การเตรียมและผลต้านแบคทีเรียของวัสดุลูกผสมแบบแกน-เปลือกของอนุภาคยางธรรมชาติเคลือบด้วยซิลิกาและไทเทเนีย

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการเตรียมวัสดุลูกผสมของยางธรรมชาติที่เคลือบด้วยซิลิกาและไทเทเนียตามลำดับ เพื่อให้มีสมบัติต้านแบคทีเรีย โดยหาภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมผงยางจากน้ำยางคอมปาวด์โดยใช้เครื่องพ่นแห้ง เพื่อให้ได้ลักษณะเป็นอนุภาคที่ไม่ติดกันเป็นก้อน และมีร้อยละผลได้ที่สูง โดยใช้การทดลองเชิงแฟกทอเรียล แบบ 24 ต่อร้อยละผลได้ยางแห้ง โดยมีตัวแปรที่ศึกษาประกอบด้วย อัตราการไหลของอากาศผ่านหัวฉีด 500-700 ลิตร/ชั่วโมง อุณหภูมิลมร้อนขาเข้า 110-150 องศาเซลเซียส ปริมาณสารลดแรงตึงผิวโซเดียมโดเดซิลซัลเฟต (SDS) 35-55 phr และ อัตราการไหลของเนื้อยางแห้ง 1.2-1.7 กรัม/นาที โดยการทดลองให้ค่าร้อยละผลได้มากที่สุดคือ 59.72 ต่อมาศึกษาผลของเวลาในการเคลือบซิลิกาด้วยเทคนิคการพอกพูนทางเคมีที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียสด้วยการพอกพูนไอเคมีของเททระเอทอกซีไซเลน (TEOS) โดยใช้เวลา 4-48 ชั่วโมง พบเวลาที่เหมาะสมในการเคลือบซิลิกา คือ 8 ชั่วโมง ซึ่งให้อนุภาคที่ไม่ติดกันเป็นก้อนและให้ปริมาณซิลิกาค่อนข้างสูงโดยประมาณร้อยละ 3.6 หลังจากนั้นได้เคลือบอนุภาคด้วยไทเทเนียโดยการพอกพูนเฟสของเหลวของแอมโมเนียมเฮกซะฟลูออโรไทเทเนต ((NH4)2TiF6) ที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส โดยศึกษาผลของเวลาในการพอกพูนระหว่าง 4-9 ชั่วโมง จากภาพ SEM พบว่าการเคลือบเป็นเวลา 6.5 ชั่วโมง ให้อนุภาคที่ไม่ติดกันเป็นก้อน มีองค์ประกอบของไทเทเนียร้อยละ 0.75 และไม่สูญเสียความยืดหยุ่นเพิ่มเติม ผลการทดสอบสมบัติการต้านแบคทีเรียตาม ASTM E2149-10 พบว่าอนุภาคลูกผสมที่สัมผัสกับแบคทีเรีย Escherichia coli และ Staphylococcus aureus ภายใต้แสงจากหลอดฟลูออเรสเซนต์เป็นเวลา 20 นาที สามารถลดจำนวนแบคทีเรียได้ร้อยละ 99.99 แม้ใช้งานซ้ำถึง 3 ครั้ง