پژوهشگران کشور موفق به تهیه سه نوع فیلم نانوکامپوزیت رس، اکسید تیتانیوم و رس- اکسیدتیتانیوم شدند.
ساخت فیلم‌های نانوکامپوزیتی برای بسته‌بندی مواد غذایی
پژوهشگران داخلی موفق به تهیه سه نوع فیلم نانوکامپوزیت رس، اکسید تیتانیوم و رس- اکسیدتیتانیوم شدند. این فیلم‌ها در راستای بهبود خواص سدکنندگی فیلم‌های معمولی پلی‌اتیلن، کنترل تولید اتیلن، تأخیر پیری و کاهش آلودگی‌های پس از برداشت درافزایش ماندگاری و عمر قفسه‌ای محصولات تازه باغبانی تولید شدند و از خواص فوتوکاتالیستی برخوردارند.
کاهش یا جلوگیری از اثرات میکروارگانیسم‌های عامل فساد، کندکردن وقایع فیزیکوشیمیایی و شدت تنفس محصول از فاکتورهای اساسی در افزایش دوره نگهداری و حفظ کیفیت پس از برداشت محصولات باغی به‌شمار می‌رود. دکتر حجت اله بداقی در این باره افزود: «بر همین اساس برای ایجاد این خواص از نانوذرات رس استفاده کردیم که کاهش میزان نفوذپذیری فیلم نانوکامپوزیت را به دنبال داشته است، این امر به دو دلیل صورت می‌گیرد، دلیل اول ایجاد شدن مسیر پیچ و خم‌دار برای انتشار ماده گازی است، چون مواد پرکننده (filler) ضرورتاً کریستال‌های غیرآلی نفوذناپذیرهستند، مولکول‌های گازی باید ترجیحاً به‌جای عبور از یک مسیر مستقیم و عمودی از پیرامون آن‌ها عبور کنند و مسیر طولانیتر را برای عبور طی کند اما همیشه تنها عامل نیست (شکل ۱)، دلیل دوم برای توجیه بهبود ویژگی سدکنندگی، ایجاد شدن برخی تغییرات در نواحی بین سطوح در زمینه پلیمری است، اگر برهمکنش مطلوبی از پلیمر و نانوذره به‌وجود آید رشته‌های پلیمر که در مجاورت هر نانوذره قرار دارد تا حدودی بی‌حرکت می‌شوند، در پی آن میزان جهش مولکول‌های گازی مهاجر که از نواحی فی‌مابین سطوح نانوذرات و زمینه پلیمری عبور می‌کنند با تغییر در تراکم و اندازه منافذ آزاد، کاهش می‌یابد.»
شکل ۱) مسیر عبور گازهای اکسیژن و بخارآب از زمینه فیلم پلیمر خالص و نانوکامپوزیت رس، a مسیر مستقیم انتشار ملکول‌های گازی از فیلم پلیمری خالص؛ b مسیر پیچ و خم‌دار انتشار ملکول‌های گازی به واسطه وجود نانو‌صفحات رس تورق یافته و ایجاد نواحی بین سطوح در مجاورت این صفحات و زمینه پلیمری
همچنین در ساخت این نانوفیلم‌ها از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم نیز بهره گرفته شده است که به گفته بداقی دلیل استفاده از این نانوذرات نیز قابلیت فتوکاتالیت فیلم‌های نانوکامپوزیت به واسطه استفاده از نانوذرات اکسید تیتانیوم بوده است. در شکل شماره ۲ این مورد به صورت شماتیک بیان شده است.
شکل ۲) طرح شماتیک پدیده فتوکاتالیستی
بداقی در مورد مراحل و نتایج این کار نیز ادامه داد: «در فاز اول از تحقیقات ابتدا با استفاده از این نانوذرات فیلم‌های نانوکامپوزیت بسته‌بندی با روش فرایند واکنشی مذاب تهیه گردید، سپس با بررسی خواص حرارتی، مکانیکی، رئولوژی، مورفولوژی و میکروبی این فیلم‌های نانوکامپوزیت، بهبود خواص آن تعیین گردید و با استفاده از آزمایش‌های نفوذ پذیری، نفوذپذیری نسبت به گاز دی اکسید کربن، اکسیژن و بخار آب بررسی شد، در فاز دوم نیز به ارزیابی فاکتورهای فیزیکی، شیمیایی، ظاهری، حسی و میکروبیولوژیکی زردآلوی بسته‌بندی شده پرداخته شد، بر همین اساس نتایج قابل قبولی به‌دست آمد که حاکی از این بود که افزودن نانوذرات به ماتریس پلیمر پلی‌اتیلن ویژگی‌های مکانیکی، حرارتی و رئولوژیکی آن را نسبت به پلی‌اتیلن معمولی بهبود می‌دهد، همچنین نفوذپذیری فیلم‌های نانوکامپوزیت با افزایش مقدار رس در ماتریس پلیمری کاهش می‌یابد.»
دارا بودن قابلیت فتوکاتالیستی فیلم‌های مذکور در کنترل تولید میزان اتیلن محصول و کنترل جمعیت میکروبی محصول بسته‌بندی شده درطی زمان نگهداری از ویژگی‌های این نانوفیلم‌ها است.
به گفته بداقی با توجه به تولید فیلم‌های نانوکامپوزیت با استفاده از روش فرایند واکنشی مذاب در پروژه مذکور، کار انجام شده را می‌توان به عنوان یک روش کاملاً صنعتی معرفی کرد.
نتایج این تحقیقات که به دست دکتر حجت اله بداقی، دکتر یونس مستوفی و دکتر عبدالرسول ارومیه‌ای صورت گرفته است، در مجله LWT – Food Science and Technology (جلد ۵۰، شماره ۲) منتشر شده است. علاقه‌مندان می‌توانند متن کامل مقاله را در صفحات ۷۰۲ تا ۷۰۶ همین شماره مشاهده نمایند.
