โครงการวิจัย

การเตรียมวัสดุประกอบนาโนระหว่างแป้งและเซลลูโลสกับยางธรรมชาติ

Preparation of starch and cellulose/natural rubber nanocomposites

รายละเอียดโครงการ

ปีงบประมาณ 2557
หน่วยงานเจ้าของโครงการ
ลักษณะโครงการ โครงการใหม่
ประเภทโครงการ โครงการเดี่ยว
ประเภทงานวิจัย
วันที่เริ่มโครงการวิจัย (พ.ศ.) 1 มกราคม 2557
วันที่สิ้นสุดโครงการวิจัย (พ.ศ.) 1 มกราคม 2558
วันที่ได้รับทุนวิจัย (พ.ศ.) 1 มกราคม 2557
ประเภททุนวิจัย อื่นๆ
สถานะโครงการ สิ้นสุดโครงการ(ส่งผลผลิตเรียบร้อยแล้ว)
เลขที่สัญญา
เป็นโครงการวิจัยที่ใช้ในการจบการศึกษา ไม่ใช่
เป็นโครงการวิจัยรับใช้สังคม ไม่ใช่
บทคัดย่อโครงการ การศึกษานี้เป็นศึกษาการเตรียมวัสดุประกอบระหว่างแป้งและเซลลูโลสกับยางธรรมชาติ โดยใช้แป้ง 2 ชนิดได้แก่ แป้งมันสำปะหลังและแป้งข้าวโพด เส้นใย 2 ชนิด ได้แก่ เส้นใยชานอ้อย และเส้นใยผักตบชวา เริ่มต้นในกระบวนการคือการย่อยแป้งหรือเส้นใยด้วยกรดซัลฟิวริก ขนาดของแป้งมันสำปะหลัง แป้งข้าวโพด เส้นใยชานอ้อย และเส้นใยผักตบชวา หลังจากย่อยด้วยกรดแล้วมีขนาดอยู่ที่ 1,123.6 nm 1,214.1 nm 4,347.0 nm และ 3,766.4 nm ตามลำดับ หลังจากนั้นเตรียมวัสดุประกอบระหว่างแป้งและเส้นใยเซลลูโลสกับยางธรรมชาติ แล้วนำไปทดสอบสมบัติเชิงกล พบว่า สมบัติเชิงกลของยางวัลคาไนซ์ที่เตรียมจากแป้งมันสำปะหลังที่ผ่านการย่อยด้วยกรดให้สมบัติเชิงกลสูงสุดที่ปริมาณ 10 phr และแป้งข้าวโพดที่ผ่านการย่อยด้วยกรดให้สมบัติเชิงกลสูงสุดที่ปริมาณ 15 phr และยางวัลคาไนซ์ที่มีการเติมแป้งที่ไม่ผ่านการย่อยด้วยกรดให้ค่าสมบัติเชิงกลที่ต่ำกว่าแป้งที่ผ่านการย่อยด้วยกรด ในส่วนของเส้นใยเซลลูโลส สมบัติเชิงกลของยางวัลคาไนซ์ที่เตรียมจากเส้นใยที่ผ่านการย่อยด้วยกรดทั้งสองชนิดให้สมบัติเชิงกลสูงสุดที่ปริมาณ 20 phr เมื่อระดับการย่อยเพิ่มขึ้นเส้นใยจะถูกย่อยทำให้มีขนาดเล็กลงเนื่องจากกรดสามารถแทรกตัวผ่านเส้นใยจึงเกิดการผุกร่อนของเส้นใย และการกระจายตัวของเส้นใยที่ผ่านการย่อยด้วยกรดทั้งสองชนิดสามารถกระจายตัวในยางธรรมชาติได้ดีกว่าเส้นใยที่ไม่ผ่านการย่อยด้วยกรด คำสำคัญ แป้งมันสำปะหลัง แป้งข้าวโพด เส้นใยชานอ้อย เส้นใยผักตบชวา ยางธรรมชาติ วัสดุประกอบ
รายละเอียดการนำไปใช้งาน สรุปผลการวิจัย การย่อยแป้งมันสำปะหลังและแป้งข้าวโพดด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น 3mol/L ปริมาตร 2,000 มิลลิลิตร ทำการกวนอย่างต่อเนื่อง 400 รอบต่อนาที โดยควบคุมอุณหภูมิที่ 40 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 90 ชั่วโมง พบว่าแป้งทั้งสองชนิดมีขนาดอนุภาคเล็กลง ผิวเม็ดแป้งเกิดการผุกร่อนและมีลักษณะขรุขระทั่วทั้งผิวเม็ด เมื่อระดับการย่อยเพิ่มขึ้นเม็ดแป้งจะถูกย่อยทำให้มีขนาดเล็กลงเนื่องจากกรดสามารถแทรกตัวผ่านรูพรุนบนผิวเม็ดแป้งจึงเกิดการผุกร่อนของเม็ดแป้ง ผลการวัดขนาดอนุภาคของแป้งมันสำปะหลังที่ผ่านการย่อยด้วยกรด แป้งข้าวโพดที่ผ่านการย่อยด้วยกรด และแป้งที่ไม่ผ่านการย่อยด้วยกรด ด้วยเครื่อง Zeta potential analyzer พบว่าแป้งที่ผ่านการย่อยด้วยกรดทั้งสองชนิดมีขนาดอนุภาคเล็กลงอย่างเห็นได้ชัด ในส่วนของการกระจายตัวของแป้งในยางธรรมชาติ พบว่าการกระจายตัวของแป้งที่ผ่านด้วยกรดทั้งสองชนิดสามารถกระจายตัวในยางธรรมชาติได้ดีกว่าแป้งที่ไม่ผ่านการย่อยด้วยกรด ส่งผลให้สมบัติเชิงกลของยางธรรมชาติที่เติมแป้งที่ผ่านการย่อยด้วยกรดมีสมบัติเชิงกลที่ดีกว่า เนื่องจากอนุภาคของแป้งที่ผ่านการย่อยด้วยกรดมีขนาดอนุภาคที่เล็กจึงสามารถเข้ากับยางธรรมชาติได้ดี โดยสมบัติเชิงกลของยางวัลคาไนซ์ที่เตรียมจากแป้งมันสำปะหลังที่ผ่านการย่อยด้วยกรดให้สมบัติเชิงกลสูงสุดที่ปริมาณ 10 phr และแป้งข้าวโพดที่ผ่านการย่อยด้วยกรดให้สมบัติเชิงกลสูงสุดที่ปริมาณ 15 phr แต่ยางวัลคาไนซ์ที่มีการเติมแป้งที่ไม่ผ่านการย่อยด้วยกรดให้ค่าสมบัติเชิงกลที่ต่ำกว่าแป้งที่ผ่านการย่อยด้วยกรด ผลจากการย่อยชานอ้อยและผักตบชวาด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น 6mol/l ปริมาตร 4,500 มิลลิลิตร ทำการกวนอย่างต่อเนื่อง 400 รอบต่อนาที โดยควบคุมอุณหภูมิที่ 45 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 120 ชั่วโมงแล้วนำไปวัดขนาดของชานอ้อยและ ผักตบชวาที่ผ่านการด้วยกรด และไม่ผ่านการย่อยด้วยกรด ด้วยเครื่อง Zeta potential analyzer พบว่าเส้นใยทั้งสองชนิดมีขนาดอนุภาคเล็กลงจาก 10,669.0 nm เป็น 4,347.0 nm และ 20,965.9 nm เป็น 3,766.4 nm ตามลำดับ ซึ่งเกิดจากผิวเส้นใยเกิดการผุกร่อนและมีลักษณะย่อยชิ้นเล็กๆเมื่อระดับการย่อยเพิ่มขึ้นเส้นใยจะถูกย่อยทำให้มีขนาดเล็กลงเนื่องจากกรดสามารถแทรกตัวผ่านเส้นใยจึงเกิดการผุกร่อนของเส้นใย และการกระจายตัวของเส้นใยที่ผ่านการย่อยด้วยกรดทั้งสองชนิดสามารถกระจายตัวในยางธรรมชาติได้ดีกว่าเส้นใยที่ไม่ผ่านการย่อยด้วยกรด เนื่องจากอนุภาคของเส้นใยที่ผ่านการย่อยด้วยกรดมีขนาดอนุภาคที่เล็กจึงสามารถเข้ากับยางธรรมชาติได้ดีส่งผลทำให้สมบัติเชิงกลของยางวัลคาไนซ์ที่เตรียมจากเส้นใยที่ผ่านการย่อยด้วยกรดทั้งสองชนิดดีขึ้นโดยสมบัติเชิงกลของยางวัลคาไนซ์ที่เตรียมจากชานอ้อยและผักตบชวาที่ผ่านการย่อยด้วยกรดให้สมบัติเชิงกลสูงสุดที่ปริมาณ 20 phr
เอกสาร Final Paper(s)
  • -

ทีมวิจัย

ที่ นักวิจัย หน่วยงาน ตำแหน่งในทีม การมีส่วนร่วม (%)