تولید مواد بسته‌بندی زیست‌تخریب‌پذیر با استفاده از نشاسته و خاک رس در دانشگاه اصفهان
محققان دانشگاه صنعتی اصفهان با بهره‌گیری از نانوذرات خاک رس و نشاسته در پوشش‌های بسته‌بندی موفق شدند میزان زیست‌تخریب‌پذیری مواد مورد استفاده در صنایع بسته‌بندی را به‌طور قابل‌توجهی افزایش دهند. این پژوهش در مقیاس آزمایشگاهی انجام شده است.
به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، در حال حاضر مصرف جهانی مواد پلیمری آلی، بزرگ‌ترین زمینه مصرف نفت را تشکیل می‌دهد. از این رو به‌وضوح می‌توان دریافت که افزایش قیمت نفت چه تأثیری بر افزایش قیمت مواد پلیمری خواهد داشت. مواد پلیمری بخش اصلی مواد به کار رفته در صنایع بسته‌بندی به شمار می‌روند. این مواد علاوه بر گران بودن، تجزیه‌ناپذیر نیز هستند و این موضوع موجب بروز مشکلات شدید زیست‌محیطی می‌شود. در سال‌های اخیر به‌کارگیری مواد زیست‌تخریب‌پذیر در صنایع بسته‌بندی، کشاورزی و پزشکی موردتوجه بسیاری از محققان و طراحان حوزه تولید پلیمر قرار گرفته است.
مهندس مریم ثابت زاده ضمن ارائه توضیحاتی، در خصوص اهداف دنبال شده در این طرح گفت: «فیلم‌های تهیه شده از پلی‌اتیلن سبک و پلی‌اتیلن خطی به دلیل برخوردار بودن از قابلیت فرایندپذیری و خواص مکانیکی خوب، در صنایع بسته‌بندی مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما به دلیل مشکلات زیست‌محیطی به وجود آمده ناشی از مصرف این فیلم‌ها، بهره‌گیری از پلیمرهای طبیعی نظیر نشاسته به دلیل قیمت پایین و تجدیدپذیری، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. از سوی دیگر، اضافه کردن نشاسته به پلی‌اتیلن موجب افت شدید خواص مکانیکی آن می‌شود. لذا هدف از انجام این پژوهش، بهبود خواص مکانیکی و زیست‌تخریب‌پذیری فیلم‌های بسته‌بندی پایه پلی‌اتیلنی حاوی نشاسته با اضافه کردن مقدار بهینه نانوذرات خاک رس بوده است».
فیلم بسته‌بندی سنتز شده در این طرح مشکلات زیست‌محیطی ناشی از استفاده فیلم‌های پلیمری تجدید ناپذیر را برطرف می‌کند.
در طرح حاضر یک فیلم کامپوزیتی متشکل از دو جزء پلیمری آلی و نشاسته سنتز شده است. سپس با اضافه کردن مقادیر مختلف نانوذرات خاک رس به فرمولاسیون این فیلم، مقدار بهینه این نانوذرات جهت رسیدن به بهترین خواص مکانیکی، زیست‌تخریب‌پذیری و شفافیت مطلوب تعیین شده است. افزایش مقدار نانوذرات خاک رس موجب افزایش برهمکنش بین نانوذرات و پلیمر شده و بهبود خواص مکانیکی فیلم را در پی خواهد داشت.
ثابت زاده در ادامه به تشریح نحوه انجام این طرح پرداخت: «در این طرح ابتدا ترکیبات کامپوزیتی با درصدهای مختلف یک تا پنج درصد از خاک رس با استفاده از فرایند اکستروژن تهیه شد. سپس فیلم‌های مورد نظر با بهره‌گیری از فرایند دمش تولید شد. در ادامه به‌منظور ارزیابی خواص ساختاری، شفافیت و خواص مکانیکی از آزمون XRD و میکروسکوپ‌های الکترونی و همچنین آزمون کشش استفاده شد».
نتایج نشان می‌دهند که فیلم‌های پلی‌اتیلنی حاوی 15 درصد نشاسته اصلاح‌شده و پنج درصد نانوذرات خاک رس به‌عنوان گزینه مناسبی برای جایگزینی فیلم‌های بسته‌بندی پلی‌اتیلنی خالص در صنعت بسته‌بندی خواهد بود.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر روح الله باقری و دکتر محمود معصومی، اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان و مهندس مریم ثابت زاده، دانشجوی مقطع دکتری این دانشگاه، است.
انتهای پیام/
