به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « biodegradable » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «biodegradable» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • نرجس جنتی ها، ناصر صداقت*، سید محمدعلی رضوی

    پلی استایرن منبسط شده یک پلیمر ارزان است و به طور گسترده ای در دسترس است و در فوم های بسته بندی بکار می رود. بااین حال فوم های مبتنی بر پلی استایرن منبسط شده باعث ایجاد مشکلات زیست محیطی می شوند زیرا تجزیه ناپذیر بوده و بازیافت کمی دارند. بنابراین، تولید فوم هایی با منابع تجدید پذیر  با کاربرد دربسته بندی های زیست تخریب پذیر و همچنین برای مقابله با مسائل  آلودگی پلاستیک ها ضروری است. این بررسی تاکید بر راهبردهای متفاوت فرآیند ساخت و اصلاح فوم های بر پایه نشاسته به منظور بهبود خواص مکانیکی و ممانعتی نسبت به رطوبت، فوم های زیست تخریب پذیر بر پایه سلولز در مقیاس نانو جهت بهبود خواص مکانیکی و حرارتی و چالش های مرتبط در توسعه پلاستیک های زیستی دارد که با هدف بکارگیری آن ها به عنوان جایگزین های رقابتی با پلی استایرن منبسط شده دربسته بندی هست. منبع نشاسته، شرایط فرآیند کردن، نوع فیبر و افزودن سایر پلیمرها، سازگاری بین اجزای کامپوزیت، بر میزان تخلخل فوم، خواص مکانیکی و ریزساختار آن ها تاثیرگذار است . علاوه بر این، این مواد دارای مزایای زیست محیطی مثبت و قابلیت بازیافت مطلوب می باشند. اگر قرار باشد این مواد به طور فزاینده ای پایدار باشند و به کاهش اثرات منفی ناشی از زباله های پلاستیکی کمک کنند باید چالش های موجود در تولید و کاربرد آن ها را برطرف نماییم ازجمله این چالش ها می توان ویژگی های عملکردی مانند دوام، استحکام و قیمت پایین برای استفاده از این محصولات در مقیاس بالا را اشاره نمود. بنابراین مطالعه و بررسی درزمینه فوم های بر پایه مواد زیست تخریب پذیر با خواص مناسب ضروری است.

    کلید واژگان: بیوفوم, نشاسته, سلولز, زیست تخریب پذیر}
    Narges Jannatiha, Naser Sedaghat *, Seyed Mohammadali Razavi

    Expanded Styrene is an inexpensive, readily available polymer used in packaging foams. With this, foams created on polystyrene cause environmental problems because they are non-degradable and have little recycling. Therefore, foams with energy sources are necessary for degradable production packaging and to deal with plastic issues. This review emphasizes different strategies of starch-based manufacturing, modification of starch-based foams to improve mechanical  properties and durability concerning humidity, biodegradable foams based on cellulose in anno to improve mechanical and thermal properties and related challenges in the development of bioplastic aimed at using them as alternatives to polystyrene in packaging. Starch source, process conditions, type of fiber and addition of other polymers, compatibility between composite components affect foam porosity, mechanical properties and morphology. In addition, these materials have positive environmental benefits and are desirable to be recycled. If these materials are to be increasingly sustainable and the challenges in their production and application due to the reduction of the effects of auxiliary plastic materials, performance characteristics such as durability, strength and low price can be considered for the use of these products. Therefore, study and investigation in the field of foams based on degradable biological materials with suitable properties.

    Keywords: Bio Foam, Starch, Cellolose, Biodegradable}
  • جعفر ابراهیم پور کاسمانی، داریوش خادمی شورمستی*، احمد ثمریها

    تخم مرغ یک ماده غذایی ارزان قیمت دارای مواد مغذی متنوع و با ارزش زیستی بالا است. کاهش کیفیت تخم مرغ بلافاصله پس از تخم گذاری آغاز و بسته به شرایط نگهداری به سرعت افزایش می یابد. رهیافت های مختلفی مبتنی بر غیرفعال کردن میکروارگانیسم ها و پوشاندن منافذ روی پوسته با هدف جلوگیری از نفوذ میکروارگانیسم ها و تبادلات گازی و جرمی جهت حفظ کیفیت و افزایش ماندگاری تخم مرغ مورد مطالعه قرار گرفت. استفاده از لفاف های زیست تخریب پذیر بر پایه ضایعات کشاورزی و صنایع غذایی، به عنوان جایگزین بسته بندی های سنتی تخم مرغ و سایر محصولات غذایی با نتایج موفقیت آمیزی همراه بود. مواد بسته بندی پلی ساکاریدی ارزان قیمت و در دسترس  هستند؛ اما در برابر نفوذ بخار آب لفاف مناسبی محسوب نمی شوند، لذا می توان با اعمال روش های اصلاحی فیزیکی و شیمیایی و ایجاد لفاف های مرکب و فعال بر این مشکل فایق آمد. به کارگیری لفاف های خوراکی در قالب بسته بندی های زیست تخریب پذیر علاوه بر جلوگیری از هدر رفت مواد غذایی و محافظت طولانی تر از غذاها، راهکاری موثر در جهت رفع مشکلات دفع بعدی زباله ها محسوب می شود. در عین حال طراحی و ظاهر مناسب، توجیه اقتصادی، استفاده از دستگاه ها و شیوه های کاربردی در تهیه، فرمولاسیون مناسب، سازگار، کارآمد و رقابتی نیز باید مد نظر قرار گیرد.

    کلید واژگان: پوشش, تخم مرغ, زیست تخریب پذیر, فیلم, ماندگاری}
    Jafar Ebrahimpour Kasmani, Dariush Khademi Shurmasti *, Ahmad Samariha

    Eggs are an inexpensive food with various nutrients and high biological value. The decline in egg quality starts immediately after laying and progresses rapidly depending on the storage conditions. To aim of preventing the penetration of microorganisms and gas and mass exchanges, various approaches were studied based on inactivating microorganisms and coating the pores on the eggshell, in order to maintain the quality and extension of the egg shelf life. As an alternative to the traditional packaging of eggs and other food products, using biodegradable wrappers based on agricultural and food industries waste was associated with successful results. Polysaccharide packaging materials are low-cost and available, but they are not considered suitable wrappers against the penetration of water vapor, so this problem can be solved by applying physical and chemical modification methods and creating composite and active wrappers. Using food wrappers in the form of biodegradable packaging, in addition to preventing food wastage and longer protecting food, is an effective approach to overcoming the problems of waste disposal. At the same time, proper design and appearance, economic justification, using devices and practical methods in preparation, and appropriate, compatible, efficient and competitive formulation should also be considered.

    Keywords: Coating, Egg, Biodegradable, film, shelf life}
  • آسیه قیافه شیرزادی، ناصر صداقت*

    سال ها است که پلاستیک های معمولی برای کاربردهای بسته بندی در بخش های مختلف تولید و استفاده می شوند. با افزایش صنایع غذایی، تقاضا برای بسته بندی مواد غذایی نیز افزایش یافته است. بااین حال، پلاستیک های ساخته شده از نفت تجزیه ناپذیر است و مشکلات زیست محیطی شدیدی را برای محیط زیست ایجاد کرده است. پلیمرهای زیستی یا زیست تخریب پذیر به عنوان یک رویکرد جایگزین برای بسیاری از کاربردهای صنعتی از جمله بسته بندی مواد غذایی و همچنین کنترل خطرات ناشی از پلاستیک غیرقابل تجزیه است. با توجه به نوع ماده ی اولیه، آن ها به عنوان پلیمرهای استخراج شده از ترکیبات زیست توده، سنتز شده از مونومرها و تولیدشده از میکروارگانیسم ها طبقه بندی می شوند. کیفیت بیوپلیمرها به خواص فیزیکی، مکانیکی، حرارتی بستگی دارد. بررسی حاضر مروری بر ویژگی های پلیمرهای زیستی مختلف و ترکیبات آن ها، مقایسه ی خواص بین پلیمرهای زیست تخریب پذیر و زیست پلیمری است و همچنین به پژوهش های اخیر و روش های نوآورانه برای استفاده از این نوع پلاستیک ها جهت بسته بندی مواد غذایی و مسمومیت پلاستیک های زیست توده اشاره شده است که در نتیجه می توان به این موارد اشاره کرد که پلیمرهای زیست تخریب پذیر به کاهش اثرات زیست محیطی پلاستیک ها کمک می کند و همچنین به دلیل استفاده از ضایعات کشاورزی به عنوان مواد اولیه برای ساخت این گونه بسته بندی، فرصت بسیار خوبی به جهت افزایش ارزش افزوده وجود دارد.

    کلید واژگان: پلاستیک سنتزی, زیست تخریب پذیر, پلیمر, ویژگی ها, روش تولید پلاستیک های زیستی}
    Asiyeh Ghiafeh Shirzadi, N. Sedaghat *

    Ordinary plastics have been produced and used for many years for packaging applications in various sectors. With the growth of the food industry, the demand for food packaging has also grown. However, the plastics made from petroleum are non-degradable, which has created severe bio environmental problems for the environment. Biodegradable polymers are an alternative approach to many industrial applications including food packaging, as well as risk control for non-biodegradable plastics. According to the type of the raw material, they are classified in one of the following categories: polymers extracted from biomass compounds, polymers synthesized from monomers and polymers produced from microorganisms. The quality of biopolymers depends on their physical, mechanical and thermal properties. The present study is an overview of the properties of different biopolymers and their compounds, comparing the properties of biodegradable polymers and biopolymers. The recent research works and innovative methods for the use of these plastics for food packaging and biomass plastic poisoning have also been studied and presented, concluding that biodegradable polymers help reduce the environmental impacts of plastics. It is worth mentioning that as the plastics from agricultural waste are used as raw materials for making this kind of packaging, there is a great opportunity to increase added value.

    Keywords: Synthesis, Biodegradable, polymer, Properties, Production method of bioplastics}
  • رضا بیگ پور، حسن شکراللهی*، سید محمدرضا خلیلی
    در این پژوهش رفتار فشاری هسته های شانه تخم مرغ مقوایی که به عنوان لایه میانی در ساخت سازه ساندویچی متشکل از لایه های بیرونی کامپوزیتی از جنس ماده ترکیبی پلی لاکتیک اسید/کنف-کتان استفاده می گردد، به صورت تجربی و عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. باتوجه به سازگاری این هسته ها با محیط زیست (زیست تخریب پذیر بودن آن ها)، استفاده از این نوع هسته ها سبب کاهش استفاده از مواد شیمیایی برای ساخت سازه های ساندویچی می شود. باتوجه به خصوصیت هایی همچون استحکام، خواص مکانیکی و عایق بندی آکوستیک بسیار مناسب، شانه های تخم مرغ به عنوان لایه ی میانی سازه های ساندویچی زیست تخریب پذیر انتخاب شده است. این سازه نسبت به فشار بسیار مقاوم بوده و انرژی زیادی را برای فشرده سازی هسته به خود جذب کرده است. مکانیزم خرابی در این لایه میانی، خرد شدن یا له شدن لبه های بیرونی و خانه های مورد تماس با لبه های بیرونی می باشد. افزایش ضخامت شانه های تخم مرغ، تاثیر مستقیمی بر خواص فشرده سازی سازه داشته و با دو برابر کردن ضخامت لایه ها، مقدار انرژی جذب شده توسط هسته سازه بیش از 100% افزایش یافته است. در بین انواع چیدمان لایه میانی، هسته از نوع شانه های تخم مرغ سری (دو شانه تخم مرغ در هم)، نسبت به سایر هسته ها به صورت میانگین 49% سفتی، %108 انرژی جذب شده و 128% استحکام بیشتری از خود نشان می دهد و این نوع چیدمان نسبت به سایر هسته های مطرح شده، کمترین میزان آسیب را متحمل شده است.
    کلید واژگان: سازه ساندویچی, زیست تخریب پذیر, فشار, روش تجربی, هسته شانه تخم مرغی}
    Reza Beigpour, Hassan Shokrollahi *, Seyed Mohammad Reza Khalili
    In this study, the compression behavior of cardboard egg box cores with various stacking sequences used in sandwich structures is investigated both experimentally and numerically. A critical requirement of the design is that the structure is compatible with the environment (biodegradable), and its properties have been investigated through compression and tension testing. Egg boxes were chosen as the core material for sandwich structures due to their mechanical properties, excellent insulation properties, and strength. Also, the core shape in various stacking sequences were modeled in ABAQUS Finite Element code to simulate the behavior of the egg box core in compression. The results showed that the surrounding edges of the core were crushed and the truncated top region compressed. The increase in thickness of the egg boxes directly affected the compression properties. By doubling the thickness of the layers, the amount of energy absorbed by the core increased by more than 100%. By comparison of various stacking sequences of the cores, the one with double layers of the egg boxes overlapped showed an increase of 49% in stiffness, 108% in energy absorption, and 128% in strength. According to the results, the tangled arrangement of the second type of the core exhibits the highest load bearing, the greatest energy absorption, and less damage as compared to other core stacking sequences.
    Keywords: Sandwich Structure, Biodegradable, Compression, Experimental Study, Egg Box Core}
  • اصغر رسولی، طاهر ازدست*، حوریه محمدزاده، پیمان میهن خواه، رزگار حسن زاده
    اهمیت مسایل زیست محیطی گستردگی روز افزون کاربرد پلیمرهای زیست تخریب پذیر را در پی داشته است به طوریکه امروزه این پلیمرها به جزء جدایی ناپذیر در علوم پزشکی و زیستی بدل گشته اند. در تحقیق حاضر از یک روش نوین که ترکیبی از روش ساخت رشته ی ذوبی (FFF) و فوم توده ای است جهت بهبود خواص قطعات از جنس پلی لاکتیک اسید استفاده شده است. برای این منظور نمونه های چاپی با درصد چگالی پر شدن 100، 80 و 60 تولید شده و سپس فوم شدند. به دلیل اهمیت و تاثیر کسر توخالی (Void fraction) بر خواص ساختاری و مکانیکی و همچنین سرعت تجزیه پذیری مواد با ساختار متخلخل بخصوص با مقاصد پزشکی ، دو پارامتر کسر توخالی و استحکام به ضربه مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که درصد کسر توخالی نمونه های فوم نشده برای درصد پر شدن 100، 80 و 60 به ترتیب 3، 13 و 25 درصد می باشد، در صورتی که این میزان بعد از فوم شدن نمونه ها به ترتیب به 14، 19 و 30 درصد رسید. همچنین نتایج حکایت از افزایش استحکام به ضربه نمونه های چاپی با استفاده از فرآیند فوم داشت. به طوریکه برای نمونه های با درصد پرشدن 100، مقدار استحکام به ضربه با فرآیند فوم شدن از 207 به 506 ژول بر متر مربع رسید که به دلیل سلول های ایجاد شده به روش فوم توده ای در ابعاد نانومتری بود.
    کلید واژگان: زیست تخریب پذیر, پلی لاکتیک اسید, FFF, فوم توده ای, کسر توخالی, استحکام به ضربه}
    Asghar Rasouli, Taher Azdast*, Hurieh Mohammadzadeh, Peyman Mihankhah, Rezgar Hasanzadeh
    The importance of environmental issues has increased the use of biodegradable polymers which nowadays have become among main components in medical and biological applications. In the present study, a new combined method of fused filament fabrication (FFF) and batch foaming was introduced to improve the properties of poly lactic acid. For this purpose, FFF samples were produced with infill percentages of 100, 80 and 60 and then, foamed in batch process. Due to the importance and effect of the void fraction on structural and mechanical performance as well as the biodegradability of materials with porous structure, especially for medical purposes, void fraction and impact strength were evaluated. The results showed that the void fractions of FFF samples were 3%, 13% and 25% in infill percentages of 100, 80 and 60, respectively while after the foaming they reached to 14%, 19% and 30%. The findings revealed that the impact strength of FFF foamed samples was improved compared to FFF solid samples. For samples with 100 infill percentage, the impact strength improved from 207 to 506 J/m2 due to the foaming procedure with nano-sized cells created by the batch foaming.
    Keywords: Biodegradable, Poly lactic acid, FFF, Batch foaming, Void fraction, Impact strength}
  • رزگار حسن زاده، طاهر ازدست*

    در تحقیق حاضر، بررسی خواص مکانیکی قطعات پلی لاکتیک اسید تولید شده با روش چاپگر سه بعدی FDM انجام گرفته است. بررسی و بهینه سازی شرایط فرآیندی چاپ سه بعدی توسط روش طراحی آزمایش (DOE) تاگوچی به منظور بهبود خواص قطعات پلی لاکتیک اسید در دستور کار قرار گرفته است. درصد پرشدگی (در سه سطح 30، 50 و 70 درصد)، زاویه رستر (در سه حالت 0/90، 30/30- و 45/45- درجه) و ضخامت لایه (در سه سطح 200، 250 و 300 میکرومتر) به عنوان پارامترهای فرآیندی انتخاب شده و اثر آن ها بر روی چگالی (به عنوان معیاری از تخلخل)، استحکام به ضربه (به عنوان معیاری از خواص مکانیکی) و استحکام به ضربه ویژه (نسبت استحکام به ضربه به چگالی) بررسی شده است. از آنالیز واریانس (ANOVA) به منظور شناسایی پارامترهای موثر فرآیندی استفاده گردید. نتایج نشان دادند که درصد پرشدگی موثرترین پارامتر بر روی چگالی و استحکام به ضربه می باشد و با کاهش آن، چگالی و استحکام به ضربه کاهش می یابند و این کاهش به گونه ای است که نسبت آن ها (استحکام به ضربه ویژه) تغییرات اندکی را تجربه می کند. ضخامت لایه موثرترین پارامتر بر روی استحکام به ضربه ویژه بود و با کاهش آن، استحکام به ضربه و استحکام به ضربه ویژه به دلیل تداخل رسترها افزایش یافت. شرایط بهینه برای دست یابی به بهترین خواص مکانیکی شامل زاویه رستر 30/30- درجه و ضخامت لایه 200 میکرومتر بود و درصد پرشدگی بایستی نسبت به کاربرد مدنظر بهینه گردد.

    کلید واژگان: چاپگر سه بعدی, زیست تخریب پذیر, پلی لاکتیک اسید, خواص مکانیکی, بهینه سازی, FDM}
    Rezgar Hasanzadeh, Taher Azdast*

    In this study, the mechanical properties of poly lactic acid samples produced by FDM 3D printing technique were investigated. The 3D printing process parameters were optimized using design of experiment (DOE) Taguchi approach for achieving the optimum mechanical performance. In this regard, infill percentage (at three levels of 30, 50, and 70%), raster angle (at three states of 0/90, -30/30, and -45/45 degree), and layer thickness (at three levels of 200, 250, and 300 µm) were considered as process parameters for optimization procedure. Their effects on density (as porosity degree), impact strength (as mechanical property), and specific impact strength (the impact strength to density ratio) were investigated. Analysis of variance (ANOVA) was utilized to find the most effective processing parameters. The findings revealed that the infill percentage was the most effective parameter on the density and the impact strength. The density and the impact strength were reduced with the decrease of the infill percentage. These decrements were in a way that their ratio, specific impact strength, was almost constant. The layer thickness had the most influence on the specific impact strength. The specific impact strength was improved by reducing the layer thickness due to the raster entanglement. The optimum conditions to achieve the highest mechanical performance were the raster angle of 30/-30 degree and the layer thickness of 200 µ. The optimum infill percentage depended on the application.

    Keywords: 3D printing, Biodegradable, Poly lactic acid, Mechanical properties, Optimization, FDM}
  • معصومه محمدی الموتی، ایمان شهابی قهفرخی *، حدیثه امین

    بسته بندی فوم دربرگیرنده انبارش بلند مدت و محافظت از انواع مواد غذایی در برابر عوامل فیزیکی، شیمیایی و زیستی است. فوم های پلیمری به دلیل وزن بسیار سبک، تنوع بالا، با دوام بودن، مقاومت در برابر کپک زدگی و ظاهر مناسب برای بسیاری از کاربردها ایمن و قابل توصیه می باشد. این امر منجر به تولید و مصرف بالا این مواد شده است، و با توجه به زیست تخریب پذیر نبودن این مواد، نگرانی های زیست محیطی زیادی را ایجاد کرده اند. بنابراین تلاش های چشمگیری برای توسعه جایگزین های سازگار با محیط زیست، به ویژه در مورد فوم های نشاسته صورت گرفته است. زیرا نشاسته یک پلیمر زیستی ارزان، در دسترس، فراوان، تجدید پذیر و زیست تخریب پذیر است. این خصوصیات نشاسته را به مهم ترین پلیمر زیستی برای توسعه فیلم های زیست تخریب پذیر تبدیل کرده است، اما نشاسته به خودی خود نسبتا ضعیف و حساس به آب است. برای بهبود خواص حرارتی، مکانیکی، قالب پذیری، نفوذ ناپذیری در برابر آب و دیگر خصوصیات فوم های مبتنی بر نشاسته، رویکردهای زیادی مانند: اصلاح شیمیایی نشاسته، ترکیب با پلیمرهای زیست تخریب پذیر مختلف، ترکیب با فیبرهای طبیعی و افزودن نانو فیلرها پیشنهاد شده است.

    کلید واژگان: نشاسته, فوم, زیست تخریب پذیر}
    Masoomeh Mohammadi-Alamuti, Iman Shahabi-Ghahfarrokhi *, Hadiseh Amin

    Foam packaging involves long-term storage and protection of a variety of foods against physical, chemical and biological agents. Polymer foams are safe and recommended for many applications due to their very light weight, high versatility, durability, mold resistance and good appearance. This has led to high production and consumption of these materials, and due to the non-biodegradability of these materials, they have caused a lot of environmental concerns. Therefore, significant efforts have been made to develop environmentally friendly alternatives, especially in the case of starch foams. Because starch is a cheap, available, abundant, renewable and biodegradable biopolymer. These properties make starch the most important biopolymer for the development of biodegradable films, but the starch itself is relatively weak and water-sensitive. To improve the thermal and mechanical properties, moldability, water impermeability and other properties of starch-based foams, many approaches such as chemical modification of starch, combination with various biodegradable polymers, combination with natural fibers and the addition of nano-fillers are proposed.

    Keywords: Starch, Foam, Biodegradable}
  • توحید عبدالله زاده*، وحید گودرزی

    در این پژوهش، فیلم های زیست تخریب پذیر بر پایه نشاستهبه عنوان بسته بندی زیست تخریب  پذیر به روش قالب  گیری محلول ساخته شد.اثر افزودن نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم (در سه سطح 1، 3 و 5 درصد) روی فیلم های تهیه شده از بیوپلیمر نشاسته مورد ارزیابی قرار گرفت. ویژگی های سطحی، خواص فیزیکی، نفوذ پذیری به بخار آب، خواص مکانیکی و ویژگی های ریز ساختار نمونه ها مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد افزودن نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم، خواص وابسته به آب (نفوذ پذیری به بخار آب، حلالیت و جذب آب) فیلم نشاسته را کاهش می دهد. نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم باعث کاهش مقاومت کششی و افزایش کشش پذیری فیلم ها می شوند. مشاهدات میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که اکثر خواص فیزیکی فیلم ها در ارتباط با ریزساختار آنها می باشد.

    کلید واژگان: نشاسته, فیلم, نانوذرات دی اکسید تیتانیوم, زیست تخریب پذیر}
    Tohid Abdolahzadeh *, Vahid Goudarzi

    In this study, biodegradable starch-based films were made as biodegradable packaging by solution molding method. The effect of addition of titanium dioxide nanoparticles (at three levels of 1, 3 and 5 wt. %) on the films prepared from starch biopolymer was evaluated. Surface properties, physical properties, water vapor permeability, mechanical properties and microstructure characteristics of the samples were investigated. The results showed that the addition of titanium dioxide nanoparticles reduced the water-dependent properties (water vapor permeability, solubility and water absorption) of the starch film. Titanium dioxide nanoparticles reduce the tensile strength and increase the elongation of the films. Scanning electron microscope observations showed that most of the physical properties of the films were related to their microstructure.

    Keywords: Starch, film, Titanium Dioxide Nano Particles, Biodegradable}
  • عبدالرسول ارومیه ای*، فاطمه سادات میرلوحی
    استفاده از فیلم ها و پوشش های خوراکی مشتق شده از بیوپلیمرهای  طبیعی در صنایع غذایی به دلایل زیست محیطی بسیار مورد توجه است. این فیلم ها و پوشش های خوراکی، از طریق کاهش تبادل رطوبت و گازها بین محیط و مواد غذایی می توانند باعث کاهش جذب روغن در هنگام سرخ کردن و  بهبود کیفیت و ماندگاری مواد غذایی گردند. در این پژوهش، فیلم زیست تخریب پذیر خوراکی با کربوکسی متیل سلولز و صمغ گوار به همراه نانو ذره اکسید روی به روش ریخته گری تولید شد و اثر حضور نانو ذره اکسید روی در محصول پوشش دهی شده، به منظور بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی فیلم ها، مورد مطالعه قرار گرفت. کربوکسی متیل سلولز و صمغ گوار با نسبت های 0:100، 30:70، 50:50، 70:30، 100:0 با یکدیگر ترکیب شدند. در ساخت این پوشش ها از گلیسرول به عنوان نرم کننده(پلاستی سایزر) استفاده شد. تاثیر هر کدام از این ترکیب درصدها بر روی ویژگی های مکانیکی، زبری، عبوردهی گازها، رطوبت و میزان جذب روغن و همچنین خواص ضد میکروبی مورد مطالعه قرار گرفت. آزمون خواص مکانیکی نشان داد با افزودن نانوذرات، درصد ازدیاد طول، افزایش مقدار مدول و استحکام کششی، کاهش یافت. در تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی فیلم حاوی نانو ذره اکسید روی و میزان برآمدگی ها و زبری آن افزایش یافته و تجمع نانو ذرات در فیلم بیوپلیمر بیشتر شده است. نتایج بررسی خواص ضد میکروبی فیلم خوراکی، حاکی از آن است که عدم حضور نانو ذره در پوشش خوراکی، نتیجه مثبت به رشد باکتری را نشان می دهد. با توجه به مضرات بالا بودن روغن در محصولات سرخ شده و تاثیر پوشش خوراکی بر کاهش میزان جذب روغن، نتایج حاصل از اعمال پوشش خوراکی بر روی سیب زمینی و بادمجان نشان داد که رابطه مستقیمی بین میزان جذب روغن و افت رطوبت در سیب زمینی و بادمجان وجود دارد که نمایانگر کاهش جذب روغن در هنگام سرخ کردن می باشد . بیشترین میزان رطوبت و کمترین میزان جذب روغن مربوط به نمونه پوشش دهی شده با کربوکسی متیل سلولز 70 % و گوار 30 % می باشد . در نتیجه اعمال پوشش بر روی توت فرنگی فیلم کربوکسی متیل سلولز و گوار با نسبت 70:30 بهترین ماندگاری را تا روز پنجم به همراه داشته است. بنابراین نتیجه می گیریم پوشش دهی سبب ایجاد مانعی مناسب برای عبور گازها و رطوبت شده است.
    کلید واژگان: پوشش خوراکی, زیست تخریب پذیر, خواص فیزیکی مکانیکی, نانو ذرات اکسید روی}
    Abdolrasool Oromiahee *, Fatemeh Sadat Mirlohi
    The use of edible films and coatings derived from natural biopolymers in the food industry has gained great deals of attraction due to environmental reasons.These films and food coatings, by reducing the exchange of moisture and gases between the environment and food, can reduce the oil absorption during frying and improve the quality and durability of the food. In the present research, an edible, biodegradable film containing carboxymethyl cellulose (CMC) and guar gum containing zinc oxide nanoparticles was synthesized through casting method and the effect of the presence of zinc oxide nanoparticles on the coated product was investigated to investigate the physical and mechanical properties of the films. CMC and guar gum were mixed at different ratios, namely 0:100, 30:70, 50:50, 70:30, and 100:0. In the synthesis of the coatings, glycerol was used as a plasticizer. The effect of each of these percentages on mechanical properties, roughness, gas transmissibility, moisture content, the amount of oil absorption andantibacterial characteristics were studied. The mechanical properties test showed that, by adding the nanoparticles, the elongation percentage, increase of modulus value and tensile strength decreased. In atomic force microscopy (AFM) images captured from the film containing zinc oxide nanoparticles, roughness and bumps were observed to increase, and the accumulation of nanoparticles in the biopolymer film has increased. The results of the study of the antimicrobial characteristics of the edible film indicate that the absence of the nanoparticles in the edible coating positively contributes to bacterial growth. Considering the disadvantages of high oil content in fried products and the effect of edible coating on reducing oil absorption, results of applying the edible coating on potato and eggplant showed that there is a direct correlation between oil absorption and moisture loss in potatoes and eggplants. There is a marked decrease in oil absorption during frying.The highest moisture content and the lowest amount of oil absorption were observed in the sample coated with 70% CMC and 30% guar. Furthermore, trying to apply the coating on strawberry, the film containing CMC and guar at 70:30 ratio had the best durability up to day 5. As a result, the coating developed a suitable barrier to passage of gases and moisture.
    Keywords: Edible Film, Biodegradable, Physical Mechanical Properties, Zinc oxide Nanoparticles}
  • حمید جهانگیر اصفهانی*، ایمان شهابی قهفرخی
    امروزه بخش مهمی از مواد مورد استفاده در صنعت بسته بندی مواد غذایی، از مشتقات نفتی است. این مسئله باعث آلودگی های زیستمحیطی فراوانی در جهان شده است. یکی از راهکارهای پیشنهادی برای مقابله با این مشکل، استفاده از فیلمهای خوراکی و زیستتخریبپذیر، بهعنوان جایگزین مناسبی برای پلیمرهای غیرقابل تجزیه نفتی است. در میان منابع طبیعی مورد استفاده در صنعت بستهبندی مواد غذایی،نشاسته بهعنوان ماده دوستدار محیطزیست شناخته میشود. نشاسته به علت قابلیت تشکیل فیلم، دسترسی آسان، تجدیدپذیری و قیمت مناسب سبب شده تا بهعنوان یک بیوپلیمر زیستی مورد پژوهش قرار گیرد؛ اما معایبی همچون، خاصیت آبدوستی شدید و خواص مکانیکی ضعیف، استفاده صنعتی از این ماده باارزش را محدود ساخته است. وجود گروه های هیدروکسیل در سطح زنجیره های نشاسته، موجب ایجاد پیوند هیدروژنی بین این پلیساکارید و آب شده است. همچنین وجود فضای خالی زیاد، در میان زنجیره های نشاسته سبب شده است تا مولکولهای آب بتوانند بهراحتی از این فضا عبور کنند. امروزه تحقیقات گسترده ای جهت کاهش خاصیت آبدوستی نشاسته انجامشده است؛ که میتوان به اصلاح ژنتیکی، آنزیمی، شیمیایی (استریفیکاسیون، استیلاسیون، فسفریلاسیون) ، استفاده از نانوذرات در ماتریس پلیمر، ترکیب نشاسته با لیپیدها و سایر بیوپلیمرها اشاره کرد. اساسکار اغلب روش های آبگریزکننده، مهارکردن گروه های هیدروکسیل نشاسته به شیوه های مختلف است. از جمله روش های مهار کردن گروه های آب دوست نشاسته میتوان به تشکیل پیوندهای استری بین زنجیره های نشاسته و مواد آب-گریزکننده، تشکیل امولسیون توسط اسید چرب و پرکردن خلل و فرج موجود در شبکه پلیساکاریدی توسط نانو ذرات را نام برد.
    کلید واژگان: نشاسته, آبگریزی, بستهبندی, نفوذپذیری نسبت به بخارآب, زیست تخریب پذیر}
    Hamid Jahangir Esfahani *, Iman Shahabi, Ghahfarrokhi
    Today, an important part of the materials used in the food packaging industry is oil derivatives. This has caused much environmental pollution in the world. One of the proposed solutions to tackle this problem is the use of edible and biodegradable films as a good alternative to nondegradable polymers. Starch is being studied for its ability to form film, availability, renewability and low cost as a bio-polymer, but disadvantages such as high hydrophilic properties and poor mechanical properties limit the industrial use of this highly valued material. The presence of hydroxyl groups in the starch chains creates a hydrogen bond between the polysaccharide and water. Also, there is a lot of free space in the starch chains, so that molecules of water can easily pass through this space. Today, many researches has been done to reduce hydrophilic properties of starch using genetically modification, enzymatic, chemical (esterification, acetylation, phosphorylation) the use of nanoparticles in the polymer matrix, starch composition with lipids, and other biopolymers. Most of the methods are based on inhibition of starch hydroxyl groups in various ways. One of the methods for inhibiting the starch hydrophilic groups is the esterification of starch chains with hydrophobic agents, the formation of emulsions by fatty acids, and the filling of pores in the polysaccharide network by nanoparticles.
    Keywords: Starch, Hydrophobicity, Water Vapor Permeability, Packaging, Biodegradable}
  • حسین کاظمی مهرآبادی، قادر فرجی*، سهیل امانی، مراد کریم پور، حسین قنبری
    در سالهای اخیر آلیاژهای منیزیم به عنوان گزینه ی مناسبی برای ماده اولیه استنتهای وریدی زیستتخریب پذیر مورد توجه قرار گرفته اند. شکل دادن آلیاژهای منیزیم به دلیل کارپذیری پایین آن ها در دمای اتاق مشکل می باشد. لذا این مسئله مشکل تکنولوژیکی را در ساخت میکرولوله اولیه برای استنت زیست تخریب پذیر ایجاد می کند. با توجه به قابلیت زیست سازگاری بالای آلیاژ منیزیم WE43 جهت کاربرد در ساخت استنت زیست تخریب پذیر، این ماده به صورت خام با ساختار ریختگی انتخاب شد. در این مطالعه به منظور بهبود خواص مکانیکی و حصول یک میکرولوله از روش ترکیبی پرس در کانال زاویه دار مساوی به همراه اکستروژن و میکرواکستروژن استفاده شد و میله های منیزیمی WE43 به میکرولوله های با کیفیت بالا با ساختار فوق ریزدانه تبدیل شدند. میله ریزدانه آلیاژ WE43 از طریق یک پاس فرایند پرس در کانال زاویه دار مساوی حاصل شد و سپس بیلت منیزیمی فرآیند شده به میله ای با قطر 5 میلی متر اکسترود می شود. نهایتا با استفاده از فرآیند میکرو اکستروژن میکرولوله هایی فوق ریزدانه و مستحکم با قطر خارجی 3.4 میلی متر و ضخامت 0.25 میلی متر به صورت موفقیت آمیز تولید شدند. فرایندهای مذکور با استفاده از شبیه سازی المان محدود شبیه سازی شدند. نتایج نشان داد اندازه دانه منیزیم به طور قابل ملاحظه ای پس از این روش ترکیبی کاهش یافته و خواص مکانیکی به طور قابل ملاحظه ای بهبود یافت.
    کلید واژگان: میکرولوله, استنت, زیست تخریب پذیر, پرس در کانال زاویه دار مساوی, میکرو اکستروژن}
    Hossein Kazemi Mehrabadi, Ghader Faraji*, Soheil Amani, Morad Karimpour, Hossein Ghanbari
    In recent years, Mg alloys have received much attention as a promising candidate for raw material in biodegradable vascular stent. Forming of Mg alloys is difficult because of poor workability of them at room temperature. Hence this presents a technological barrier to the fabrication of initial micro-tube for a biodegradable stent. With regard to high biodegradability of the magnesium alloy WE43 to manufacture biodegradable stent, it has been selected as initial with casted structure. In this study, for enhancing mechanical properties and attaining micro tube a combination of equal channel angular pressing (ECAP) with extrusion and micro extrusion was used and Mg bars were fabricated to high-quality micro-tubes with refined microstructure. Fine-grained size billets of the WE43 alloy were obtained by one-pass of ECAP. The processed Mg bar was extruded into a bar with 5 mm in diameter. Finally, a UFG and high strength micro tubes with an outside diameter of 3.4mm and a wall thickness of 0.25mm were successfully produced by micro extrusion process. Mentioned processes were simulated using finite element (FE) simulations. The result shows the grain size of Mg incredibly reduced after this combined method and mechanical properties were significantly improved.
    Keywords: Micro-tube, Stent, Biodegradable, Equal channel angular pressing, Micro extrusion}
  • محمدرضا عبدالهی مقدم*، ناصر صداقت
    فیلم های پروتئینی مورد استفاده در بسته بندی مواد غذایی، علی رغم دارا بودن مزایای زیاد همچون تخریب پذیری و تجدیدپذیری، دارای دو ضعف اساسی از قبیل ضعیف بودن خواص مکانیکی و نیز ممانعت-کنندگی در برابر نفوذ بخار آب می باشند. تلاش ها برای بهبود خواص عملکردی فیلم های پروتئینی مختلف، از روش های اصلاح فرمولاسیون، ایجاد اتصالات عرضی بین مولکول ها و تهیه مواد مرکب بر پایه پروتئین ها، در سال های اخیر رو به افزایش بوده است. در این مقاله، تحقیقات انجام شده برای اصلاح خواص عملکردی فیلم های پروتئینی تهیه شده از منابع مختلف پروتئینی از طریق تهیه مواد مرکب بر پایه پروتئین ها، مرور شده است.
    کلید واژگان: مواد مرکب, زیست تخریب پذیر, خواص عملکردی, فیلم و پروتئین}
    Abdollahi Moghaddam Mohammad Reza, * Sedaghat Nsser
    Protein based films used for food packaging despite having numerous benefits like biodegradability and renewability suffer from essential drawbacks of weak mechanical and water vapour barrier properties. In recent years efforts for improving functional properties of such films from various resources, through modifying formulation, molecular crosslinking and promote proteins based composite films have been increased. In this paper some early researches on improving functional properties of protein films obtained from different resources via preparing composite protein films have been reviewed.
    Keywords: Composites, biodegradable, functional properties, film, protein}
  • فرشید جلیلی، سید مهدی جعفری*
    به نظر می رسد که امروزه سرتاسر کره زمین با پلاستیک پوشیده شده است. تقریبا هر چیزی که می خریم، هر غذایی که می خوریم و بسیاری از نوشیدنی ها با پلاستیک بسته بندی شده است. تاثیر مخرب پلاستیک های ضایعاتی بر روی محیط زیست به دلیل محدود بودن روش های دفع آن باعث تشدید نگرانی ها گردیده است. سوزاندن پلاستیک سبب آلودگی و سمی شدن هوا می گردد و زباله دانی ها هم بسیار اندک می باشند. همچنین منابع نفتی محدود بوده و در حال کاهش هستند. کار روی پلیمرهای گیاهی در جهان از سال 1970 و در زمان بحران نفت آغاز شد. در آن زمان کشورهای پیشرفته به فکر استفاده از موادی برای بسته بندی افتادند که وابسته به نفت و مشتقات آن نباشد، بنابراین پلیمرهای گیاهی مورد آزمایش قرار گرفت. نشاسته هیدروکربنی است که ارزان بوده و به وفور در گیاهان یافت می شود. نشاسته دارای خواص ضعیف پلیمری است و با تغییر و اصلاح آن ها می توان به ویژگی های پلیمر نفتی رسید. شکل و ظاهر ظروف مبتنی بر نشاسته کاملا مشابه ظروف پلاستیکی است با این تفاوت که زیست تخریب پذیر هستند. در سال های اخیر علاقه به استفاده از مواد زیست تخریب پذیر در صنعت بسته بندی، کشاورزی، دارویی و سایر زمینه های مربوط افزایش چشمگیری داشته است.
    کلید واژگان: زیست تخریب پذیر, نشاسته و بسته بندی}
    Farshid Jalili, Seid Mahdi Jafari*
    It seems that today whole world seems to be wrapped in plastics. Almost every product we buy, most of the food we eat and many of the liquids we drink, come encased in plastics. The environmental impact of persistent plastic wastes is evoking more global concern as alternative disposal methods are limited. Incineration may generate toxic air pollution, and satisfactory landfill sites are limited. Also, the petroleum resources are finite and are becoming limited. Global working on biopolymers was initiated from 1970 in the petroleum crisis time. Those days, developed countries were interested in using special materials for packing purposes which were free from petroleum and its derivatives, so biopolymers has been tested. Starch is an inexpensive hydrocarbon and can be found abundantly in plants. It possess weak polymer properties and can be attained the properties of petroleum polymers by modification. The shape of starch-based utensil is the same as plastic utensil except for being biodegradable. In recent years, there has been a marked increase in interest in biodegradable materials for use in packaging, agriculture, medicine, and other areas.
    Keywords: Biodegradable, Starch, Packaging}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال