تهیه و بررسی خواص کامپوزیت ضد باکتریائی بر پایه پلی پروپیلن با استفاده از نانوذرات نقره و کیتوزان

یکی از مسائل مهم در ساخت کامپوزیت های پلیمری که با آلودگی های محیطی در تماس می باشند، ضد باکتری نمودن این کامپوزیت هاست. تهیه کامپوزیت ضد باکتری پلی پروپیلن با توجه به استفاده وسیع این پلیمر در صنایع بسته بندی مواد غذایی، تجهیزات پزشکی، پوشاک و ... بسیار مهم می باشد. در این تحقیق به منظور ضدباکتری نمودن پلی پروپیلن از نقره و کیتوزان استفاده شد. در فرآیند نشاندن کیتوزان، پلی پروپیلن با پیوند زنی اکریلیک اسید (aa) به وسیله روش پیوند زنی مذاب فعال گردیده و سپس به وسیله عامل پیوند n-(3- دی متیل آمینو پروپیل)-n’- اتیل کربو دی ایمید (edc) با کیتوزان پیوند بر قرار می نماید. نتایج نشان داد که با افزایش پیوند خوردگی aa بر روی پلی پروپیلن مقدار کیتوزان نشانده شده روی پلی پروپیلن افزایش می یابد. نمونه ها به وسیله طیف جذبی ftir مورد بررسی قرار گرفتند. در پلی پروپیلن پیوند زده شده با اکریلیک اسید (pp-g-aa) حاوی کیتوزان پیک های جذبی (co-nh) در طول موج های cm-1 1570 و cm-1 1634در مقایسه با طیف جذبی حاصل از (pp-g-aa) مشاهده گردید. نانو کامپوزیت پلی پروپیلن- نقره با روش صوت شیمیایی از محلول نیترات نقره حاوی پودر پلی پروپیلن در حضور اتیلن گلایکول به عنوان عامل احیاء، بدست آمد. پلی وینیل پیرولیدون (pvp) با اوزان مولکولی مختلف نیز برای جلوگیری از تجمع نانو ذرات نقره استفاده شد. نتایج نشان داد که غلظت های بالای نیترات نقره در محلول اولیه و انجام فرآیند در دمای بالا منجر به افزایش اندازه ذرات نقره می شود. با کنترل شرایط فرآیند واستفاده از اتانول به جای آب به عنوان محیط پخش ذرات نقره در محلول اولیه، غلظت%wt1 نانو ذرات نقره با توزیع مناسب بر روی سطح پلی پروپیلن، بدست آمد. استفاده از اوزان مولکولی مختلف pvp نشان داد که با افزایش وزن مولکولی pvp اندازه ذرات نقره موجود بر روی پلی پروپیلن کاهش می یابد. نتایج xrd بر روی نمونه های حاوی نقره آشکار نمود که ذرات نقره ایجاد شده کریستالی بوده و بر روی پلی پروپیلن و pp-g-aa به ترتیب با اندازه ذراتی حدود 24 و 7 نانومتر ایجاد گردیده اند. طیف ir به دست آمده از pp-g-aa نشان داد که ایجاد نقره بر روی pp-g-aa، با واکنش تعویض یونی مابین ag+ وh+ صورت گرفته است. همچنین تصاویر sem توزیع مناسب ذرات ایجاد شده بر روی پلی پروپیلن وpp-g-aa را تایید نمودند. با توجه به نتایج رهایش نقره از درون نمونه های حاوی نقره، گروه های قطبی aa موجود بر روی pp-g-aaو سرد نمودن سریع کامپوزیت pp/ag باعث بهبود شرایط رهایش نقره از درون زمینه پلی پروپیلنی شدند. خواص ضد میکروبی پلی پروپیلن حاوی نقره و کیتوزان بر اساس استاندارد astm e2149 ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که پلی پروپیلن حاوی کیتوزان و نانو ذرات نقره دارا ی خواص ضد باکتری بسیار خوبی می باشد. علاوه براین با افزایش میزان رهایش نقره از درون زمینه پلی پروپیلن، خواص ضد باکتری پلی پروپیلن حاوی نانو ذرات نقره نیز افزایش می یابد. کیتوزان ونقره نسبت به باکتری های گرم مثبت قویتر از باکتری های گرم منفی عمل می کنند. همچنین مقایسه نمونه های حاوی نقره و کیتوزان نیز نشان داد که نمونه حاوی نقره قدرت ضد باکتریایی بیشتری از خود نشان می دهد.