تولید لایه های نانوکامپوزیت نشاسته/خاک رس با استفاده از اکسترودر دو مارپیچ برای کاربرد در صنایع بسته بندی

در این تحقیق از آلیاژ نشاسته و پلی(وینیل الکل) به همراه خاک رس برای تولید لایه های بسته بندی استفاده شده است. ابتدا نشاسته و پلی(وینیل الکل) با استفاده از گلیسرول و آب، به حالت گرمانرم در آمده است. به منظور سازگاری بهتر نشاسته با خاک رس، اصلاح مونت موریلونیت نیز با اسید سیتریک انجام شده، که نتایج پراش اشعه x (xrd) نشان دهنده افزایش فاصله بین لایه های خاک رس است. نمونه های اولیه نانوکامپوزیتی در اکسترودر دو مارپیچ تولید شده و سپس با استفاده از قالب فلزی و به روش قالبگیری فشاری، به صورت لایه نازک درآمد. پس از تولید نمونه ها بر اساس جدول طراحی آزمایش ها، آزمون های پراش اشعه ایکس (xrd)، آزمون مقاومت مکانیکی (آزمون کشش) و آزمون جذب آب بر روی کلیه نمونه ها انجام گرفت. با استفاده از روش طراحی آزمایش ها تحلیل واریانس (anova) بر روی پاسخ های مربوط به آزمون کشش انجام شده و مهم ترین عوامل به ترتیب مقدار پلی(وینیل الکل)، سرعت چرخش پیچ اکسترودر، مقدار خاک رس و توزیع دما در اکسترودر شناخته شد. پس از یافتن شرایط بهینه، نمونه های بهینه تولید شده و نتایج بدست آمده از xrd، آزمون کشش و جذب آب نیز موید ساخت نمونه هایی با خواص بهتر می باشد. از آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) برای بررسی ریخت شناسی و از آزمون طیف سنجی مادون قرمز (ftir) جهت اثبات وجود پیوند بین نشاسته/ پلی(وینیل الکل)/ خاک رس استفاده شد. همچنین رفتار حرارتی نمونه بهینه با استفاده از آزمون وزن سنجی حرارتی (tga) مطالعه گردید و در نهایت تجریه پذیری لایه های نازک بهینه در خاک بررسی شد. نتایج نشان داد که مقدار پلی(وینیل الکل)، سرعت چرخش پیچ اکسترودر و مقدار خاک رس مهمترین عوامل موثر بر خواص مکانیکی می باشد.