ศึกษาการเตรียมพลาสติกชีวภาพย่อยสลายได้จากฟางข้าวและและไคโตซาน

บทคัดย่อ

การผลิตพลาสติกชีวภาพจากเส้นใยธรรมชาติสำหรับใช้ทดแทนพอลิเมอร์สังเคราะห์ ได้รับความสนใจในปัจจุบันเนื่องจากสามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้ การศึกษานี้เตรียมพลาสติกชีวภาพของเซลลูโลสจากฟางข้าวและใช้ไคโตซานเป็นเมทริกซ์พอลิเมอร์ ศึกษาผลของการใช้เส้นใยจากฟางข้าว 2 แบบ คือ เส้นใยเซลลูโลสดิบ (Digested rice straw fiber: DRF) และเส้นใยเซลลูโลสฟอกสี (Bleached rice straw fiber: BRF) ที่อัตราส่วน 2.0:0  1.5:0.5  0.5:1.5 และ 0:2.0 ทำการผสมเส้นใยฟางข้าวร้อยละ 50 ไคโตซานร้อยละ 25 และกลีเซอรอลร้อยละ 25 โดยน้ำหนักจากปริมาณของของแข็งทั้งหมด แล้วนำมาเทขึ้นรูปแบบแผ่นที่อุณหภูมิห้องและอบแห้งเป็นแผ่นพลาสติกชีวภาพ จากนั้นนำไปศึกษาคุณลักษณะเฉพาะของแผ่นพลาสติกชีวภาพด้วยเทคนิคการวัดความต้านทาน (Tensile Test) ลักษณะโครงผลึก (X - ray diffraction: XRD) ความเสถียรทางความร้อน (Thermogravimetric Analysis: TGA) และลักษณะพื้นผิว (Scanning Electron Microscopy: SEM) รวมไปถึงความสามารถในการย่อยสลายของแผ่นพลาสติกชีวภาพ ผลการวิจัยพบว่า เมื่ออัตราส่วนของเส้นใย DRF เพิ่มขึ้น ทำให้ค่าความต้านทานแรงดึงเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญจาก 3.4 เป็น 5.9 เมกกะปาสคาล ส่วนค่าการยืดตัว ณ จุดขาด ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ จาก 9.0 เป็น 6.0 เปอร์เซ็นต์ จากการทดสอบ XRD สะท้อนให้เห็นถึงพันธะที่ดีระหว่างเส้นใยฟางข้าวและเมทริกซ์ของไคโตซาน ซึ่งผล TGA แสดงถึงสามารถทนความร้อนได้ถึง 160 องศาเซลเซียส และจากผลของ SEM พลาสติกที่ได้มีลักษณะพื้นผิวขรุขระ นอกจากนี้เมื่อเวลาผ่านไป 60 วัน มีอัตราการย่อยสลายร้อยละ 58.83 ผลงานนี้มีศักยภาพสูงในการนำไปใช้เป็นทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมทดแทนพลาสติกสังเคราะห์จากปิโตรเลียม