DSpace Repository

Preparation of polyethylene film containing porous structure

Show simple item record

dc.contributor.advisor Tokura, Seiichi
dc.contributor.advisor Ratana Rujiravanit
dc.contributor.advisor Pitt Supaphol
dc.contributor.author Jintawat Sa-nguanruksa
dc.contributor.other Chulalongkorn University. The Petroleum and Petrochemical College
dc.date.accessioned 2020-04-07T02:40:59Z
dc.date.available 2020-04-07T02:40:59Z
dc.date.issued 2001
dc.identifier.isbn 9741307322
dc.identifier.uri http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/65190
dc.description Thesis (M.S.) -- Chulalongkorn University, 2001 en_US
dc.description.abstract A new method of preparing porous polyethylene film was investigated. Low density polyethylene (LDPE) and tapioca starch were mixed together to produce 2, 4, 6, 8, 10, and 12 wt% starch blends. Each blend was melt extruded to obtain LDPE/starch films having thicknesses of 50, 80, and 100 µm. The porous structure of the films was formed by removing starch particles from the films using acidic hydrolysis and enzymatic hydrolysis. For acidic hydrolysis, the films were immersed in solutions of HC1, H2S04, and HN03 under various conditions while a solution of a-amylase was employed for enzymatic hydrolysis. For acidic hydrolysis, starch particles were best removed using 5 N HNO3 at 65℃ which gave a reduction in starch level of approximately 85%, whereas for enzymatic hydrolysis the reduction was much lower at about 35%. The amounts of starch removal correlated well with scanning electron micrographs where more pores were observed in HNO3 hydrolyzed film. The concentration of HNO3 solution and hydrolysis temperature both played important roles in starch removal. The reduction in starch level increased with increasing acid concentration. At temperatures below the gelatinization temperature range of tapioca starch, starch removal was much lower than that within the gelatinization temperature range. It was found that as the starch content increased from 2 wt% to 12 wt% the microstructure of the films changed from dense to porous structure. An increase in the film thickness resulted in a decrease in starch removal. Mechanical properties of porous films obtained from both nitric acid hydrolysis and enzymatic hydrolysis were lower than those of untreated LDPE/starch film. The gas permeabilities (P) of the film containing 12 wt% starch before hydrolysis were 45.75, 51.61, 65.13, 19.97, and 43.84 barrers for nitrogen, carbon dioxide, ethylene, propane, and propylene gases, respectively, and 484.40, 506.84, 601.50, 162.88, and 176.52 barrers after nitric acid hydrolysis. The selectivity or separation parameters of porous, HN03 hydrolyzed film were P(N2)/P(C3H8) = 2.97, P(N2)/P(C3H6) = 2.74, P(C02)/P(C3H8) = 3.11, P(C02)/P(C3H6) = 2.87, P(C2H4)/P(C3H8) = 3.69, and P(C2H4)/P(C3H6) = 3.41. The dramatic increase in gas permeabilities coupled with good selectivity indicates that the porous films have good potential for use in industrial gas separation.
dc.description.abstractalternative งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาวิธีการเตรียมฟิล์มโพณีอธิลีนที่มีโครงสร้างเป็นรูพรุนจากโพลิเอธิลีนความหนาแน่นตํ่า และแป้งมันสำปะหลัง โดยการนำโพลีเอธิลีนความหนาแน่นตํ่ามาผสมกับแป้งมันสำปะหลัง ในอัตราส่วนแป้ง 0, 2, 4, 6, 8, 10, และ 12 % โดยน้ำหนัก หลังจากนั้นนำไปขึ้นรูปเป็นแผ่นฟิล์มที่มีความหนา 50, 80, และ 100 ไมโครเมตร แล้วนำไปเข้ากระบวนการไฮโดรไล สิสด้วยกรดหรือเอนไซม์เพื่อให้เกิดโครงสร้างที่เป็นรูพรุน ในกระบวนการไฮโดรไลสิสด้วยกรดแผ่นฟิล์มจะถูกนำไปแช่ในสารละลายกรดไฮโดรคลอริก, กรดซัลฟิวริก, และกรดไนตริก ที่สภาวะต่าง ๆ ส่วนการไฮโดรไลสิสด้วยเอนไซม์จะใช้แอลฟาอไมเลสในการย่อยสลายแป้งออกจากแผ่นฟิล์มเพื่อให้เกิดรูพรุน จากผลการวิจัยพบว่าในกระบวนการไฮโดรไลสิสด้วยกรด กรดไนตริกสามารถสลายแป้งออกจากแผ่นฟิล์มได้ดีที่สุด โดยสามารถสลายได้ถึงประมาณ 85% ที่ความเข้มข้น 5 นอร์มอลลิที และอุณหภูมิ 65 องศาเซลเซียส ในขณะที่กระบวนการไฮโดรไลสิสด้วยเอนไซม์สามารถสลายแป้งได้เพียง 35 % การวัดปริมาณแป้งที่ถูกสลายออกจากแผ่นฟิล์มมีความสอดคล้องกับภาพถ่ายจุลทรรศอิเล็กตรอน ซึ่งพบว่าฟิล์มที่สลายแป้งออกด้วยกรดไนตริกจะมีรูพรุนมากกว่าฟิล์มที่สลายแป้งออกด้วยกรดอื่น ๆ เมื่อความเข้มข้นของกรดเพิ่มขึ้น ปริมาณแป้งที่สลายออกจากฟิล์ม และความพรุนของฟิล์มก็จะเพิ่มขึ้น กระบวนการไฮโดรไลสิสด้วยกรดสามารถสลายแป้งได้ดีที่อุณหภูมิที่อยู่ในช่วงอุณหภูมิการเกิดเจลของแป้งมันสำปะหลัง และพบว่าเมื่อเพิ่มปริมาณแป้งในแผ่นฟิล์มจาก 2-12 % โดยน้ำหนัก โครงสร้างของแผ่นฟิล์มก็จะเปลี่ยนจากโครงสร้างทึบไม่มีรูพรุนเป็นโครงสร้างที่มีรูพรุน และการไฮโดรไลสิสจะสลายแป้งออกจากฟิล์มบางได้มากกว่าฟิล์มหนา เมื่อทดสอบคุณสมบัติเชิงกลพบว่า ฟิล์มก่อนไฮโดรไลลิสมีคุณสมบัติเชิงกลสูงกว่าฟิล์มหลังไฮโดรไลสิสเนื่องจากแป้งได้ถูกสลายออกไป นอกจากนี้ฟิล์มโพลีเอธิลีนที่มีรูพรุนที่เตรียมได้ยังมีคุณสมบัติในการแยกก๊าซที่ดี และสามารถประยุกต์ใช้ในกระบวนการแยกก๊าซได้
dc.language.iso en en_US
dc.publisher Chulalongkorn University en_US
dc.rights Chulalongkorn University en_US
dc.subject Polyethylene en_US
dc.subject Films en_US
dc.subject โพลิเอทิลีน en_US
dc.title Preparation of polyethylene film containing porous structure en_US
dc.title.alternative การเตรียมฟิล์มโพลีเอธิลีนที่มีโครงสร้างเป็นรูพรุน en_US
dc.type Thesis en_US
dc.degree.name Master of Science en_US
dc.degree.level Master's Degree en_US
dc.degree.discipline Polymer Science en_US
dc.degree.grantor Chulalongkorn University en_US
dc.email.advisor No information provided
dc.email.advisor No information provided
dc.email.advisor Pitt.S@Chula.ac.th


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record