| تعداد نشریات | 286 |
| تعداد نشریات سازمان | 84 |
| تعداد شماره‌ها | 2,856 |
| تعداد مقالات | 32,385 |
| تعداد مشاهده مقاله | 41,499,062 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 18,697,558 |
تولید و بررسی ویژگی‌های نانوکریستال سلولز حاصل از کاغذهای بازیافتی و استفاده از آن به عنوان عامل تقویت کننده در نانوکامپوزیت هیدروکسی پروپیل متیل سلولز/نشاسته کاتیونی جهت استفاده در صنایع بسته‌بندی غذایی | ||
| تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران | ||
| مقاله 8، دوره 36، شماره 3 - شماره پیاپی 76، مهر 1400، صفحه 243-255 اصل مقاله (742.53 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijwpr.2021.354193.1674 | ||
| نویسندگان | ||
| خشایار واعظی1؛ قاسم اسدپور* 2 | ||
| 1گروه مهندسی چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران | ||
| 2دانشیار، گروه مهندسی چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری،ایران | ||
| چکیده | ||
| نگرانی در زمینه آلودگی محیط ناشی از زباله های مواد بسته بندی بر پایه پلاستیک های نفتی، انگیزه لازم برای پژوهش و بررسی مواد بسته بندی زیست تخریب پذیر را افزایش داده است. در این پژوهش به منظور ایجاد ارزش افزوده و فرآوری مجدد کاغذهای بازیافتی، از آنها نانوکریستال سلولز تولید شده و با مقادیر (%3، %5، 7%، %9 و 11%) به نانوکامپوزیت هیدروکسی پروپیل متیل سلولز/ نشاسته کاتیونی افزوده گشت و خواص ساختاری، مقاومتی و ممانعتی آنها بررسی شد. بازده نانوذرات کریستال سلولز تولید شده از این آلفاسلولز، در حدود 65% بدست آمد و طبق نتایج آزمون (TEM)، نانوذرات بدست آمده میله‌ای شکل و دارای طول 100 تا 150 نانومتر و قطر 15 تا 30 نانومتر بوده‌اند. همچنین درجه کریستالیته آنها طبق آزمون پراش پرتو ایکس، %6/79 بدست آمد. مطابق نتایج، با افزودن نانوکریستال سلولز به نانوکامپوزیت‌ها، مقاومت کشش، مقاومت به جذب رطوبت و مقاومت به نفوذپذیری به عبور اکسیژن آنها افزایش یافت و تنها کرنش تا نقطه شکست (انعطاف‌پذیری) آنها کاهش یافت و بهترین خواص مقاومتی و ممانعتی نانوکامپوزیت‌های تولید شده در حضور 9% نانوکریستال سلولز حاصل از کاغذهای بازیافتی بدست آمدند. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| کاغذ بازیافتی؛ پلیمر زیست تخریب پذیر؛ فیلم بیونانوکامپوزیتی؛ نشاسته کاتیونی؛ نانو کریستال سلولز؛ هیدروکسی پروپیل متیل سلولز | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Preparation and characterization of the cellulose nanocrystal properties from recycled papers and its application as a reinforcement agent in the hydroxypropyl methyl cellulose/cationic starch nanocomposite for use in food packaging industries | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Khashayar Vaezi1؛ ghasem asadpour2 | ||
| 1M.S., Student, Wood and Paper Science Department, Faculty of Natural Resources, Sari Agricultural Sciences and Natural Resource University Sari, Iran | ||
| 2Associate Professor, Department of Wood and Paper, Faculty of Natural Resources, Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Concerns about environmental pollution caused by petroleum-based packaging materials waste have increased the motivation to research and study on biodegradable packaging materials. In this study, in order to make added value and reprocess of the recycled papers, cellulose nanocrystals were produced from them and added to the hydroxypropyl methyl cellulose / cationic starch nanocomposite in amounts of (3%, 5%, 7%, 9% and 11%) and their structural, strength and barrier properties were investigated. The yield of crystalline cellulose nanoparticles produced from this alpha cellulose was about 65% and according to the (TEM) test results, the obtained nanoparticles were rod-shaped and had a length of 100 to 150 nm and a diameter of 15 to 30 nm. Also, their degree of crystallinity was 79.6% according to the X-ray diffraction test. According to the results, with the addition of cellulose nanocrystals to the nanocomposites, the tensile strength, moisture absorption resistance, and oxygen permeability resistance were increased and only the strain to the breaking point (Flexibility) was decreased and the best strength properties and barrier properties of the nanocomposites were obtained in the presence of 9% cellulose nanocrystals from recycled papers. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Recycled paper, Biodegradable polymer, Bionanocomposite film, Cationic starch, Nanocrystalline cellulose, Hydroxypropyl methylcellulose | ||
| مراجع | ||
|
-Bilbao-Sainz, C., Bras, J., Williams, T., Sénechal, T. and Orts, W. (2011). HPMC reinforced with different cellulose nano-particles. Carbohydrate polymers, 86(4):1549-1557.
-Cao, X., Chen, Y., Chang, P.R., Stumborg, M. and Huneault, M.A. (2008). Green composite reinforced with hemp nanocrystals in plasticized starch. Journal of Applied Polymer Science, 109: 3804-3810.
-De Jesus Silva, D. and Dalmedia, M.L.O. (2009). Cellulose Whiskers. O PAPEL, 80: 34-52.
-De Matos Fonseca, J., Valencia, G.A., Soares, L.S., Dotto, M.E.R., Campos, C.E.M., Moreira, R.D.F.P.M. and Fritz, A.R.M. (2020). Hydroxypropyl methylcellulose-TiO2 and gelatin-TiO2 nanocomposite films: Physicochemical and structural properties. International journal of biological macromolecules, 151: 944-956.
-Ghasemian, A. and Khalili, A. (2011). Fundamentals and Procedures of Paper Recycling. Aeij, Press, Tehran. 169p. (In persian).
-Ghanbarzadeh, B., Almasi, H. and Entezami, A.A. (2010). Physical properties of edible modified starch/carboxymethyl cellulose films. Innovative food science & emerging technologies, 11(4): 697-702.
-Imran, M., El-Fahmy, S., Revol-Junelles, A.M. and Desobry, S. (2010). Cellulose derivative based active coatings: Effects of nisin and plasticizer on physico-chemical and antimicrobial properties of hydroxypropyl methylcellulose films. Carbohydrate Polymers, 81(2): 219-225.
-Jagannath, J.H., Nadanasabapathi, S. and Bawa, A.S. (2006). Effect of starch on thermal, mechanical, and barrier properties of low density polyethylene film. Journal of applied polymer science, 99(6): 3355-3364.
-Kasiri, N. and Fathi, M. (2018). Production of cellulose nanocrystals from pistachio shells and their application for stabilizing Pickering emulsions. International journal of biological macromolecules, 106: 1023-1031.
-Kord, B. and Roohani, M. (2015). Morphological, mechanical and barrier properties of polylactic acid/cellulose nanocrystal/nanoclay composite films. Journal of Wood and Forest Science and Technology, 21(4):41-60.
-Laxmeshwar, S.S., Madhu Kumar, D.J., Viveka, S. and Nagaraja, G.K., (2012). Preparation and properties of biodegradable film composites using modified cellulose fibre-reinforced with PVA. ISRN Polymer Science.
-Li, Q., Zhou, J. and Zhang, L. (2009). Structure and properties of the nanocomposite films of chitosan reinforced with cellulose whiskers. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics, 47: 1069–1077.
-Malinconico, M., Cerruti, P. Santagata, G. and Immirzi, B. (2014). Natural Polymers and Additives in Commodity and Specialty Applications: A Challenge for the Chemistry of Future. Macromolecular Symposia, 337: 124-133.
-Marsh, K., and Bugusu, B. (2007). Food packaging-roles, materials and environmental issues. Journal of Food Science, 72: 39-55.
-Noushirvani, N., Ghanbarzadeh, B. and Entezami, A.A. (2011). Comparison of tensile, permeability and color properties of starch-based bionanocomposites containing two types of fillers: sodium montmorilonite and cellulose nanocrystal. Science and Technology, 24(5): 391-402.
-Oleyaei, S.A., Almasi, H., Ghanbarzadeh, B. and Moayedi, A.A. (2016). Synergistic reinforcing effect of TiO2 and montmorillonite on potato starch nanocomposite films: thermal, mechanical and barrier properties. Carbohydrate Polymers, 152: 253-262.
-Roohani, M., Habibi, Y., Belgacem, M.N., Ebrahim, G., Karimi, A.N. and Dufresne, A., (2008). Cellulose Whiskers Reinforced Polyvinyl Alcohol Copolymers Nanocomposites. European Polymer Journal, 44: 2489-2498.
-Silvério, H.A., Neto, W.P.F. and Pasquini. D. (2013). Effect of incorporating cellulose nanocrystals from corncob on the tensile, thermal and barrier properties of poly (vinyl alcohol) nanocomposites. Journal of Nanomaterials, No, 74.
-Silvestre, C., Duraccio, D. and Cimmino, S. (2011). Food packaging based on polymer nanomaterials. Progress in Polymer Science, 36: 1766-1782.
-Siracusa, V., Rocculi, P., Romani, S. and DallaRosa, M. (2008). Biodegradable polymers for food packaging: a review. Trends in Food Science & Technology, 19: 634-643.
-Svagan, A.J., Hedenqvist, M.S. and Berglund, L. (2009). Reduced water vapour sorption in cellulose nanocomposites with starch matrix. Composites Science and Technology, 69(3-4): 500-506.
-Suppakul, P.J., Miltz, K., Sonnereld, S.W. (2003). Active packaging technologies with an emphasis on antimicrobial and its applications. Journal of Food Science, 68(2): 408-420.
-Vaezi, K., Asadpour, G. and Sharifi, S.H. (2020). Bio nanocomposites based on cationic starch reinforced with montmorillonite and cellulose nanocrystals: Fundamental properties and biodegradability study. International Journal of Biological Macromolecules, 146: 374-386.
-Yu, H., Qin, Z., Liang, B., Liu, N., Zhou, Z. and Chen, L. (2013). Facile extraction of thermally stable cellulose nanocrystals with a high yield of 93% through hydrochloric acid hydrolysis under hydrothermal conditions. Journal of Materials Chemistry A, 1(12) :3938-3944. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 390 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 295 |
||