بهینه‌سازی ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی نانوکامپوزیت‌های زیست‌تخریب‌پذیر کیتوزان-نانوسلولز

پودر کیتوزان حاصل از پوست سخت‌پوستان قابلیت تشکیل فیلم بالایی دارد؛ فیلم‌های کیتوزان در برابر پارگی بسیار مقاومند. از طرف دیگر، نانوذرات‌سلولز دارای نرخ زیست‌تخریب‌پذیری بالا و نسبت به سایر نانوپرکن‌ها ارزان‌تر هستند. پژوهش حاضر سعی در بهینه‌سازی نانوکامپوزیت‌های کیتوزان-نانوسلولز تهیه شده به روش قالب‌ریزی، به منظور استفاده از تمامی قابلیت‌های این مواد فراوان در طبیعت دارد. پودر کیتوزان با وزن مولکولی بالا، نانوسلولز با قطر الیاف 50-20 نانومتر و نیز گلیسرول به منظور بهینه‌سازی ویژگی‌های نانوکامپوزیت‌ها، به کار گرفته شد. افزودن نانوذرات سلولز به فیلم‌های کیتوزان باعث کاهش محتوای رطوبتی، افزایش درصد کشش در نقطه پارگی (تا 30/1 درصد) و نیز بهبود پارامترهای رنگی فیلم‌ها گردید؛ کاهش غلظت گلیسرول در نانوکامپوزیت‌ها سبب کاهش مقادیر حلالیت در آب (تا 28/7 درصد) و نفوذپذیری بخار آب و به طور همزمان افزایش مدول کشسانی نانوکامپوزیت‌ها (تا 3/7 گیگاپاسکال) شد. نانوکامپوزیت حاصل از مقادیر 1 گرم کیتوزان، 0/18 درصد نانوسلولز و 30 درصد گلیسرول بالاترین مطلوبیت کلی (75 درصد)، بر اساس ارزیابی تمامی پارامترهای مکانیکی و فیزیکی را حاصل کرد. آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که غلظت‌های بالای کیتوزان (1/3 گرم) و نانوسلولز (2 درصد) تشکیل ساختاری شبکه مانند و تودرتو می‌دهند که این ساختار، توجیه‌کننده بهبود قابلیت کشش‌پذیری فیلم کیتوزان پس از افزودن نانوذرات نیز می‌باشد.