Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/64572
| Title: | การสังเคราะห์พอลิเมอร์ดูดซึมน้ำจากแป้งมันสำปะหลังในระดับขยายส่วน |
| Other Titles: | Synthesis of absorbent polymers from cassava starch in pilot scale |
| Authors: | เสาวนีย์ เลาหะพงษ์พันธ์ |
| Advisors: | สมศักดิ์ ดำรงค์เลิศ สุดา เกียรติกำจรวงศ์ |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์ |
| Subjects: | โพลิเมอร์ การดูดซึม แป้งมันสำปะหลัง กราฟต์โคโพลิเมอร์ โพลิเมอร์ผสม Polymers Absorption Tapioca starch Graft copolymers Copolymers |
| Issue Date: | 2544 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | การสังเคราะห์พอลิเมอร์ดูดซึมนํ้าจากแป้งมันสำปะหลัง ได้กระทำในเครื่องปฏิกรณ์ถังกวนสร้างจากเหล็กกล้าไร้สนิม 304 ตัวถังกวนเป็นทรงกระบอกมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 55 ซม. สูง 110 ซม. ความจุ 190 ลิตร ใบพัดเป็นรูปสีเหลี่ยมผืนผ้า 4 ใบทำมุมตั้งฉากกัน ความเร็วรอบกวน 60 รอบต่อนาที สามารถเตรียมพอลิเมอร์ดูดซึมนํ้าจากแป้งมันสำปะหลังได้ 2 วิธี วิธีแรก starch-g-Poly(acrylic acid) เตรียมผ่านปฏิกิริยากราฟต์โคพอลิเมอไรเซชันแบบรีดอกซ์โดยใช้ไฮโดรเจนปอร์ออกไซด์และกรดแอสคอร์บิกเป็นสารริเริ่มปฏิกิริยาและใช้เอ็น,เอ็น-เมทิลีนบิสอะคริลาไมด์เป็นสารเชื่อมขวาง ทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 30 นาทีภายใต้บรรยากาศไนโตรเจน โคพอลิเมอร์ที่สังเคราะห์ได้ถูกนำมาสะพอนิไฟด้วยสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ความเข้มข้น 50% เป็นเวลา 1 ชั่วโมงและตกตะกอนในเมทานอลเกินพอได้ค่าการดูดซึมนํ้าสูงสุด 271 ± 12 กรัม/กรัม วิธีที่สองเตรียม starch-g-Poly[(acrylic acid)-co-acrylamide] โดยใช้แอมโมเนียมเปอร์ซัลเฟตและเอ็น,เอ็น,เอ็น,เอ็น-เททระเมทิลเอทิลีนไดเอมีนเป็นสารริเริ่มปฏิกิริยาและใช้เอ็น,เอ็น-เมทิลีนบิสอะคริลาไมด์เป็นสารเชื่อมขวาง กรดอะคริลิกถูกนิวทรัลไลซ์ 20% ด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์ก่อนทำปฏิกิริยา ปฏิกิริยากราฟต์โคพอลิเมอไรเซชันเกิดผ่านกระบวนการโฟมมิงโดยใช้โซเดียมไฮโดรเจนคาร์บอเนตและทำให้เสถียรด้วยสารละลาย LF®127 (ความเข้มข้น 2%) ปฏิกิริยาเกิดขึ้นที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 30 นาทีภายใต้บรรยากาศไนโตรเจน นำพอลิเมอร์ที่ ลังเคราะห์ได้มาตกตะกอนในเมทานอลและอบให้แห้งที่ 65 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 24 ชั่วโมง พบว่าค่าการดูดซึมนํ้าของแป้งมันสำปะหลังกราฟต์กรดอะคริลิกและอะคริลิก/อะคริลาไมด์เป็น 865±51 และ 1270±110 กรัม/กรัม ตามลำดับ เนื่องจากการมีกลุ่มอะคริลาไมด์ในโคพอลิเมอร์ทำให้ starch-g-Poly [(acrylic acid)-co-acrylamide] ประกอบด้วยรูพรุนขนาดใหญ่ที่ถูกแยกด้วยผนังรูพรุนหนาซึ่งรูพรุนขนาดเล็กกระจายล้อมรอบจำนวนมาก ในขณะที่ starch-g-Poiy(acrylic acid) มีรูพรุนขนาดเล็กค่อนข้างใกล้เคียงกันแต่มีผนังเชื่อมระหว่างรูพรุนค่อนข้างบางมาก บทบาทของแป้งมันสำปะหลังในกราฟต์โคพอลิเมอร์คือเพิ่มความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ จึงไม่ก่อมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม การสังเคราะห์กราฟต์โคพอลิเมอร์ในระดับขยายส่วนด้วยวิธีที่สองจะทำได้ง่ายกว่าในการผลิตเชิงอุตสาหกรรมเนื่องจากใช้พลังงานน้อยและความหนืดของสารมัธยันต์ที่ได้ตํ่ากว่าวิธีแรก |
| Other Abstract: | Synthesis of absorbent polymers from cassava starch was carried out as a batchwise process in a cylindrical stainless steel reactor with an inside diameter of 55 cm, height 110 cm and capacity 190 L stirred by a leaf paddle and the agitation speed of 60 rpm. The absorbent polymer can be prepared by two methods. The first method, starch-g-Poly (acrylic acid) was prepared by redox graft copolymerization using hydrogen peroxide and ascorbic acid as an initiator couple and N,N’- methylenebisacrylamide as crosslinking agent. The reaction mixture was kept at room temperature for 30 min under nitrogen atmosphere. The synthesized copolymer was saponified with 50% w/v of potassium hydroxide solution for 1 h. Then it was precipitated and dewatered with excess methanol, the water absorbency of the copolymer obtained from cassava starch and acrylic acid was 271 ± 12 g/g. The second method, starch-g-Poly [(acrylic acid)-co-acrylamide] was carried out using ammonium persulfate and N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine as an initiator couple and N,N'-methylenebisacrylamide as a crosslinking agent . Acrylic acid was preneutralized for 20 % by sodium hydroxide before the polymerization. The graft copolymerization occurred via a foaming agent of sodium hydrogencarbonate stabilized with LF®127 solution (2 %wt). The reaction mixture was kept at room temperature for 30 min under nitrogen atmosphere. The newly synthesized polymer was precipitated and dewatered with excess methanol. It was then dried at 65℃ for 24 h, crushed to become fine particles. The water absorption of the starch - graft copolymers obtained from acrylic acid, and acrylic acid/acrylamide was 865 ± 51 and 1270 ± 110 g/g, respectively. Due to the presence of acrylamide moiety, the starch-g-Poly [(acrylic acid)-co-acrylamide] contained large pores separated by abundance of thick stout with small pores, while the starch-g-Poly (acrylic acid) had almost equally small pores with very thin thread spaces. The role of starch inclusion in the graft copolymer is to yield enhanced biodegradation and to provide a friendly environment. The pilot-scale graft copolymerization of cassava starch in the second method offers an easy industrial production route because it needs lesser energy and generates lower intermediate viscosity |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2544 |
| Degree Name: | วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | เคมีเทคนิค |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/64572 |
| ISBN: | 9740309887 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Sci - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Saowani_la_front_p.pdf | หน้าปก สารบัญ และบทคัดย่อ | 808.8 kB | Adobe PDF | View/Open |
| Saowani_la_ch1_p.pdf | บทที่ 1 | 637.01 kB | Adobe PDF | View/Open |
| Saowani_la_ch2_p.pdf | บทที่ 2 | 1.07 MB | Adobe PDF | View/Open |
| Saowani_la_ch3_p.pdf | บทที่ 3 | 989.71 kB | Adobe PDF | View/Open |
| Saowani_la_ch4_p.pdf | บทที่ 4 | 1.58 MB | Adobe PDF | View/Open |
| Saowani_la_ch5_p.pdf | บทที่ 5 | 679.09 kB | Adobe PDF | View/Open |
| Saowani_la_back_p.pdf | บรรณานุกรมและภาคผนวก | 648.97 kB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.