การพัฒนาเทคนิคการผสมพอลิเอทีนเทเรฟทาเลตกับแป้งมันสำปะหลังโดยใช้พอลิเอทิลีนไกลโคเลตบิสฟีนอลเอเป็นสารช่วยผสม

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการพัฒนาเทคนิคการผสมพอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลตกับแป้งมันสำปะหลังโดยผสมขึ้นรูปด้วยเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ พอลิเมอร์ทั้ง 2 ชนิด ผสมเข้ากันได้โดยใช้ พอลิเอทิลีนไกลโคเลต-บิสฟีนอลเอ เป็นสารช่วยผสม ซึ่งโครงสร้างของพอลิเอทิลีนไกลโคเลตบิสฟีนอลเอมีส่วนที่เป็นไฮโดรฟิ-ลิกและไฮโดรโฟบิกทำให้พอลิเมอร์ทั้ง 2 ชนิดเข้ากันได้ กรรมวิธีผสมเริ่มจากดัดแปรพื้นผิวของผงเพตให้มีสมบัติไฮโดรฟิลิกโดยการอบผนึกกับพอลิเอทิลีนไกลโคเลตบิสฟีนอลเอ ที่อุณหภูมิ 160 องศาเซลเซียส แล้วจึงเคลือบผงเพตที่ผ่านการดัดแปรพื้นผิวแล้วด้วยเจลแป้งมันสำปะหลัง ทิ้งให้แห้งจนได้ฟิล์มแป้งห่อหุ้มผิวเพต อัตราส่วนโดยน้ำหนักของเพตและแป้งมันสำปะหลังที่ใช้คือ 90 : 10, 80 : 20 และ 70 : 30 จากนั้นนำเพตที่ถูกเคลือบด้วยแป้งแล้วไปผสมด้วยเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ นำพอลิเมอร์ผสมที่ได้มาวิเคราะห์ด้วย กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด, ฟูเรียร์ทรานสฟอร์มอินฟราเรด-สเปกโทรสโกปี, ดิฟเฟอเรนเชียลสแกนนิงคาลอริเมทรี, เอกซ์เรย์ดิฟแฟรกโตมิเตอร์, เทอร์โมกราวิเมทริก อนาไลซิส และกล้องจุลทรรศน์ออปติคอล เพื่อศึกษาผลของสารพอลิเอทิลีนไกลโคเลตบิสฟีนอลเอ ที่มีต่อความเข้ากันได้ของเพตและแป้งมันสำปะหลัง โดยภาพของพอลิเมอร์ผสมที่ย้อมด้วยสีย้อมที่ได้จากกล้องจุลทรรศน์ออปติคอลแสดงให้เห็นว่าในเมทริกซ์ของเพตมีกลุ่มของแป้งกระจายตัวอยู่ทั่ว ซึ่งขนาดของกลุ่มแป้งและการกระจายตัวของแป้งขึ้นกับปริมาณสารช่วยผสมที่ใช้ ผลจาก XRD พบว่ามีพีกของผลึกในพอลิเมอร์ผสมมีความเป็นระเบียบมาขึ้น แสดงให้เห็นว่าส่วนของแป้งที่กระจายตัวอยู่ในเพตแสดงหน้าที่เป็นตัวก่อผลึกให้กับเมทริกซ์ของเพตได้ จากผล DSC อุณหภูมิการหลอมของพอลิเมอร์ผสมที่ได้ คือ 250.2 - 255.6 องศาเซลเซียส ซึ่งต่ำกว่าอุณหภูมิการหลอมของเพตบริสุทธิ์ แสดงให้เห็นว่าพอลิเอทิลีนไกลโคเลตบิสฟีนอลเอมีบทบาทสำคัญในการทำให้เพตและแป้งมันสำปะหลังมีความเข้ากันได้ทำให้ได้พอลิเมอร์ผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน