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Comparing mechanical, barrier and antimicrobial properties of nanocellulose/CMC and nanochitosan/CMC composite films
International Journal of Biological Macromolecules ( IF 7.7 ) Pub Date : 2020-07-31 , DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2020.07.249 Narges Jannatyha 1 , Saeedeh Shojaee-Aliabadi 2 , Maryam Moslehishad 3 , Ehsan Moradi 2
International Journal of Biological Macromolecules ( IF 7.7 ) Pub Date : 2020-07-31 , DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2020.07.249 Narges Jannatyha 1 , Saeedeh Shojaee-Aliabadi 2 , Maryam Moslehishad 3 , Ehsan Moradi 2
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Nano-chitosan (NCH), nano-cellulose (NCL) and cellulose derivative are biodegradable biopolymer. Nano-chitosan or nano-cellulose at different concentrations (0.1, 0.5 and 1%) incorporated in carboxymethyl cellulose (CMC) film solution using casting methods. Both CMC/NCH and NCL decreased physical properties (water solubility, moisture content and moisture absorption) especially in concentration of 1%. However, these properties in CMC/NCH were significantly (p < 0.05) lower than CMC/NCL. Water vapor permeability of polymer and nanofiller decreased when nanocomposite concentration increased. Tensile strength and Elongation at break improved in nanocomposite film by increasing concentration. Thermal properties of CMC/NCH were significantly (p < 0.05) lower than CMC/NCL. Emersion of crystalline peaks in X-ray analyses certified the presence of nanofiller in polymer. However, in high content (1%) cause to create aggregation of nanofiller in CMC film. Finally antibacterial activity against five pathogens was studied and good effective inhibition on CMC/NCH was observed while CMC/NCL had no inhibitory effect. These results show that use of CMC/NCH as a biocompatible film has more advantages than CMC/NCL biopolymer.
中文翻译：
纳米纤维素/CMC 和纳米壳聚糖/CMC 复合薄膜的机械、阻隔和抗菌性能比较
纳米壳聚糖 （NCH）、纳米纤维素 （NCL） 和纤维素衍生物是可生物降解的生物聚合物。使用流延方法将不同浓度（0.1、0.5 和 1%）的纳米壳聚糖或纳米纤维素掺入羧甲基纤维素 （CMC） 薄膜溶液中。CMC/NCH 和 NCL 均降低了物理性质（水溶性、水分含量和吸湿性），尤其是在浓度为 1% 时。然而，CMC/NCH 中的这些特性显著低于 CMC/NCL （p < 0.05）。当纳米复合材料浓度增加时，聚合物和纳米填料的水蒸气渗透性降低。通过增加浓度，纳米复合膜的拉伸强度和断裂伸长率得到改善。CMC/NCH 的热性能显著低于 CMC/NCL （p < 0.05）。X 射线分析中结晶峰的沉集证明了聚合物中存在纳米填料。然而，在高含量 （1%） 会导致纳米填料在 CMC 薄膜中产生聚集。最后，研究了对 5 种病原体的抑菌活性，观察到对 CMC/NCH 的良好有效抑制，而 CMC/NCL 无抑制作用。这些结果表明，使用 CMC/NCH 作为生物相容性薄膜比 CMC/NCL 生物聚合物更具优势。
更新日期：2020-07-31
中文翻译：
纳米纤维素/CMC 和纳米壳聚糖/CMC 复合薄膜的机械、阻隔和抗菌性能比较
纳米壳聚糖 （NCH）、纳米纤维素 （NCL） 和纤维素衍生物是可生物降解的生物聚合物。使用流延方法将不同浓度（0.1、0.5 和 1%）的纳米壳聚糖或纳米纤维素掺入羧甲基纤维素 （CMC） 薄膜溶液中。CMC/NCH 和 NCL 均降低了物理性质（水溶性、水分含量和吸湿性），尤其是在浓度为 1% 时。然而，CMC/NCH 中的这些特性显著低于 CMC/NCL （p < 0.05）。当纳米复合材料浓度增加时，聚合物和纳米填料的水蒸气渗透性降低。通过增加浓度，纳米复合膜的拉伸强度和断裂伸长率得到改善。CMC/NCH 的热性能显著低于 CMC/NCL （p < 0.05）。X 射线分析中结晶峰的沉集证明了聚合物中存在纳米填料。然而，在高含量 （1%） 会导致纳米填料在 CMC 薄膜中产生聚集。最后，研究了对 5 种病原体的抑菌活性，观察到对 CMC/NCH 的良好有效抑制，而 CMC/NCL 无抑制作用。这些结果表明，使用 CMC/NCH 作为生物相容性薄膜比 CMC/NCL 生物聚合物更具优势。
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