Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/5582
Title: Preparation of cassava starch/montmorillonite nanocomposite film
Other Titles: การเตรียมฟิล์มนาโนคอมโพสิตของแป้งมันสำปะหลัง/มอนต์มอริลโลไนต์
Authors: Piyaporn Kampeerapappun
Advisors: Kawee Srikulkit
Duanghathai Pentrakoon
Other author: Chulalongkorn University. Faculty of Science
Advisor's Email: kawee@sc.chula.ac.th
duanghat@sc.chula.ac.th
Subjects: Tapioca starch
Thin films
Montmorillonite
Nanostructured materials
Composite materials
Issue Date: 2003
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: Cassava starch/montmorillonite nanocomposite films were prepared by solution casting technique. This research was focused on the exploitation of an intercalating agent (cationized diethanolamine) to delaminate the layered silicate of montmorillonite in order to homogeneously disperse the nanoparticles in starch matrix. Mixture of cassava starch, montmorillonite (MMT), diethanolamine (DEA) (calculated from the optimum cation exchange capacity of MMT:DEA of 2:1), glycerol as a plasticizer, and distilled water adjusted to pH 7.0 was well mixed with a homogenizer and heated to gelatinize temperature of 70-80 ํC. The obtained homogeneous starch solution was cast onto acrylic mold and allowed to dry in open air. The dried film was peeled off and subjected to property investigation and characterizations.The results showed that change in the montmorillonite structure from layered platelets to individually delaminated sheet was characterized by X-ray diffraction (XRD). The starch/montmorillonite nanocomposite film exhibited the complete disappearance of XRD reflection at 2 theta = 5.590 ํ, indicating the nanoscale dispersion of montmorillonite. Transmission electron microscopy (TEM) results further supported the blend composite occurring at the nanoscale level. Even though the nanocomposite between starch and montmorillonite was achieved but tensile strength and Young's modulus were found to be opposite to an expectation due to plasticization effect of DEA. This also significantly increased the percent elongation at break. Furthermore, due to the strongly hygroscopic nature of DEA, it led to subsequent disappointment that other physical properties such as water vapor transmission rate (WVTR), and moisture absorption were increased which were not desirable properties for packaging films.
Other Abstract: การเตรียมฟิล์มนาโนคอมโพสิตของแป้งมันสำปะหลัง/มอนต์มอริลโลไนต์ ทำโดยเทคนิคการหล่อจากสารละลาย ในงานวิจัยนี้ใช้สารอินเตอร์คาเลต (intercalating agent) (ไดเอทาโนลามีนแคทไอออน)ในการลอกชั้นซิลิเกตของแร่มอนต์มอริลโลไนต์ เพื่อให้เกิดการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอของอนุภาคระดับนาโน ในเมทริกซ์ของแป้งมันสำปะหลัง วิธีการทดลองคือ นำของผสมระหว่างแป้งมันสำปะหลัง มอนต์มอริลโลไนต์ ไดเอทาโนลามีน (อัตราส่วนระหว่างมอนต์มอริลโลไนต์ต่อไดเอทาโนลามีนเป็น 2:1 ซึ่งคำนวณจากความสามารถในการแลกเปลี่ยนแคทไอออนที่เหมาะสมที่สุด) กลีเซอรอลซึ่งเป็นพลาสติไซเซอร์และน้ำกลั่นที่มีค่าความเป็นกรดด่างเป็น 7.0 มาผสมด้วยเครื่องปั่นให้เป็นเนื้อเดียวกัน และให้ความร้อนถึงอุณหภูมิเจลลาติไนซ์ (70-80 ํC) จากนั้นนำสารละลายแป้งที่เป็นเนื้อเดียวกันมาหล่อในแม่แบบอะคริลิก และทิ้งให้แห้งในบรรยากาศปกติ เมื่อฟิล์มแห้งสนิทจึงลอกฟิล์มออกจากแม่แบบ เพื่อทดสอบสมบัติและวิเคราะห์ผลต่อไป จากการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคเอ็กซเรย์ดิฟแฟรกชัน (XRD) พบการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของมอนต์มอริลโลไนต์จากแผ่นที่ซ้อนกันไปเป็นแผ่นเดี่ยว ฟิล์มนาโนคอมโพสิตของแป้ง/มอนต์มอริลโลไนต์ยังแสดงถึงการหายไปของพีก XRD ที่ตำแหน่ง 2 theta = 5.590 ํ อันเป็นการบ่งชี้การเกิดการกระจายตัวในระดับนาโนของมอนต์มอริลโลไนต์ นอกจากนี้ภาพจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (TEM) ยังสนับสนุนการเกิดการผสมในระดับนาโนของคอมโพสิตอีกด้วย ถึงแม้จะเตรียมนาโนคอมโพสิตได้ แต่ความทนแรงดึงและยังก์มอดุลัสกลับมีผลตรงกันข้ามกับที่คาดไว้ เนื่องจากผลของการพลาสติไซซ์ของไดเอทาโนลามีน ซึ่งส่งผลให้ความสามารถในการยืดดึง ณ จุดขาดที่เพิ่มขึ้นอย่างเด่นชัด นอกจากนี้การที่ไดเอทาโนลามีนเป็นสารชอบน้ำมาก จึงทำให้สมบัติทางกายภาพ เช่น อัตราการซึมผ่านของไอน้ำและการดูดซึมความชื้นของฟิล์มเพิ่มขึ้น ซึ่งถือข้อด้อยของการนำไปประยุกต์เป็นฟิล์มบรรจุภัณฑ์
Description: Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2003
Degree Name: Master of Science
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Applied Polymer Science and Textile Technology
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/5582
ISBN: 9741748505
Type: Thesis
Appears in Collections:Sci - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Piyaporn.pdf1.59 MBAdobe PDFView/Open


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