การปรับปรุงสมบัติและการย่อยสลายทางชีวภาพของโฟมชีวภาพจากแป้งมันสำปะหลังด้วยน้ำยางพารา

Abstract

งานวิจัยนี้ได้รายงานผลของปริมาณน้ำยางพาราต่อสัณฐานวิทยา สมบัติทางเคมี สมบัติทางกายภาพ สมบัติเชิงกล และพฤติกรรมการย่อยสลายด้วยวิธีทางชีวภาพของผลิตภัณฑ์โฟมจากแป้งมันสำปะหลังที่ขึ้นรูปโดยวิธีเทอร์มัลรีฟอร์มมิ่ง โดยใช้เครื่องขึ้นรูปแบบอัด สภาวะที่เหมาะสมในการขึ้นรูปโฟมแป้งที่คือ อุณหภูมิแม่พิมพ์ 220 ºC ความดัน 1000 atm และเวลา 4.30 นาที ผลิตภัณฑ์โฟมที่ได้มีความหนาแน่นอยู่ระหว่าง 3.19 x 10 3 4.27 x 10 3 g/cm3 และมีความหนาอยู่ระหว่าง 3.25 3.45 mm โดยโฟมที่มีปริมาณน้ำยางพารามากกว่าจะมีความหนาแน่นสูงกว่า และความหนาน้อยกว่าโฟมที่ใส่ยางพาราน้อยกว่า การศึกษาสัณฐานวิทยาพบว่าสำลีเป็นสารเสริมแรงที่มีการกระจายตัวในเนื้อโฟมอย่างสม่ำเสมอ และโฟมมีรูพรุนขนาดเล็กที่ขอบและรูพรุนขนาดใหญ่ภายใน การเติมน้ำยางพาราทำให้สัดส่วนของรูพรุนขนาดเล็กมีน้อยลง แต่รูพรุนขนาดใหญ่มีสัดส่วนมากขึ้น และขนาดรูพรุนเล็กลงและมีผนังหนาขึ้นเมื่อเติมน้ำยางพาราในปริมาณที่เพิ่มขึ้น โดยสารเติมแต่งที่เติมในสูตรไม่ทำปฎิริยาเคมีต่อกัน การเพิ่มปริมาณน้ำยางพาราทำให้การบวมน้ำและการดูดซับความชื้นของโฟมลดน้อยลง จึงนับว่าน้ำยางพารามีผลช่วยให้โฟมคงรูปร่างได้ดีขึ้น การเติมสำลีมีผลให้ค่าโมดูลัสแรงดัดของโฟมเพิ่มขึ้น และการเติมน้ำยางพาราปริมาณเล็กน้อยทำให้ค่าโมดูลัสแรงดัดจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ แต่เมื่อเติมน้ำยางพาราในปริมาณมากขึ้น (มากกว่า 2.5 mL) ค่ามอดูลัสแรงดัดมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเล็กน้อยตามปริมาณของน้ำยางพาราที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากการเชื่อมขวางของโมเลกุลเป็นร่างแหโดยปฏิกิริยาวัลคาไนเซชั่นของน้ำยางพาราเกิดมากขึ้นเมื่อปริมาณน้ำยางเพิ่มขึ้นขึ้น เช่นเดียวกับความเครียด ณ จุดขาด ของโฟมที่เพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อมีการเติมน้ำยางพาราเล็กน้อย แต่กลับพบว่ามีค่าลดลงอย่างมากเมื่อเพิ่มปริมาณน้ำยางพารามากขึ้น นอกจากนี้ยังพบว่ายางธรรมชาติช่วยปรับปรุงสมบัติความไม่ชอบน้้าของโฟมแป้ง ทำให้การย่อยสลายของแป้งโดยกระบวนการไฮโดรไลซีสเกิดได้ช้าลงเมื่อเทียบกับโฟมแป้งที่ไม่เติมน้ำยางธรรมชาติ