DSpace  
 

CUIR at Chulalongkorn University >
Faculty and Institute >
Faculty of Engineering - Eng >
Eng - Theses >

Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/52195

Title: การปรับปรุงพลาสติกชีวภาพพอลิแลคติกแอซิด ด้วยแกลบและแป้งข้าว
Other Titles: Modification of Polylactic acid (PLA) Bioplastics by Rice Husk and Rice Starch
Authors: สุวิทย์ รักกสิกรณ์
Advisor: สิริจุฑารัตน์ โควาวิสารัช
นวดล เพ็ชรวัฒนา
Advisor's Email: Sirijutaratana.C@Chula.ac.th,Sirijutaratana.C@chula.ac.th
nawadon@g.swu.ac.th
Issue Date: 2559
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: งานวิจัยนี้มุ่งปรับปรุงเสถียรภาพทางความร้อนของพลาสติกชีวภาพ พอลิแลคติกแอซิด (PLA) โดยการเพิ่มระดับความเป็นผลึก การศึกษาแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ ส่วนแรกเป็นการปรับปรุงการทนต่อความร้อนของ PLA ด้วยการใช้สารก่อผลึกอินทรีย์ ได้แก่ แกลบบด ข้าวเจ้าบด และแป้งข้าวเจ้า เปรียบเทียบกับ ทัลค์ ซึ่งเป็นสารก่อผลึกอนินทรีย์ โดยศึกษาอิทธิพลของชนิดและปริมาณสารก่อผลึกปริมาณร้อยละ 0.5-5 โดยน้ำหนัก พบว่า การเติมสารก่อผลึกอินทรีย์ปริมาณร้อยละ 0.5-1 โดยน้ำหนัก ช่วยเร่งอัตราการเกิดผลึกของ PLA ให้เร็วขึ้น บ่งชี้ได้จากการเลื่อนต่ำลงของอุณหภูมิการเกิดผลึก (Cold crystallization temperature, Tcc ) และการลดลงของครึ่งเวลาการเกิดผลึก (Crystallization half time) ซึ่งลดลงเหลือประมาณ 20 นาที นอกจากนั้น สารก่อผลึกอินทรีย์ยังเพิ่มระดับความเป็นผลึกมากถึง 4-8 เท่า เมื่อเทียบกับ PLA บริสุทธิ์ ส่วนเสถียรภาพทางความร้อนยังมีค่าเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยเท่านั้น (Heat distortion temperature, HDT ประมาณ 55-60 ºC) ขณะที่การเติมทัลค์สามารถเพิ่ม HDT ได้มากถึง 135 ºC อย่างไรก็ตาม การขึ้นรูปของ PLA ผสม แกลบบด ข้าวเจ้าบด แป้งข้าวเจ้า และทัลค์ ยังต้องใช้เวลาหล่อเย็นนานถึง 5 นาที จึงนำไปสู่การศึกษาส่วนที่สอง เพื่อปรับปรุงเสถียรภาพทางความร้อนและลดเวลาหล่อเย็นในแม่พิมพ์ โดยการอบอ่อนร่วมกับการใช้สารก่อผลึก พบว่า เวลาหล่อเย็นของกระกระบวนการฉีดขึ้นรูปลดลงเหลือ 1 นาที และสามารถเพิ่ม HDT ได้สูงจนถึง 120 ºC สำหรับ PLA/Talc 1% และประมาณ 105 ºC สำหรับ PLA บริสุทธิ์ PLA/Rice husk 1% และPLA/Rice flour 1% โดย HDT เพิ่มขึ้นตามระยะเวลาการอบที่นานขึ้น ซึ่งมีความสอดคล้องกับระดับความเป็นผลึก แต่อย่างไรก็ตาม การเพิ่ม HDT ให้มากกว่า 100 ºC ของ PLA บริสุทธิ์ PLA/Rice husk 1% และPLA/Rice flour 1% ต้องใช้เวลาอบนานถึง 90 นาที ส่วน PLA/Talc 1% ใช้เวลาเพียง 10 นาทีเท่านั้น นอกจากนั้น การเพิ่มระดับความเป็นผลึกยังช่วยเพิ่มมอดูลัสให้แก่ PLA
Other Abstract: This research aims to improve the thermal stability of Poly lactic acid (PLA) bioplastics by increasing the degree of crystallinity. The study is divided into two parts: The first part concentrates on the improvement of the heat resistance of PLA by using organic nucleating agents namely rice husk, rice flour and rice starches in comparison with talc, an inorganic nucleating agent. The influences of the various types and contents of 0.5-5 wt% nucleating agent were investigated; the addition of the organic nucleating agent of 0.5-1 wt% was found to accelerate the rate of crystallization of PLA. This was evident in the shifting down of the Tcc and a reduction of crystallization half time, which was reduced to about 20 minutes. Moreover, the organic nucleating agent also increased the degree of crystallinity by 4-8 times compared to that found in the pure PLA. Additionally, the thermal stability of PLA nucleated with all organic nucleating agents increased slightly to around 55-60 ºC. On the other hand, the addition of talc has more pronounced effect by increasing the HDT of PLA/Talc 5% up to 135 ºC, However, the cooling step of the injection process still takes time up to 5 minutes. Hence, the second part of the study was pursued to improve the thermal stability and to reduce the cooling time by annealing along with adding the nucleating agents. The cooling time was reduced to 1 minute and the HDT increased with greater annealing time, this was consistent with rise in the degree of crystallinity. The HDT of PLA with 1% talc was raised to 120 ºC and approximately 105 ºC for pure PLA, PLA /Rice husk 1% and PLA /Rice flour 1%. However, to increasing the HDT to more than 100 ºC for pure PLA, PLA /Rice husk 1% and PLA /Rice flour 1% would take 90 minutes while that of the PLA /Talc 1% takes only 10 minutes. The degree of crystallinity was also found to increase the modulus of PLA.
Description: วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2559
Degree Name: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/52195
Appears in Collections:Eng - Theses

Files in This Item:

File Description SizeFormat
5670446721.pdf6.39 MBAdobe PDFView/Open  (Chula only)
View Statistics

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

 

Valid XHTML 1.0! DSpace Software Copyright © 2002-2010  Duraspace - Feedback