ยางธรรมชาติที่เสริมแรงด้วยไมโครเซลลูโลส

Abstract

ไมโครเซลลูโลส ที่เตรียมจากเยื่อกระดาษยูคาลิปตัสที่มีขนาดอนุภาคโดยเฉลี่ย 26.5 ไมโครเมตร ถูกใช้เป็นวัสดุเสริมแรงในเนื้อยางธรรมชาติเพื่อปรับปรุงสมบัติเชิงกลและเชิงเคมีของฟิลม์สารประกอบยางธรรมชาติ คอมโพสิทฟิล์มของยางธรรมชาติและไมโครเซลลูโลสถูกขึ้นรูปโดยวิธีหล่อแบบสารละลาย โดยปรับสัดส่วนการเติมไมโครเซลลูโลส 0 – 50 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก และใช้อัลจิเนตเป็นสารเพิ่มความข้นของสารละลาย จากนั้นได้ศึกษาสมบัติเชิงกายภาพ เชิงกล เชิงเคมี และความเสถียรภาพในโทลูอินและน้ำของฟิลม์ จากภาพโดยใช้เครื่องกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน FESEM แสดงให้เห็นว่า ไมโครเซลลูโลสกระจายได้อย่างดีในเนื้อยางและไม่สังเกตเห็นการแยกชั้น พบว่าค่าความเป็นผลึกของฟิลม์เพิ่มขึ้นตามปริมาณเซลลูโลสที่เพิ่มขึ้น ฟิลม์ของยางธรรมชาติที่เสริมด้วยไมโครเซลลูโลสมีสมบัติเชิงกลที่สูงขึ้นอย่างชัดเจน คอมโพสิทฟิล์มมีค่ามอดูลัสของยัง (Young’s modulus) และความทนต่อแรงดึง (Tensile Strength) ที่เพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับค่าดังกล่าวของฟิลม์จากยางธรรมชาติ นอกจากนั้นพบว่าที่ปริมาณไมโครเซลลูโลสไม่เกิน 30 เปอร์เซ็นต์ คอมโพสิทฟิล์มมีค่าความยืดสูงสุด ณ จุดขาดที่สูงกว่าฟิลม์ยางธรรมชาติ เมื่อเทียบกับฟิลม์ยางธรรมชาติ คอมโพสิทฟิล์มมีอัตราการบวมโทลูอีนลดลงอย่างชัดเจนแต่มีการดูดซับน้ำที่เพิ่มขึ้นตามปริมาณเซลลูโลสที่เพิ่มขึ้น การเสริมแรงด้วยไมโครเซลลูโลสไม่ทำให้อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว (Tg) ของฟิลม์เปลี่ยนแปลง นอกจากนี้พบว่าเมื่อเพิ่มปริมาณการเติมเซลลูโลสจะทำให้คอมโพสิทฟิล์มมีความเสถียรภาพทางความร้อนที่ลดลงในขณะที่มีอัตราการแตกสลายทางชีวภาพในดินที่เพิ่มขึ้น