فیلم های بر پایه آمیزه های پلی اتیلن کم چگال/ بره موم : ویژگی‌های مکانیکی و زیست‌تخریب‌پذیری

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

مؤسسه پژوهشی علوم و صنایع غذایی، صندوق پستی 356/157/91895، مشهد، ایران

چکیده

ددر مطالعه حاضر، ویژگی­های زیست ­تخریب ­پذیری و مکانیکی فیلم­ های پلی ­اتیلنی کم چگال (LDPE) آمیخته با بره ­موم بررسی شد. برای این منظور، بره ­موم خام پودر شد و در نسبت­های متفاوت بره­ موم به LDPE (0، 5، 10، 15، و 20 درصد وزنی) به ماتریس پلیمر افزوده شد و فیلم­ ها به روش اکستروژن تهیه شدند. ویژگی­ های فیلم­ های به­ دست آمده با استفاده از آزمون­ های مکانیکی (کششی)، و زیست­ تخریب ­پذیری در خاک تعیین شدند. مطالعه ساختار میکروسکوپی فیلم ­ها به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی  میدان نشری (FESEM) انجام شد. تصویرهای FESEM ببانگر آن بود که سطح فیلم­ های دارای بره­ موم نسبت به شاهد به صورت ناحیه­ های جزیره ­ای مانند متورم شده و بره­ موم شیارهایی را در سطح فیلم ایجاد کرده است و این ویژگی، با افزایش مقدار بره ­موم در ماتریس پلیمر گسترش می ­یابد. ویژگی ­های مکانیکی فیلم ­ها نشان داد که افزودن بره­ موم به فیلم LDPE  باعث کاهش مقاومت کششی و نیز ازدیاد نسبی طول تا پارگی فیلم ­ها به ترتیب از 5262/16 و 00/1 درصد برای فیلم شاهد به 7794/9  و 84/0 درصد برای فیلم LDPE  دارای 20 درصد بره ­موم کاهش یافت.  همچنین روند زیست ­تخریب­ پذیری در خاک در مدت زمان 150 روز با افزایش غلظت بره ­موم در آمیزه پلیمری با سرعت بیش­ تری نسبت به فیلم شاهد همراه بود و بیشینه زیست ­تخریب­ پذیری در خاک به مقدار 2/5 درصد برای فیلم دارای 20 درصد بره­ موم رسید. ویژگی­ های مکانیکی فیلم ­ها پس از طی 150 روز قرار­گیری در خاک، برای هر یک از فیلم­ های دارای بره­ موم نسبت به پیش از قرارگیری آن­ ها در خاک کاهش یافته بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Tokiwa Y., Calabia B.P., Ugwu C.U., Aiba S., Biodegradability of Plastics, International Journal of Molecular Sciences, 10: 3722-3742 (2009).
 [2] باغی نیریزی ا.، توانایی م.، مطالعه زیست تخریب پذیری فیلم آمیخته پلی اتیلن پرچگالی و پرک ظروف یک بار مصرف پلی لاکتیک اسید، نشریه علوم و تکنولوژی پلیمر، (1)31: 27 تا 43
[3] Arvanitoyannis I., Biliaderis C.G., Ogawa H., Kawasaki N., Biodegradable Films Made from Low-Density Polyethylene (LDPE), Rice Starch and Potato Starch for Food Packaging Applications: Part 1, Carbohydrate Polymers 36: 89-104 (1998).
[4] Contat‐Rodrigo L., Ribes Greus A., Biodegradation Studies of LDPE Filled with Biodegradable Additives: Morphological Changes, Journal of Applied Polymer Science, 83: 1683-1691 (2002).
[5] Arvanitoyannis I., Psomiadou E., Biliaderis C. G., Ogawa H., Kawasaki N., Nakayama A. Biodegradable Films Made from Low-Density Polyethylene (LDPE), Ethylene Acrylic Acid (EAA), PolyCaprolactone (PCL) and Wheat Starch for Food Packaging Applications: Part 3. Starch - Stärke, 49: 306-322 (1997).
[6] Moreno-Vásquez M., Plascencia-Jatomea M., Ocaño-Higuera V., J Castillo-Yáñez F., Rodríguez-Félix F., Rosas-Burgos E., Graciano-Verdugo A., Engineering and Antibacterial Properties of Low-Density Polyethylene Films with Incorporated Epigallocatechin Gallate, Journal of Plastic Film & Sheeting,Vol. 0: 413-417 (2017).
[7] Shemesh R., Krepker M., Goldman D., Danin-Poleg Y., Kashi Y., Nitzan N., Vaxman A., Segal E., Antibacterial and Antifungal LDPE Films for Active Packaging, Polymers for Advanced Technologies, 26, 110-116 (2015).
[8] Bankova V.S., Castro S.L.d., Marcucci M.C., Propolis: Recent Advances in Chemistry and Plant Origin, Apidologie, 31: 3-15 (2000).
[9] Khayyal M.T., El-Ghazaly M.A., El-Khatib A.S., Hatem A.M., De Vries P.J.F., El-Shafei S., Khattab M.M., A Clinical Pharmacological Study of the Potential Beneficial Effects of a Propolis Food Product as an Adjuvant in Asthmatic Patients, Fundamental & Clinical Pharmacology, 17: 93-102 (2003).
[10] Jafarzadeh Kashi T.S., Kerman R.K., Erfan. M., Vahid Dastjerdi, E., Rezaei, Y., Tabatabaei F.S. Evaluating the In-vitro Ashahintibacterial Effect of Iranian Propolis on Oral Microorganisms. Iranian Journal of Pharmaceutical Research 10, 363-368 (2011).
[11] Scazzocchio F., D’Auria F.D., Alessandrini D., Pantanella F., Multifactorial Aspects of Antimicrobial Activity of Propolis. Microbiological Research, 161: 327-333 (2006).
[12] Pavilonis A., Baranauskas A., Puidokaite L., Mazeliene Z., Savickas A., Radziūnas R., Antimicrobial Activity of Soft and Purified Propolis Extracts. Medicina, 44(12), 977-983 (2008).
[13] Pastor C., Sánchez-González L., Cháfer M., Chiralt A., González-Martínez C., Physical and Antifungal Properties of Hydroxypropylmethylcellulose Based Films Containing Propolis as Affected By Moisture Content, Carbohydrate Polymers, 82: 1174-1183 (2010).
[14] Kim, J.I., Pant, H.R., Sim, H.J., Lee, K.M., Kim, C.S. Electrospun Propolis/Polyurethane Composite Nanofibers for Biomedical Applications. Materials Science and Engineering: C 44: 52-57 (2014).
[15] Ismail, M.I., Roslan, A., Saari, N.S., Hashim, K.H., Kalamullah, M.R. Ethanolic Extract of Propolis for Biodegradable Films Packaging Enhanced with Chitosan. AIP Conference Proceedings 1885: 020231 (2017).
[16] Popova M., Silici, S., Kaftanoglu, O., Bankova, V. Antibacterial Activity of Turkish Propolis and Its Qualitative and Quantitative Chemical Composition. Phytomedicine 12, 221-228 (2005).
[18] Rahimi Bandarabadi S., Ehsani Namin P., Ghasemi I., Hamed A., Karabi M. Compatibility, Morphology, Mechanical Properties and Biodegradability of Poly(styrene-ethylene-propylenestyrene)/ Modified Thermoplastic Starch Blends. Ulūm va Tiknuluzhī-i Pulīmir 29: 311-321 (2016).
[20] Coats, A.W., Redfern, J.P. Thermogravimetric Analysis. A Review. Analyst 88: 906-924 (1963).
[21]  Grange, J.M., Davey, R. W. Antibacterial Properties of Propolis (Bee Glue). Journal of the Royal Society of Medicine 83: 159-160 (1990).
[22] Kumazawa, S., Hamasaka, T., Nakayama, T. Antioxidant Activity of Propolis of Various Geographic Origins. Food Chemistry 84, 329-339 (2004).
[23] Malinconico, M. "Soil Degradable Bioplastics for a Sustainable Modern Agriculture" Springer Pozzuoli, Italy; (2017).
[24] Hatefi M., M.S., Nouhi A., Rafiee Tabatabaee R. Survey of Antimutagenic Effects of Ethanolic Extract of propolis by Salmonella Typhimurium/Microsome. Journal of Arak University of Medical Sciences 11, 102-110 (2008).
[25] ثابت زاده, مریم؛ باقری, روح اله؛ معصومی, محمود. تهیه و بررسی ویژگی های آمیخته های پلی اتیلن سبک ـ نشاسته گرمانرم؛ قسمت اول: اثر سازگارکننده ی PE-g-MA بر خواص مکانیکی و رفتار جریان. نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران (4)32: 59 تا 69 (1392).
[26] ثابت زاده, مریم؛ باقری, روح اله؛ معصومی, محمود؛ رنجبر, مصطفی. تهیه و بررسی ویژگی های آمیخته های پلی اتیلن سبک ـ نشاسته گرمانرم؛ قسمت دوم: رفتار جذب آب. نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران (3)32: 25 تا 30 (1392).