เส้นใยจากพอลิเมอร์ผสมพีแอลเอ/พีบีเอสเสริมแรงด้วยแกรฟีนสำหรับงานต้านไฟฟ้าสถิตย์

Abstract

ปัจจุบันอุตสาหกรรมสิ่งทอมีความพยายามที่จะปรับปรุง พัฒนาผลิตภัณฑ์สิ่งทอให้ประสิทธิภาพที่ดียิ่งขึ้น สามารถนำไปใช้งานได้หลากหลายเพื่อเพิ่มมูลค่าให้กับผลิตภัณฑ์ และยังคำนึงถึงความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และเส้นใยยังคงมีสมบัติที่ดี มีความแข็งแรง ยืดหยุ่น รวมถึงการตอบสนองต่อการใช้งานเฉพาะด้าน อาทิ สิ่งทอที่ช่วยลดการเกิดไฟฟ้าสถิต ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อสมบัติโดยรวมของผลิตภัณฑ์สิ่งทอเมื่อถูกนำไปใช้งาน ผู้วิจัยจึงสนใจที่จะนำพลาสติกชีวภาพ (bioplastic) ได้แก่ พอลิแล็กทิกแอซิด (poly(lactic acid), PLA) และพอลิบิวทีลีนซักซิเนต (poly(butylene succinate), PBS) มาผลิตเป็นเส้นใยผสม เนื่องจากในปัจจุบันแนวโน้มความสนใจของผู้ใช้ให้ความสำคัญกับวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม โดยการปรับปรุงสมบัติด้านความแข็งแรง เสถียรภาพทางความร้อน รวมถึงสมบัติต้านทานการเกิดไฟฟ้าสถิต งานวิจัยนี้ได้ศึกษาอัตราส่วนระหว่างพอลิแลกทิกแอซิดและพอลิบิวทีลีนซักซิเนต (100:0, 95:5, 90:10, 80:20) และศึกษาปริมาณการเติมแกรฟีนในพอลิเมอร์ผสม (ร้อยละ 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 ) พบว่าที่อัตราส่วนพอลิเมอร์ผสมที่ 90:10 มีสมบัติเชิงกลที่เหมาะสม พบอนุภาคของพอลิบิวทีลีนซักซิเนตกระจายตัวในพอลิแลกทิกแอซิด มีขนาดที่ใกล้เคียงกันและกระจายตัวกันอย่างสม่ำเสมอ และเมื่อเติมแกรฟีนพบว่าที่ปริมาณร้อยละ 0.5 มีความทนแรงดึง ประกอบกับร้อยละการยืดตัวที่ดี เนื่องจากเป็นอัตราส่วนที่แกรฟีนสามารถกระจายตัวในเมทริกซ์ได้ดีและมีส่วนช่วยในการเหนี่ยวนำให้เกิดผลึก นอกจากนี้ปริมาณแกรฟีนที่เพิ่มขึ้นจะทำให้มีอุณหภูมิการสลายตัวสูงขึ้น และสมบัติทางไฟฟ้าดีขึ้นเมื่อเทียบกับเส้นใยพอลิเมอร์ผสมที่ไม่มีการเติมแกรฟีน