نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• سعید مینایی ¹
• میثم ستاری نجف آبادی ²
• محمدحسین عزیزی ³
• حامد افشاری ⁴

¹ دانشیار گروه مکانیک ماشین‌های کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس

² دانشجوی سابق کارشناسی ارشد گروه مکانیک ماشین‌های کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس

³ دانشیار گروه علوم و صنایع غذایی دانشگاه تربیت مدرس

⁴ استادیار دانشگاه آزاد اسلامی واحد رودهن

چکیده

در این پژوهش، ویژگی­های مکانیکی هفت نوع فیلم نانویی با درصدهای مختلف نقره و رس- نقره، شامل مدول الاستیسیته، مقاومت کششی، چغرمگی، درصد کشیدگی تا پاره شدن، مقاومت در برابر رشد پارگی، و رنگ فیلم‌های نانویی بررسی شده و با فیلم شاهد (فاقد ذرات نانو) مقایسه شد.  نتایج نشان داد که با به­کار بردن ذرات نانویی در فیلم پلی­اتیلن با دانسیتة پایین LDPE))، مدول­الاستیسیته، مقاومت کششی و مقاومت در برابر رشد­پارگی، به میزان 4/1 تا 5/2 برابر افزایش می­یابد
در­حالی‌که درصد ­کشیدگی تا پاره شدن و چغرمگی، به ­میزان 1/1 تا 4 برابر کاهش خواهد یافت.  اثر نوع فیلم نانویی بر مدول الاستیسیته، مقاومت کششی و مقاومت در برابر رشد پارگی در سطح 99/0 و درصد میزان کشیدگی تا پاره شدن و چغرمگی فیلم، در سطح 95/0 معنادار است.  با بررسی پارامتر­های مربوط به رنگ و به ­دست آوردن اختلاف رنگ کلی فیلم­ها (∆E)، مشخص شد که فیلم دارای 1000 قسمت در میلیون نانو نقره (S2)، در مقایسه با سایر فیلم­ها رنگ بیشتری دارد.  کمترین اختلاف رنگ کلی مربوط به فیلم شاهد است.  اختلاف رنگ کلی در فیلم­های نانو نقره، با افزایش درصد نقره افزایش می­یابد، ولی در فیلم­های ترکیبی با افزایش درصد رس کاهش نشان می­دهد. در مجموع، با توجه به نتایج آزمون رنگ، فیلم شاهد (فاقد ذرات نانو) و فیلم دارای 1000 قسمت در میلیون نانو نقره (S2)، بهترین و بدترین نوع فیلم شناخته شدند. در مجموع، فیلم نانویی ترکیبی 3 درصد (SC3)، دارای «500 قسمت در میلیون نقره-450 قست در میلیون رس» از نظر خواص مکانیکی، نسبت به سایر فیلم­ها در سطحی قابل قبول­تر قرار دارد، اما مشکل عمده­­ای که دارد، رنگ تیرة آن به­ دلیل وجود ذرات رس است که ممکن است برای بسته­بندی برخی مواد غذایی (که رنگ بسته نقش مهمی دارد) مناسب نباشد. در چنین مواردی، فیلم­های نانویی ترکیبی با درصد کمتر ذرات رس می­تواند به­کار برده شود وگرنه باید به دنبال راه­های رفع تیرگی آن بود.

20.1001.1.26454531.1389.11.2.5.6

عنوان مقاله [English]

Mechanical Properties of Silver-Clay Nanofilms for Food Packaging

چکیده [English]

In this research, the mechanical properties of seven types of nanofilm with differing amounts of silver and silver-clay particles were studied. The elasticity of modulus, tensile strength, toughness, elongation at break, tear strength and color of nanofilms were compared with those of ordinary LDPE film. Results showed that the inclusion of nano particles increased the modulus of elasticity, tensile strength and tear strength 1.1 to 2.5 times. However, elongation at break point and toughness of the films decreased 1.4 to 4 times. The effect of film type on modulus of elasticity, tensile stress and tear strength was significant at the 0.01 level and for elongation at break point and toughness was significant at the 0.05 level. An investigation of film color parameters and ∆E showed that the 1000 ppm nano silver film had more color than the other films. The smallest ∆E was for the control film. The ∆E value of the nano silver films increased as nano particle content increased and, in nano composite films, decreased as clay content increased. Overall, the nano film with 1000 ppm nano silver content was the best film and the control film was the worst. In conclusion, the nano composite film (SC3) with 500 ppm nano silver and 450 ppm nano clay content was the best film in terms of its mechanical properties. The dark color of this film, however, is an undesirable aspect for food packaging. This may be alleviated by color-removing procedures or by use of the films with lower nano particle content.

کلیدواژه‌ها [English]

• Food Packaging
• MECHANICAL PROPERTIES
• nano technology