การเตรียมเซลลูโลสโปร่งแสง

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเตรียมแผ่นวัสดุเชิงประกอบจากเซลลูโลสและอะคริลิคเรซินโดยใช้เซลลูโลสที่สกัดจากกระดาษชาระ และพอลีเมทิลเมทาคริเลตอิมัลชั่น ศึกษาผลของการเตรียมเซลลูโลสโปร่งแสงจากเซลลูโลสไฮโดรเจล เริ่มจากการสกัดไมโครคริสตัลเซลลูโลสจากกระดาษทิชชู (paper towel) ได้เป็นผงไมโครคริสตัลเซลลูโลส จากนั้นนำผงไมโครคริสตัลเซลลูโลสมาทำการละลายด้วยระบบโซเดียมไฮดรอกไซด์/ยูเรียที่อุณหภูมิ -5 องศาเซลเซียส แล้วทำการเจนเนอเรชันกลับมาให้ในรูปเซลลูโลสเจล แล้วจึงขึ้นแบบด้วยเทคนิคการหล่อแบบ เป็นเวลา 2 วัน หลังจากนั้นเทพอลิเมอร์ที่มีค่าดัชนีหักเหใกล้เคียงกับเซลลูโลสลงไปแทนที่รูพรุนของไฮโดรเจล จะได้เป็นแผ่นเซลลูโลสโปร่งแสงมีความหนา 0.1 มม., 0.3 มม. และ 0.5 มม. เมื่อนำไปทดสอบความทนแรงดึงพบว่าเซลลูโลสโปร่งแสงที่ความหนา 0.1 มิลลิเมตร มีค่าความทนแรงดึงและค่าความต้านทานในการเสียรูปร่างสูงสุด แต่ค่าความยืดตัวสูงสุด ณ จุดขาด พบว่าเซลลูโลสโปร่งแสงมีค่าน้อยกว่าอะคริลิคเรซิน เมื่อนำมาวัดหาค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน(CTE) ของแผ่นเซลลูโลสโปร่งแสง พบว่าเซลลูโลสโปร่งแสงมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำกว่าอะคริลิคเรซินเนื่องจากผลการยึดเกาะกันได้ดีระหว่างเซลลูโลสและอะคริลิคเรซินทำให้อะคริลิคเรซินไม่ขยายตัวแผ่นเซลลูโลสโปร่งแสงจึงหดตัวตามเซลลูโลส ส่งผลให้ความนำความร้อนลดลงด้วย เมื่อตรวจสอบสมบัติการสลายตัวทางความร้อนพบว่าเซลลูโลสโปร่งแสงมีอุณหภูมิการสลายตัวสูงกว่าอะคริลิคเรซิน แสดงถึงการเป็นวัสดุคอมพอสิตที่เป็นเนื้อเดียวกันได้ดี นอกจากนี้เมื่อพิจารณาผลการทดสอบการส่องผ่านแสงพบว่า เซลลูโลสโปร่งแสงที่ได้มีค่าการส่องผ่านแสงสูงกว่าเซลลูโลส เป็นผลมาจากอะคริลิคเรซินมีดัชนีหักเหใกล้เคียงกับเซลลูโลส เมื่อแสงส่องผ่าน แสงสามารถเดินทางเป็นเส้นตรง จึงส่งผลให้มีค่าการส่องผ่านแสงที่สูง