in the production process, and do not produce environmental pollution due to their renewable sources. One of these biodegradable blends is polyolefin elastomer/starch (POE/S) blend. In this study, the effect of composition ratio of polyolefin elastomer/starch on properties such as mechanical, morphology, rheology and biodegradability properties of the blend were investigated. Because of non-polar microstructures of POE and polar starch, a polyolefin elastomer/maleic anhydride copolymer (POE-g-MAH) was used to improve their compatibility.
    Methods
    Blends of polyolefin elastomer and starch were prepared in presence of POE-g-MAH as synthetic compatibilizer with a Brabender internal mixer. The concentration of POE-g-MAH was fixed at 10 wt% and the content of starch in both binary and ternary blends was varied between 0 wt% and 55 wt%.
    Findings: The results showed changes in the tensile, hardness, SEM micrographs, and void increasing after exposing the blends to fungi for three months at room temperature. To examine the compatibility of the blends, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was used. The observations of the scanning electron micrographs of polymer blends showed that by increasing the amount of starch from 15 to 55 wt%, the size of the dispersion phase increased; though it was reduced by adding 10 wt% of POE-g-MAH in the polymer blends. The rheology tests were carried out using rheometrics mechanical spectrometry (RMS) and the results indicated an increase in the complex viscosity, loss modulus and storage modulus after the addition of the compatibilizer into the blend. By adding starch to POE in the blend, the tensile strength and elongation-at-break decreased. The comparison between the blends with and without compatibilizer showed higher tensile strength and elongation-at-break for the blends with compatibilizer. The biodegradation experiments for the blend with 15 wt% of starch showed that the degradation of blend composition was negligible, but with higher starch content, the degradation rate increased and the blend with compatibilizer showed less degradation than the blend without compatibilizer.
    Keywords: polyolefin elastomer, starch, compatibilizer, morphology, biodegradability}
  • مهدی جاویدی*، علی جولاگاه
    ساخت و ارزیابی خواص داربست استخوانی هیدروکسی آپاتیت طبیعی و فوم پلی یورتان مورد بررسی قرار گرفت. ترکیب شیمیایی و ریزساختار داربست به همراه خواص مکانیکی، پایداری حرارتی و همچنین درصد تخلخل، سختی، استحکام خمشی و خواص زیست سازگاری و تخریب-پذیری مورد مطالعه قرار گرفت. داربست ها استحکام فشاری بالا همراه با درصد تخلخل مناسب از خود نشان دادند. با افزایش درصد وزنی هیدروکسی آپاتیت از 45 به 65، چگالی داربست ها از 37/1 به 57/1 گرم بر سانتی متر مکعب و استحکام فشاری از 82/0به 7/ 1 مگاپاسکال افزایش و درصد تخلخل از 8/57 به 39/34 کاهش پیدا کرد.
    کلید واژگان: داربست, هیدروکسی آپاتیت, پلی وینیل الکل, زیست فعالی, زیست تخریب پذیری, فوم پلی یورتان}
    Mehdi Javidi *, Ali Jolagah
    The fabrication and characterization of bone scaffold which was produced from hydroxyapatite and polyurethane foam were investigated. Thermal and mechanical properties of the scaffolds were studied via X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and compression test and thermogravimetry technique. Also, hardness test, three-point bending and investigation of biological behavior were employed. The fabricated scaffolds showed high compressive strength with favorable percentage of porosity. Thus, it might be concluded that the polymer foam fabrication technique can be appropriate for producing bone scaffolds. By increasing the weight percentage of hydroxyapatite from 45 to 65, the density of the scaffold increased from 1.37 to 1.57 g/cm3 and compressive strength increased from 0.82 to 1.7 MPa while the porosity decreased from 57.8 to 34.39.
    Keywords: Scaffold, Polyvinyl Alcohol, Hydroxyapatite, Biodegradability, Bioactivity, Polyurethane Foam}
  • معصومه باقری *، شهین یوسفی
    طی سال های اخیر، پلیمرهای حافظه شکلی به عنوان جایگزینی معتبر برای مواد سنتی حافظه شکلی توسعه یافته اند. این پلیمرها متعلق به طبقه ای از مواد بسیار هوشمند هستند که قابلیت به یاد داشتن شکل اصلی خود را دارند. وجود این قابلیت در پلیمرهای حافظه شکلی باعث می شود تا این مواد برای کاربردهای فناوری گوناگون شامل حسگرها و محرک ها، به ویژه ساخت دستگاه های پزشکی هوشمند، بسیار مناسب و امیدوارکننده باشند. تغییرشکل پلیمرها به شکل موقت بوده و بازگشت به شکل اولیه در پاسخ هوشمند به محرک های خارجی، نظیر مواد شیمیایی، دما یا pH انجام می گیرد. پلیمرهای حافظه شکلی حساس به دما در دمای ویژه ای به نام دمای انتقال، دچار تغییر ساختاری و در نتیجه تغییرشکل می شوند. به این تغییرشکل ناشی از تغییر دما، اثر حافظه شکلی گرمایی گفته می شود. پژوهش ها در زمینه حافظه شکلی ابتدا درباره اثر دوشکلی القا شده با گرما آغاز شد. سپس به سایر محرک ها با تحریک مستقیم یا غیرمستقیم گرمایی از راه گروه های حساس به محرک در سطح مولکولی توسعه پیدا کرد. در این مقاله، بر مفاهیم کلیدی مرتبط با پلیمرهای حافظه شکلی به طور مختصر مرور می شود. اصول حاکم بر طراحی مولکولی در معماری های مناسب پلیمر، برنامه ریزی طراحی شده و فرایندهای بازیابی، با تمرکز بر ساختار پلیمرهای حافظه دار حساس به گرما نیز ارائه می شوند.
    کلید واژگان: پلیمر حافظه شکلی, پلیمر حساس به دما, دمای انتقال حافظه شکلی, نانوذرات مغناطیسی, زیست تخریب پذیری}
    Masuome Bagheri *
    Shape memory polymers been developed in the past years as a valid alternative to more traditional shape-memory materials. Shape memory polymers belong to a class of very smart materials that have the ability to remember their original shape. This advanced functionality makes shape memory polymer suitable and promising materials for diverse technological applications, including sensors and actuators particularly including the fabrication of smart biomedical devices. The polymers deform into a temporary shape and returns to its original shape by external environmental stimuli such as chemicals, temperature or pH. Therefore, a temperature-sensitive shape memory polymer is one that undergoes a structural change at a certain temperature called the transition temperature. A change in shape caused by a change in temperature is called a thermally-induced shape memory effect. Shape-memory research was initially founded on the thermally-induced dual-shape effect. This concept has been extended to other stimuli by either indirect thermal actuation or direct actuation by addressing stimuli-sensitive groups on the molecular level. This paper is intended to serve as a brief review of key concepts associated with shape memory material. This review describes the fundamental aspects of molecular design of suitable polymer architectures, tailored programming and recovery processes, with the focus being on the structure of thermally sensitive shape memory polymers.
    Keywords: shape memory polymer, temperature sensitive polymer, shape memory transition temperature, magnetic nanoparticle, biodegradability}
  • سعید رحیمی بندرآبادی، پروین احسانی نمین، اسماعیل قاسمی*، حامد عزیزی، محمد کرابی
    در این مطالعه اثر وجود نشاسته اصلاح شده بر خواص کوپلیمر قطعه ای پلی استیرن اتیلن-پروپیلن-استیرن (SEPS) بررسی شد.عمل آوری شیمیایی نشاسته با مالئیک انیدرید در مخلوط کن داخلی در دمای 125 درجه سلسیوس در مجاورت گلیسیرین و حین ساخت نشاسته گرمانرم (TPS) انجام شد. انجام اصلاح شیمیایی با آزمون طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه و تیترکردن تایید شد. آمیخته هایی از نشاسته گرمانرم اصلاح شده (10، 20، 30 و 50 درصد وزنی) و SEPS (SEPS/MTPS) به روش اختلاط مذاب تهیه شد و خواص مکانیکی، شکل شناسی و زیست تخریب پذیری این آمیخته ها بررسی شد. مشاهدات میکروسکوپی الکترونی نشان داد، شکل شناسی غالب پخش ذرات نشاسته اصلاح شده در ماتریس پلیمری است و با افزایش مقدار نشاسته اصلاح شده اندازه فاز پراکنده افزایش یافت، به نحوی که در مقدار50 درصد وزنی نشاسته شکل شناسی به هم پیوسته نیز مشاهده شد. آزمون دینامیکی-مکانیکی نشان داد، پیک های منحنی اتلاف به هم نزدیک شده اند و سازگاری نسبی از دو فاز به علت اصلاح نشاسته با مالئیک انیدرید حاصل شده است. با افزایش MTPS به SEPS در آمیخته ها، استحکام کششی و ازدیاد طول تا پارگی کاهش و مدول یانگ افزایش یافت. مقایسه خواص مکانیکی آمیخته های SEPS/MTPS با SEPS/TPS نشان داد، استحکام کششی، ازدیاد طول تا پارگی و مدول یانگ در آمیخته های SEPS/MTPS بیشتر از SEPS/TPS است. نتایج زیست تخریب پذیری نشان داد، در 45 روز اول سرعت تخریب بسیار زیاد است. در آمیخته حاوی 10 درصد وزنی از نشاسته اصلاح شده مقدار تخریب آمیخته بسیار اندک و با افزایش مقدار MTPS تخریب آمیخته ها به طور قابل توجهی افزایش یافت. به طوری که در آمیخته حاوی 50 درصد وزنی SEPS پس از گذشت 45 روز حدود %47 از نمونه تخریب شد.
    کلید واژگان: : نشاسته اصلاح شده, آمیخته پلی استیرن, اتیلن, پروپیلن, استیرن, نشاسته, زیست تخریب پذیری, سازگاری, شکل شناسی}
    Saaid Rahimi Bandarabadi, Parvin Ehsani Namin, Ismail Ghasemi *, Hamed Azizi, Mohammad Karabi
    The effect of modified starch on the properties of poly(styrene-ethylenepropylene- styrene) tri-block copolymer was studied. Chemical treatment of starch with maleic anhydride was accomplished in an internal mixer in the presence of glycerol. The reaction was confirmed using Fourier infrared spectroscopy (FTIR) and titration. The blend samples containing 10, 20, 30 and 50 wt% were obtained by melt blending and their mechanical, morphological and dynamic-mechanical properties were studied. Scanning electron microscopy (SEM) images displayed droplet-matrix morphology and with increases in modified starch up to 50 wt% some partial co-continuous morphology was also observed. With increase of modified starch in the compound, the size of dispersed phase increased. DMTA results revealed that the partial compatibility was obtained because of slight difference between glass transition temperatures of two phases in the presence of modified starch. The peak of modified starch shifted to higher values and the differences between the two peaks decreased, indicating partial compatibility. Mechanical properties including tensile, elongation-at-break and modulus were also determined and the results showed that the mechanical properties of the sample were higher than those of neat TPS because of the higher compatibility. Tensile strength was decreased with increase in modified starch content due to the absence of strong interfacial adhesion. Moduli of the samples were increased with increase in modified starch content due to higher stiffness of starch. Biodegradability of the samples was evaluated by weight loss percentage using compost test. A rapid degradation was observed in the first 45 days and with increase of the modified starch content the degree of degradation was increased.
    Keywords: modified starch, SEPS, starch blend, biodegradability, compatibility, morphology}
  • عبدالرسول ارومیه ای، پگاه گوشه*
    ساخت کامپوزیت های زیست تخریب پذیر طی چند سال اخیر سبب شده که مطالعات گسترده ای در زمینه بهینه سازی و کاربردی تر کردن آن ها صورت گیرد، تولید کامپوزیت های چند جزئی با حضور مواد بیوپلیمری می تواند مشکلات ناشی از عدم بازگشت مواد پلیمری به چرخه طبیعی را مرتفع سازد. مواد بیوپلیمری خواص مکانیکی و رئولوژیکی نمونه را کاهش می دهد ولی افزودن نانو ذرات کمک می کند تا این خواص بهبود یابد. در این مطالعه نانو ذرات دی اکسید تیتان به کامپوزیت پلی اتیلن/ نشاسته در درصدهای 30، 40 و50 از بیوپلیمر نشاسته، اضافه گردید و در اکسترودر دومارپیچه آمیخته شد، خواص مکانیکی، رئولوژیکی و زیست تخریب پذیری این کامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان می دهد که میزان ازدیاد طول در پارگی نانو کامپوزیت های پلی اتیلن/ نشاسته، حاوی 30 % و50 % نشاسته، به ترتیب 92/74% و 37/91%، در حالی که این مقدار در پلی اتیلن خالص 122% است. نانو ذرات دی اکسید تیتان در ماتریس پلیمر مانند سازگار کننده بین پلی اتیلن/ نشاسته، عمل می کنند و نتایج بررسی خواص رئولوژیکی نشان داد که ویسکوزیته و مدول ذخیره نانوکامپوزیت ها با افزایش درصد نشاسته افزایش داشت. همچنین خواص زیست تخریب پذیری نانو کامپوزیت نیز با افزایش درصد نشاسته افزایش یافت.
    کلید واژگان: کامپوزیت پلی اتیلن, نشاسته, نانوذرات دی اکسید تیتان, خواص مکانیکی, خواص رئولوژیکی, زیست تخریب پذیری}
    Abdolrasoul Oromiheie, Pegah Gusheh*
    Production of Biodegradeable composites manufacturing in recent years has caused extensive studies in the field of optimization and more applications. Production of multi-component composites with biopolymer materials can resolve Problems caused by non-return of polymeric materials on the natural cycle. Biopolymer materials, reduces mechanical and rheological properties of the nanoparticles helps to improve these properties. In this study, nanoparticles of titanium dioxide to the composite polyethylene / starch percentages of 30, 40 and 50 of the biopolymer starch were added and mixed in a twin-screw extruder. Mechanical, rheological and biodegradability Properties of the composite were studied. The results show that the elongation at rupture in nano-composite polyethylene / starch, containing 30% and 50% starch, by 92/74% and 37/91%, while the amount of the polyethylene net is 122%. Titanium dioxide nanoparticles in the polymer matrix of the composite polyethylene / starches such suppliers are compatible.
    Environmental degradation properties of nanocomposites also increased by increasing the percentage of starch.
    Keywords: Composite of Polyethylene, Nano Titanium Dioxide, Mechanical Properties, Rheological Properties, Biodegradability}
  • الهه باغی نی ریزی، محمدعلی توانایی*
    یکی از مشکلات اصلی استفاده از پلیمرهای زیست تخریب ناپذیر باقی ماندن آن در چرخه زیستی پس از مصرف است. توسعه پلاستیک های زیست تخریب پذیر راه حل خوبی برای حل این مشکل است. اختلاط پلیمر پلی لاکتیک اسید با پلیمرهای یست تخریب ناپذیر می تواند روشی کاربردی و اقتصادی برای اصلاح خواص زیست تخریب پذیری پلیمرهای تجزیه ناپذیر باشد. در این پژوهش، زیست تخریب پذیری فیلم های آمیخته از پلی اتیلن پرچگالی (HDPE) و پرک ظروف پلاستیکی پلی لاکتیک اسید (r-PLA) با درصدهای مختلف جزء r-PLA از 0 تا %50، شامل: 0، 5، 10، 20، 30، 40 و %50 مطالعه شد. زیست تخریب پذیری در خاک، خواص مکانیکی و گرمایی (گرماسنجی پویشی تفاضلی)، چگالی و شکل شناسی فیلم های آمیخته، ارزیابی شد. رفتار منحنی های نیرو-ازدیاد طول آمیخته های دارای مقادیر کمتر از %30 r-PLA، تقریبا شبیه به HDPE خالص بود، درحالی که برای سایر نمونه ها، رفتار یاد شده، کاملا تغییر یافت. همچنین، نیروی پارگی و ازدیاد طول تا نقطه تسلیم فیلم های دارای %20 تا %50 r-PLA، پس از 60 روز از آزمون زیست تخریب پذیری در خاک، به طور چشمگیری کاهش یافت. مطالعه شکل شناسی فیلم های آمیخته نیز نشان داد، با افزایش زمان باقی ماندن زیر خاک و مقدار جزء r-PLA در آمیخته، مقدار تخریب (خلل و فرج و شیارهای عمیق) در سطح نمونه ها افزایش می یابد که در فیلم های با مقادیر بیشتر از %20 جزء r-PLA، این تغییرات شایان توجه بود. دمانگاشت های گرماسنجی پویشی تفاضلی نیز نشان داد، با گذشت زمان زیست تخریب پذیری، قله های مربوط به دمای انتقال شیشه ای و آنتالپی تبلور حین گرمایش حذف شد. همچنین، کاهش مقدار بلورینگی جزء r-PLA در ساختار آمیخته ها، پس از آزمون زیست تخریب پذیری، نتایج قبل را تایید کرد.
    کلید واژگان: پلی اتیلن پرچگالی, ضایعات پلی لاکتیک اسید, زیست تخریب پذیری, خواص مکانیکی, خواص شکل شناسی}
    Elahe Baghi Neirizi, M. Ohammad Ali Tavanaie*
    One of the major concerns of using a non-biodegradable polymer product is its disposal at the end of its life cycle. Development of biodegradable plastics promises an alternative solution to combat this problem. Blending of poly(lactic acid) with non-biodegradable polymers is a practical and economical method for modifying the biodegradability properties of non-biodegradable polymers. In this study, soil biodegradability of the blends of high density polyethylene (HDPE) and variable amounts of recycled poly(lactic acid) (r-PLA) plastic flakes at 0, 5, 10, 20, 30, 40 and 50 wt% was studied. The behavior of the force-elongation profile of the blends having r-PLA content of lower than 30 wt% was approximately the same as that of pure HDPE while, it was completely different for the other blends. Tearing force and elongation-at-yield-point of the blends films with the 20 to 50 wt% r-PLA were decreased significantly after 60 days of soil biodegradability test. Morphological study showed that biodegradability of the blend films at surface of the samples (deep pores and grooves) was increased with extended biodegradability time and higher r-PLA content, while, this variation was significant for the blend films of more than 20 wt% r-PLA content. Thermal properties evaluation by differential scanning calorimetry (DSC) curves indicated that the glass transition temperature and enthalpy peaks during the heating stage were eliminated with increasing the biodegradability testing time. Also, reduction in the crystallinity degree of the r-PLA component with increasing the biodegradability testing time coincided with the earlier results.
    Keywords: high density polyethylene, recycled poly(lactic acid), biodegradability, mechanical properties, morphological properties}
  • مهدیه مظفری، نرگس جوهری، محمدحسین فتحی
    در این پژوهش، تاثیر اندازه ذرات هیدروکسی آپاتیت بر خواص مکانیکی و زیست تخریب پذیری داربست کامپوزیتی پلی کاپرولاکتون/هیدروکسی آپاتیت انجام شد. داربست های کامپوزیتی با استفاده از دو نوع پودر هیدروکسی آپاتیت نانومتری (تهیه شده به روش سل - ژل) و میکرومتری تجاری،به روش لیچینگ ذره ای تهیه شدند. سه مقدار متفاوت برابر 5، 10 و 15 درصد وزنی از پودر هیدروکسی آپاتیت نانومتری و میکرومتری برای تهیه داربست به پلی کاپرولاکتون اضافه شد. شناسایی ساختار فازی با روش پراش پرتو ایکس (XRD)، مطالعه ریخت شناسی با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، شناسایی گروه های عاملی با طیف سنجی فروسرخ با تبدیل فوریه (FTIR) انجام گرفت. هم چنین، رفتار زیست تخریب پذیری داربست با قرار دادن نمونه ها به مدت 30 روز در محلول فسفات بافر سالین (PBS) و اندازه گیری تغییرات وزن و pHآن ها بررسی شد. خواص مکانیکی داربست ها نیز با استفاده از دستگاه آزمون استحکام فشاری مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که داربست های تهیه شده با پودر نانومتری دارای استحکام فشاری بیش تری در مقایسه با داربست های تهیه شده با پودر میکرومتری بود. با افزایش درصد تقویت کننده بیش از 10 درصد وزنی، استحکام فشاری کاهش یافت. با افزایش مقدار هیدروکسی آپاتیت و گذشت زمان، مقدار تخریب داربست ها افزایش یافت و نرخ تخرب پذیری داربست های تهیه شده با پودر نانومتری بهتر از داربست های تهیه شده با پودر میکرومتری بود
    کلید واژگان: هیدروکسی آپاتیت, پلی کاپرولاکتون, داربست کامپوزیتی, زیست تخریب پذیری, مهندسی بافت}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال