تولید و بررسی ویژگی های فیلم پلی اتیلنی با دانسیته پایین حاوی نانوذرات خاک رس اصلاح شده با نانوذرات مس

با توجه به اینکه امروزه خطر عفونت با میکروارگانیسم ها مثل کپک، باکتری، ویروس و... سلامتی انسان ها را تهدید می کند و از طرفی به کار بردن مستقیم مواد ضدمیکروبی در مواد غذایی برای سلامت مصرف کنندگان مضر است، استفاده از مواد ضدمیکروبی در بسته بندی غذا اهمیت زیادی یافته است. هدف این مطالعه تولید و بررسی خواص فیزیکی، مکانیکی و ضدباکتریایی فیلم های بسته بندی فعال ضدباکتریایی پلی اتیلنی با دانسیته پایین حاوی نانو ذرات رس اصلاح شده با یون های مس از طریق واکنش تبادل یونی بود.
ریزساختار و ویژگی های فیلم های نانوکامپوزیتی حاوی نانوذرات خاک رس اصلاح شده با مس با استفاده از آزمون های فلورسانس پرتو ایکس، طیف سنجی مادون قرمز، پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون های مکانیکی و میکروبی مورد بررسی قرار گرفت. حضور و اتصال یون مس در فضای بین لایه ای خاک های رس و نیز ایجاد ساختار ورقه ای در نانوکامپوزیت های مورد بررسی توسط آنالیزهای فلورسانس پرتو ایکس و طیف سنجی مادون قرمز اثبات شد.
آزمون پراش پرتو ایکس نشان داد که نانوذرات در ماتریکس پلی اتیلن به طور مطلوب پخش شده اند. تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی هر دو فیلم نانوکامپوزیتی مورد بررسی، مورفولوژی ناهمگن تر و زبرتری نسبت به پلی اتیلن خالص نشان دادند و معلوم گردید که خاک رس اصلاح شده با مس نسبت به خاک رس اصلاح نشده، با ماتریس پلیمری سازگاری بیشتری دارد. همچنین نانوذرات خاک رس در داخل ماتریکس پلیمری توزیع بهتری یافته بودند. نتایج آزمون های مکانیکی نیز نشان دادند که افزودن خاک های رس اصلاح شده با مس، ویژگی های مکانیکی فیلم های پلی اتیلنی را به مقدار زیادی بهبود می بخشد. با افزودن نانوذرات مس به ماتریکس پلیمری نیروهای برهم کنشی بین نانوذرات فلزی و زنجیرهای پلیمری بیشتر شده که به استحکام فیزیکی فیلم منجر می گردد. اثر ضدمیکروبی در تمام نمونه های نانوکامپوزیتی مشاهده شد، ولی فیلم های نانوکامپوزیت حاوی خاک رس نوع کلویزیت 30ب اصلاح شده با یون مس اثر ضدمیکروبی بیشتری نسبت به فیلم های نانوکامپوزیتی حاوی مونت موریلونیت اصلاح شده با مس و نیز نسبت به فیلم های پلی اتیلن خالص نشان داده اند.
فیلم های نانوکامپوزیتی در مقایسه با فیلم پلی اتیلنی خالص دارای خواص مکانیکی بهبود یافته و اثر ضدمیکروبی در مقابل اشریشیا کلای و استافیلوکوکوس اورئوس بودند. همچنین اثر ضدمیکروبی این نانوکامپوزیت ها در باکتری های گرم منفی بیشتر از باکتری های گرم مثبت بود.