โครงการ คอมโพสิตรักษ์สิ่งแวดล้อมจากพอลิแลคติกแอซิดและเส้นใยสับปะรด

Abstract

งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาสมบัติเชิงกลและสัณฐานวิทยาของคอมโพสิตชีวภาพที่ผลิตจากพอลิแลคติกแอสิดโดยมีเส้นใยสับปะรด (PALF) เป็นสารเสริมแรง เส้นใยสับปะรดที่ใช้สกัดได้จากใบสับปะรดด้วยวิธีเชิงกล (ใช้เครื่องขูดใบ) ตรวจสอบสัณฐานวิทยาของพื้นผิวและสมบัติความทนต่อแรงดึงของเส้นใยด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็คตรอนแบบส่องกราดและเครื่องทดสอบแรงดึงอเนกประสงค์ ก่อนเตรียมคอมโพสิต เส้นใยสัปปะรดจะถูกตัดให้มีความยาวประมาณ 1-3 ซม. และผสมกับพอลิแลคติกแอสิด (PLA) ด้วยเครื่องผสมแบบเกลียวหนอนคู่ (Twin-screw extruder) ในปริมาณเส้นใยร้อยละ 10-50 ก่อนที่จะขึ้นรูปเป็นชิ้นงานด้วยเครื่องขึ้นรูปแบบฉีด (Injection molding) การทดสอบแรงดึงของคอมโพสิตตามวิธีมาตรฐาน ASTM D638 พบว่าค่ามอดุลลัส ของยัง (Young’s modulus) ของคอมโพสิตเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณเส้นใยเพิ่มขึ้น โดยคอมโพสิตที่มีปริมาณเส้นใยร้อยละ 50 มีค่ามอดุลัสของยัง เพิ่มขึ้นจาก PLA ร้อยละ 68 ส่วนคอมโพสิตที่มีปริมาณเส้นใยร้อยละ 40 มีค่ามอดุลัสของยังเพิ่มขึ้นจาก PLA ร้อยละ 48 แต่มีค่าความหนืดขณะหลอม (Melt viscosity) ต่ำกว่าคอมโพสิตที่มีปริมาณเส้นใยร้อยละ 50 นอกจากนี้ เพื่อปรับปรุงความเข้ากันได้ของ PLA กับเส้นใย งานวิจัยนี้ยังได้เติมสารคู่ควบ (Coupling agent)มาเลอิกแอนไฮไดร์ ร้อยละ 10 ลงในคอมโพสิตที่มีปริมาณเส้นใยร้อยละ 40 ผลที่ได้พบว่าค่ามอดุลัสของยังของคอมโพสิตเพิ่มจาก 3.8 เป็น 5.1 GPa หรือเพิ่มขึ้นร้อยละ 34