สมบัติฟิล์มพอลิแล็กติกแอซิดเสริมแรงด้วยไมโครไฟบริลเลเตดเซลลูโลสจากซังข้าวโพด

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการเตรียมและปรับปรุงสมบัติของฟิล์มพอลิแล็กติกแอซิดด้วยสารเสริมแรงเส้นใยไมโครไฟบริลเลเตดเซลลูโลสจากซังข้าวโพดซึ่งเป็นวัตถุดิบที่เหลือใช้ทางเกษตรที่พบมากในประเทศไทย โดยนำเซลลูโลสที่สกัดได้จากซังข้าวโพดมาผสมกับสารละลายผสมโซเดียมไฮดรอกไซด์/ยูเรีย และปั่นกวนผสมด้วยเครื่องปั่นกวนผสมความเร็วสูง โดยปรับเปลี่ยนเวลาในการปั่นกวนผสม (10, 20, 30, 40 และ 50 นาที) แล้วนำสารแขวนลอยที่ได้มาแช่แข็งที่อุณหภูมิ -13 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง จากนั้นนำออกมาปั่นกวนช้าๆจนถึงอุณหภูมิห้อง ได้สารละลายไมโครไฟบริลเลเตดเซลลูโลส จากนั้นนำสารละลายไมโครไฟบริลเลเตดเซลลูโลสกับสารละลายพอลิไวนิลแอลกอฮอล์มาเชื่อมขวางทางกายภาพหรือเชื่อมขวางทางเคมีโดยใช้อิพิคลอโรไฮดรินเป็นสารเชื่อมขวาง ก่อนนำไปผสมกับสารละลายพอลิแล็กติกแอซิดในอัตราส่วนต่างๆ (99:1, 97:3, 95:5) และขึ้นรูปเป็นฟิล์มพอลิแล็กติกแอซิดคอมพอสิตโดยเทคนิคการหล่อแบบด้วยตัวทำละลาย เมื่อนำฟิล์มพอลิแล็กติกคอมพอสิตที่เตรียมได้ไปทดสอบสมบัติเชิงกลพบว่าความทนแรงดึงและความยืด ณ จุดขาดของฟิล์มพอลิแล็กติกแอซิดเพิ่มขึ้นและดีที่สุดเมื่อเสริมแรงด้วยเส้นใยไมโครไฟบริลเลเตดเซลลูโลสที่ใช้เวลาการปั่นกวนผสม 20 นาที ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงเลือกเวลาในการปั่นกวนผสม 20 นาทีเพื่อเตรียมเส้นใยไมโครไฟบริลเลเตดเซลลูโลส/พอลิไวนิลแอลกอฮอล์ที่ผ่านและไม่ผ่านการเชื่อมขวางและศึกษาผลของสารเสริมแรงที่แตกต่างกันดังกล่าวต่อสมบัติเชิงกลของฟิล์มพอลิแล็กติกแอซิด พบว่าฟิล์มพอลิแล็กติกแอซิดที่เสริมแรงด้วยเส้นใยไมโครไฟบริลเลเตดเซลลูโลส/พอลิไวนิลแอลกอฮอล์ที่เชื่อมขวางทางเคมีมีความทนแรงดึงและความยืด ณ จุดขาดสูงสุด นอกจากนี้อัตราส่วนระหว่างพอลิแล็กติกแอซิดกับเส้นใยไมโครไฟบริลเลเตดเซลลูโลส/พอลิไวนิลแอลกอฮอล์ที่ 99 ต่อ 1 ในฟิล์มพอลิแล็กติกแอซิดคอมพอสิตทุกสูตร มีสมบัติเชิงกลดีที่สุด อย่างไรก็ตามการเสริมแรงด้วยเส้นใยไมโครไฟบริลเลเตดเซลลูโลสในฟิล์มพอลิแล็กติกแอซิดทุกสูตรไม่สามารถช่วยปรับปรุงเสถียรภาพทางความร้อนเนื่องจากการเข้ากันไม่ดีระหว่างเฟส