تولید فیلم های بسته بندی تجزیه پذیر با کیفیت توسط محققان کشور

به همت پژوهشگران دانشگاه اصفهان، تولید آزمایشگاهی فیلم های بسته بندی تجزیه پذیر با کیفیت توسط محققان کشور با استفاده از نانو مواد صورت گرفت. فیلم‌های نانوکامپوزیتی تولید شده در صورت تولید انبوه قابل کاربرد جهت بسته‌ بندی محصولات مختلف است. که این موضوع باعث پیشرفت چشم گیری در سطح جهانی در صنایع بسته بندی و پلیمری خواهد داشت. بسته های فیلم بسته بندی از چندین لایه تشکیل شده اند که به نوبه خود از انواع مختلفی از پلیمر ساخته شده اند.

فیلم های بسته بندی تجزیه پذیر

به گزارش سرویس فناوری سایت خبرگذاری ایسنا، در سال‌های اخیر، نگرانی‌ها پیرامون آلودگی محیط زیست ناشی از مصرف بالای مواد پلیمری مصنوعی یا بر پایه نفت، همچون پلی اتیلن به خصوص در فیلم‌های بسته بندی و کیسه‌های یک بار مصرف افزایش یافته است. تجزیه‌ این مواد به دلیل ماهیت آلی تا بیش از ۵۰۰ سال به طول می‌انجامد. یک راه جدید برای حل این مشکل، به‌ کارگیری مواد تجزیه پذیر پلیمری همچون نشاسته در ساخت فیلم‌های بسته بندی است که با نام بسته بندی تخریب پذیر یا بسته بندی تجزیه پذیر شناخته شده می شود. مزیت سلفون بسته بندی بسیار زیاد است و در  صنایع مختلف از اهمیت به خصوصی برخوردار است.
استفاده از نشاسته به دلیل ارزانی، فراوانی در طبیعت و سرعت زیاد تخریب طبیعی، کاربرد فراوانی در تولید مواد تجزیه‌ پذیر دارد اما این مواد در مقایسه با محصولات تولید شده بر پایه مواد پلیمری کاملاً بر پایه نفت دارای خواص مکانیکی ضعیف و قابلیت فرایند پذیری کم هستند.
دکتر امیر حسین نوارچیان مجری طرح، هدف از این پژوهش را اقدام برای بهبود خواص مکانیکی فیلم‌های بسته بندی تجزیه پذیر با استفاده از نانو ذرات رس خواند.

سرعت تولید در فرآیند پیوسته را داراست. لذا در مقایسه با فیلم‌های رایج، علاوه بر کیفیت و بازدهی مناسب، کاهش آلودگی زیست محیطی به دلیل تجزیه‌پذیر بودن پلیمر/ نشاسته را در پی دارد. این ویژگی‌ها، توانایی رقابت با فیلم‌های کاملاً پلیمری را به فیلم‌های دوستدار محیط زیست می‌بخشد.»
نوارچیان پیرامون مزایای حضور نانوذرات در تولید فیلم های مذکور عنوان کرد : «استفاده از خاک رس با لایه‌های سیلیکاتی در مقیاس نانو، در بافت فیلم های پلیمر/ نشاسته زیست تخریب پذیر به دلیل ویژگی های لایه‌ای این نانوصفحات، منجر به تولید نانوکامپوزیت نشاسته‌ – خاک رس شده و خواص ریز ساختار را در مقایسه با پلیمر خالص بهبود می‌دهد. این ویژگی موجب بهبود خواص مکانیکی همچون مدول کششی این فیلم‌ها می‌شود.»
وی در ادامه به روند ساخت و بررسی عملکرد فیلم های مذکور پرداخت و افزود: «ابتدا نانوذرات خاک رس با اسید سیتریک اصلاح و پس از اختلاط کامل با نشاسته و پلی (وینیل الکل) در داخل اکسترودر دو پیچی آمیزه کاری شد. محصول خروجی از اکسترودر به شکل فیلم، توسط پرس شکل دهی شد. خواص این نمونه‌ها به روش‌های مختلفی همچون میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و آزمون پراش اشعه‌ ایکس (XRD) مشخصه یابی و بررسی شد.»
به گفته‌ این محقق، نتایج آزمایش‌های صورت گرفته نشان می‌دهد خواص کششی این نمونه‌ها به شدت به میزان پلی (وینیل الکل) و نانوذرات مصرفی در فرمولاسیون مورد استفاده وابسته است. از طرفی برخی عوامل فرایندی همچون سرعت تولید نیز بر خواص مکانیکی اثر گذارند. این در حالی است که توزیع دمایی در اکسترودر در محدوده مورد بررسی در این تحقیق اثر چندانی بر این ویژگی ندارد.