تولید و بررسی ویژگی‌های فیلم پلی‌اتیلنی با دانسیته پایین حاوی نانوذرات خاک رس اصلاح‌ شده با نانوذرات مس

سابقه و هدف: با توجه به اینکه امروزه خطر عفونت با میکروارگانیسم‌ها مثل کپک، باکتری، ویروس و... سلامتی انسان‌ها را تهدید ‌می‌کند و از طرفی به کار بردن مستقیم مواد ضدمیکروبی در مواد غذایی برای سلامت مصرف‌کنندگان مضر است، استفاده از مواد ضدمیکروبی در بسته‌بندی غذا اهمیت زیادی یافته است. هدف این مطالعه تولید و بررسی خواص فیزیکی، مکانیکی و ضدباکتریایی فیلم­های بسته‌بندی فعال ضدباکتریایی پلی‌اتیلنی با دانسیته پایین حاوی نانو ذرات رس اصلاح شده با یون‌های مس از طریق واکنش تبادل یونی بود. مواد و روش‌ها: ریزساختار و ویژگی‌های فیلم‌های نانوکامپوزیتی حاوی نانوذرات خاک رس اصلاح‌شده با مس با استفاده از آزمون­های فلورسانس پرتو ایکس، طیف‌سنجی مادون قرمز، پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون‌های مکانیکی و میکروبی مورد بررسی قرار گرفت. حضور و اتصال یون مس در فضای بین لایه‌ای خاک‌های رس و نیز ایجاد ساختار ورقه­ای در نانوکامپوزیت­های مورد بررسی توسط آنالیزهای فلورسانس پرتو ایکس و طیف‌سنجی مادون قرمز اثبات شد. یافته‌ها‌: آزمون پراش پرتو ایکس نشان ‌داد که نانوذرات در ماتریکس پلی‌اتیلن به­طور مطلوب پخش شده‌اند. تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی هر دو فیلم نانوکامپوزیتی مورد بررسی، مورفولوژی ناهمگن‌تر و زبرتری نسبت به پلی‌اتیلن 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 آزمون­های مکانیکی نیز نشان دادند که افزودن خاک­های رس اصلاح شده با مس، ویژگی­های مکانیکی فیلم‌های پلی­اتیلنی را به مقدار زیادی بهبود می­بخشد. با افزودن نانوذرات مس به ماتریکس پلیمری نیروهای برهم کنشی بین نانوذرات فلزی و زنجیرهای پلیمری بیشتر شده که به استحکام فیزیکی فیلم منجر می‌گردد. اثر ضدمیکروبی در تمام نمونه‌های نانوکامپوزیتی مشاهده شد، ولی فیلم‌های نانوکامپوزیت حاوی خاک رس نوع کلویزیت 30ب اصلاح شده با یون مس اثر ضدمیکروبی بیشتری نسبت به فیلم‌های نانوکامپوزیتی حاوی مونت­موریلونیت اصلاح شده با مس و نیز نسبت به فیلم­های پلی­اتیلن خالص نشان داده‌اند. نتیجه گیری: فیلم‌های نانوکامپوزیتی در مقایسه با فیلم پلی‌اتیلنی خالص دارای خواص مکانیکی بهبود یافته و اثر ضدمیکروبی در مقابل  اشریشیا کلای و استافیلوکوکوس اورئوس بودند. همچنین اثر ضدمیکروبی این نانوکامپوزیت‌ها در باکتری‌های گرم منفی بیشتر از باکتری‌های گرم مثبت بود. واژگان کلیدی: خاک رس، فیلم بسته‌بندی، پلی‌اتیلن دانسیته سبک، خواص فیزیکی، مکانیکی و ضدمیکروبی