تاثیر نانوذرات دی اکسید تیتانیوم بر روی ویژگیهای مکانیکی و خواص انتقالی بسته بندیهای پلی اتیلن ترفتالات (PET)

چکیده امروزه نانوذرات جایگاه گسترده ای در صنایع غذایی بویژه صنعت بسته بندی پیدا کرده اند. حضور این مواد در ساختار ماده بسته بندی می تواند سبب بهبود ویژگیهای مکانیکی، حرارتی و نفوذپذیری ماده بسته بندی شود. در این بررسی از نانوذرات TiO₂ در ساختار بسته بندیهای پلی اتیلن ترفتالات استفاده شد. برای تولید فیلمهای نانوکامپوزیتی، اختلاط نانوذرات با PET به روش مخلوط کردن مذاب انجام شد. مورفولوژی این فیلمها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. شفافیت فیلمها با استفاده از اسپکتروفتومتری مرئی-فرابنفش و نفوذپذیری فیلمها نسبت به بخار آب با استفاده از روش وزنی ارزیابی شد. خواص حرارتی نانوکامپوزیتها با استفاده از روش کالریمیتری روبشی افتراقی (DSC) و بررسی ویژگیهای مکانیکی با استفاده از تست کشش انجام شد. نتایج آزمایشها نشان داد که میزان عبور نور از فیلمهای نانوکامپوزیتی در محدوده مرئی و ماوراء بنفش در مقایسه با پلیمر خالص کاهش پیدا کرد. حضور نانوذرات بویژه در سطح 3% سبب افزایش درجه بلورینگی نانوکامپوزیتهای حاصل شده و در ارتباط با خواص مکانیکی حضور نانوذرات TiO₂ در ماتریس PET سبب افزایش چقرمگی نانوکامپوزیت شد. پارامترهای انرژی اتلاف و ازدیاد طول در نقطه شکست معیارهای مرتبط با چقرمگی پلیمر هستند. افزایش نانوذرات تاثیر قابل ملاحظه ای در کاهش نفوذپذیری فیلمهای PET نسبت به بخار آب داشت. بطور کلی افزودننانوذرات TiO₂ سبب بهبود ویژگیهای مکانیکی و حرارتی بسته بندیهای PET شده و نفوذپذیری فیلمها را به علت طولانی کردن مسیر عبور گازها کاهش می دهد. بهبود ویژگیهای ماده بسته بندی می تواند نقش موثری در افزایش زمان ماندگاری مواد غذایی داشته باشد.