ฟิล์มคอมโพสิตชีวภาพพื้นฐานจากแป้งมันสำปะหลังเสริมแรงด้วยเส้นใยเซลลูโลสเปลือกทุเรียน
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาสูตรคอมพาวด์ของพอลิเมอร์คอมโพสิตชีวภาพต้นแบบจากแป้งมันสำปะหลัง (CS) เสริมแรงด้วยเปลือกทุเรียนเหลือทิ้งทางการเกษตร ทำการสกัดเซลลูโลสจากเปลือกทุเรียน โดยใช้สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ร้อนและฟอกขาวด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ การกำจัดองค์ประกอบของลิกนินและ เฮมิเซลลูโลสจากเปลือกทุเรียนถูกตรวจสอบโดยเทคนิคฟูเรียร์ทรานฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี (FT-IR) ฟิล์มแป้งมันสำปะหลังคอมโพสิตชีวภาพถูกเตรียมด้วยเทคนิคการหล่อแบบสารละลาย ซึ่งประกอบด้วยร้อยละ 0-50 โดยน้ำหนักเส้นใยเปลือกทุเรียน (DR) หรือ DRC ทำหน้าที่เป็นสารเสริมแรง และยูเรีย/กลีเชอรอล (อัตราส่วน GU = 50:50) ทำหน้าที่เป็นพลาสติไซเซอร์ร่วม ศึกษาสมบัติทางกายภาพและเคมีของฟิล์มคอมโพสิตชีวภาพพลาสติไซด์แป้งมันสำปะหลัง (TPS)/DR และ TPS/DRC พบว่าค่าร้อยละการยืด ณ จุดขาด ของฟิล์มคอมโพสิตชีวภาพเพิ่มขึ้น เมื่อเทียบกับฟิล์ม CS ซึ่งฟิล์มจาก 15TPS/DR+GU (80/20) คอมโพสิตนั้นแสดงค่าร้อยละการยืด ณ จุดขาด เพิ่มขึ้นจากร้อยละ 7.28 เป็น 14.00 เมื่อเทียบกับฟิล์ม CS ควบคุม ในขณะที่ฟิล์มคอมโพสิตชีวภาพ 15TPS/DRC (80/20) แสดงค่าร้อยละการยืด ณ จุดขาดสูงที่สุดถึงร้อยละ 77 และการเติมเส้นใยเปลือกทุเรียน (DR หรือ DRC) นั้นยังช่วยลดค่าการดูดซึมน้ำของฟิล์มแป้งพลาสติไซด์คอมโพสิตชีวภาพมีค่าลดลงอีกด้วย นอกจากนั้นการมีองค์ประกอบของ DRC ในแป้งคอมโพสิตสามารถเพิ่มความเสถียรภาพของฟิล์มในน้ำได้ดีกว่า DR ดังนั้นผลของการเสริมแรง DRC ในฟิล์ม TPS คอมโพสิตชีวภาพสามารถปรับปรุงค่าความต้านทานน้ำและสมบัติเชิงกลโดยเฉพาะด้านความยืดหยุ่น และในลำดับสุดท้ายขยะของฟิล์มคอมโพสิตชีวภาพถูกย่อยสลายทางชีวภาพได้อย่างสมบรูณ์ในกระบวนการฝังในดิน
Article Details
เอกสารอ้างอิง
[2] Y.X. Xu, K.M. Kim, M.A. Hanna and D. Nag, “Chitosan-starch composite film: preparation and characterization,” Industrial Crops and Products, vol. 21, pp. 185-192, 2005.
[3] P. Khongjangreed, S. Sirisom, C. Chotichayapong, A. Paphongam, P. Sawadee, W. Punyodom and P. Kunthadong, “Preparation and properties testing of environmentally biodegradable based on starch for agricultural application,” in Proceeding MACRO 2014, Chiang Mai, Thailand, 2014, pp. 92-94.
[4] V. Grazuleviciene, J. Treinyte and E. Zaleckas, “Film-forming starch composites for agricultural applications,” Journal of Polymers and the Environmental, vol. 20, pp. 485-491, June. 2012.
[5] X.F. Ma, J.G. Yu and J.J. Wan, “Urea and ethanolamine as a mixed plasticizer for thermoplastic starch,” Carbohydrate Polymers, vol. 64, pp. 267-273, Jan. 2006.
[6] K.H. Song and I.S. Kim, “Effects of plasticizer on the mechanical properties of kenaf/starch bio-composites,” Fibers and Polymers, vol. 14, pp. 2135-2140, Aug. 2013.
[7] O. Shinji, “Durability of Starch Based Biodegradable plastics reinforced with Manila hemp fibers,” Materials, vol. 4, pp. 457-468, Feb. 2011.
[8] M.Z. Selamat, M. Razi, A.N. Kasim, D.M. Sivakumar, P. Azma, M.A.M. Daud and Y. Yuhazri, “Mechanical properties of starch composite reinforced by pineapple leaf fiber (PLF) from josapine cultivar,” ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, vol. 11, pp. 9783-9788, 2016.
[9] H. Ibrahim, M. Farag, H. Megahed and S. Mehanny, “Characteristics of starch-based biodegradable composites reinforced with date palm and flax fibers,” Carbohydrate Polymers, vol. 101, pp. 11-19, Jan. 2014.
[10] A.K. Bledzki and J. Gassan, “Composites reinforced with cellulose based fibrres,” Progress in Polymer Science, vol. 24, pp. 221-274, 1990.
[11] J.D. McMillan, “Pretreatment of lignocellulosic biomass,” in Enzymatic conversion of biomass for fuels production, vol. 566, M.E. Himmel, J.O. Baker and R.P. Overend, American Chemistry Society, 1994, pp. 292-324.
[12] L. Luenam and J. Temprateep, “Study of materials to abandon remain from process to arrange flesh durian for fryer,” RMUTTO Journal, vol. 1, pp. 36-40, Jan. 2009.
[13] P. Rachtanapun, S. Luangkamin, K. Tanprasert and R. Suriyatem, “Carboxymethyl cellulose film from durian rind,” LWT – Food Science and Technology, vol. 48, pp. 52-58, 2012.
[14] J. Cai and L. Zhang, “Rapid dissolution of cellulose in LiOH/Urea and NaOH/Urea aqueous solution,” Macromolecular Bioscience, vol. 5, pp. 539-548, 2005.
[15] J. Rueangyodjantana and R. Buntem, “Cellulose extraction and paper making from Khoi bark,” Veridian E-Journal, Science and Technology Silpakorn University, vol. 4, pp. 50-59, May. 2017.
[16] 46th JECFA, “Microcrystalline Cellulose,” in Compendium of Food Additive Specification: Addendum 5, Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives 49th session, Rome, 1997, pp.71-73.
[17] M.R. Manshor, H. Anuar, M.N. Nur Aimi, M.I. Ahmad Fitrie, W.B. Wan Nazri, S.M. Sapuan, Y.A. El-Shekeil and M.U. Wahit, “Mechanical, thermal and morphological properties of durian skin fibre reinforced PLA biocomposites,” Materials and Design, vol. 59, pp. 279-286, Mar. 2014.
[18] H. Yang, R. Yan, H. Chen, D.H. Lee and C. Zheng, “Characteristics of hemicellulose, cellulose and lignin pyrolysis,” Fuel, vol. 86, pp. 1781-1788, 2007.
[19] S. Sanchez-Valdes, L.F.D. Valle and O. Manero, “Polymer Blends,” in Handbook of polymer synthesis, characterization, and processing, vol. 628, E. Saldivar-Guerra and E. Vivaldo-Lima, John Wiley & Sons, Inc., 2013, pp. 505-517.
