مقایسه نفوذ پذیری، زاویه تماس و ویژگی های گرمایی نانو چندسازه های بر پایه کربوکسی متیل سلولز دارای دو نوع نانو پرکننده: نانو رس و نانو ویسکر سلولز

Abstract

<em>کربوکسی متیل سلولز، پلی ساکاریدی است که توانایی تشکیل فیلم‌های شفاف و به نسبت مقاوم را داراست. نانو رس (مونت موریلونیت) و نانوویسکر سلولز دو نوع نانوپرکننده به ترتیب با اشکال هندسی ورقه ‌ای و میله ‌ای می‌باشند که اولی ماده ای تجدید ناپذیر و زیست تخریب ناپذیر و دومی تجدید پذیر و زیست تخریب پذیر است. در حال حاضر، نانو بلور سلولز به ‌صورت صنعتی تولید نمی شود و در این پژوهش این ماده از لینتر پنبه تولید شد و نتیجه ‌های آزمون میکروسکوپ نیروی اتمی </em><em>(AFM)</em><em> و میکروسکوپی عبوری </em><em>(TEM)</em><em> نشان داد که سوسپانسیون نانوویسکر سلولز تولید شده، دارای ذره‌ های </em><em>میله ‌ای شکل با طول میانگین </em><em>nm</em><em>240 و قطر میانگین </em><em>nm</em><em> 13 است. در این پژوهش، فیلم‌های نانو چند سازه‌ای کربوکسی متیل سلولز</em><em>(CMC)</em><em> - پلی وینیل الکل </em><em>(PVA)</em><em> ، دارای مقدارهای 3 تا 10% نانوپرکننده، با استفاده از روش قالب ریزی تولید شده و خواص فیزیکی فیلم‌های تولید شده مورد مقایسه قرار گرفتند. </em><em>نانو چندسازه‌های زیستی دارای 10% نانوویسکر سلولز، 21_/28% کاهش در نفوذ پذیری نسبت به بخار آب </em><em>(WVP)</em><em> در فیلم شاهد (بدون نانو پرکننده) را نشان دادند. نمونه های دارای 7% نانو ویسکر سلولز کمترین آب ‌دوستی سطحی ( با زاویه‌ی تماس اولیه برابر با 3_/59 درجه) نشان دادند. از سوی دیگر نانو چندسازه‌های دارای 10% مونت موریلونیت، 06_/29% کاهش در نفوذ پذیری نسبت به بخار آب </em><em>(WVP)</em><em> را نسبت به فیلم شاهد نشان دادند. کمترین ویژگی آب ‌دوستی سطحی در فیلم‌های دارای 10% مونت موریلونیت با زاویه‌ی تماس اولیه برابر با 1_/65 درجه دیده شد. </em><em>اختلاف معنی‌ دار در </em><em>WVP</em><em> و آب دوستی سطحی بین دو نوع فیلم نانو چندسازه فقط به ترتیب </em><em>در مقدار 3 و 10% نانوذره در سطح احتمال (05_/0</em><em>P</em><em><</em><em>) توسط آزمون دانکن دیده شد. </em><em>نتیجه ‌های کالریمتری روبشی دیفرانسیلی</em><em>(DSC)</em><em> نیز افزایش دمای انتقال شیشه ‌ای </em><em>(T_g)</em><em> هر دو نوع فیلم‌ نانو چندسازه را در مقایسه با فیلم بدون پرکننده نشان داد </em><em>و در مقدارهای بیشتر نانوذره تغییر انتقال شیشه ‌ای قابل دیدن نبود و هر دو نوع نانوذره موجب کاهش دمای ذوب فیلم ها شدند.</em>