تولید و ارزیابی ویژگی های نانوکامپوزیت های هیبریدی کربوکسی متیل سلولز تقویت شده با نانوذرات مونت موریلونیت و TiO2

در این تحقیق نانوکامپوزیت بر پایه بیوپلیمر کربوکسی متیل سلولز (CMC) و از طریق افزودن نانوذرات مونت موریلونیت (MMT) (1، 3 و 5% وزنی-وزنی CMC) با روش قالب گیری تهیه گردید. سپس، به نمونه حاوی 5% نانو رس نانوذرات دی-اکسید تیتانیوم (TiO2) (1، 3 و 5% وزنی-وزنی CMC) اضافه شد تا نانوکامپوزیت هیبرید تولید شود. در نمونه های تولید شده ویژگی های مقدار رطوبت، دانسیته، جذب رطوبت و خواص مکانیکی اندازه گیری شدند. همچنین، توزیع نانوذرات با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. نتایج نشان داد که افزودن نانوذرات سبب افزایش اندک محتوای رطوبت و متراکم تر شدن فیلم ها گردید. در حضور MMT (5%) از مقدار جذب رطوبت فیلم ها بیش از 30% کاسته شد که با اضافه شدن TiO2روند کاهش جذب رطوبت ادامه یافت. افزودن نانو رس سبب تقویت فیلم ها و افزایش مقاومت به کشش (UTS) و مدول یانگ (YM) شد که البته به تقلیل ازدیاد طول تا نقطه شکست انجامید. در ادامه، اضافه شدن TiO2به این نانوکامپوزیت ها منجر به سست شدن آن ها و کاهش UTS و YM شد. توزیع مناسب نانوذرات در فیلم به ویژه در غلظت های پایین از طریق تصاویر SEM به اثبات رسید. در مجموع، هر چند فیلم های حاوی نانو رس دارای عملکرد بهتری در مقایسه با CMC بودند ولی اضافه شدن نانوذرات TiO2 به این مجموعه سبب بهبود بسیاری از ویژگی های عملکردی نانوکامپوزیت ها شد و قابلیت استفاده از آن را به عنوان یک ماده بسته بندی زیست تخریب پذیر افزایش داد.