Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Physical properties of ethylene vinyl acetate copolymer and starch blends as biodegradable hot melt adhesive

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

สมบัติทางกายภาพของกาวฮอต์เมลท์ของโคพอลิเมอร์เอทิลีนไวนิลแอซีเทต และแป้งที่สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้

Year (A.D.)

2001

Document Type

Thesis

First Advisor

Amorn Petsom

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

Master of Science

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Petrochemistry and Polymer Science

DOI

10.58837/CHULA.THE.2001.1034

Abstract

The main objective of this research was aimed to study performance of the preparation and the physical properties of ethylene vinyl acetate copolymer and starch blends as biodegradable hot melt adhesive in packaging application. In batch mixer, the hot melt compositions contained 20% of modified starch and native starch were melt blended with EVA copolymer in order to study the effect of starch on torque and melt temperature. The results indicated that torque was higher for the blends of modified starch compared to native starch. Torque increased with increasing starch content in blends. The process parameters had no effect on tensile strength but they effected on tensile modulus and elongation of HMAs. In twin screw extruder, the concentrations of starch in blends at 10, 20, 30, 40 and 50% by weight were applied. From the result, it was shown that starch acts as organic filler material of choice in the formulation. The starch addition in hot melt formulation had a tendency to reduce tackiness. At 20% of starch, the T-peel strength of 30-40% was decreased. Scanning electron micrographs revealed that starch granule remained and had good dispersed in matrix at 10-20% starch content. The DSC thermographs revealed phase separation for all formulations. The viscosity of starch additional HMAs were lower than those of the corresponding EVA-based HMA and decreased with increasing starch content. The optimum formulation consisted of 30% of EVA, 20% of modified starch, 40% of rosin, 10% of polyethylene wax and 0.25% of BHT. Starch helped to improve in cost of HMAs manufacturing and EVA/starch-based HMAs supported the growth of microorganisms.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

จุดมุ่งหมายหลักของงานวิจัยนี้มุ่งที่จะศึกษาภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมกาวฮอต์เมลท์ของโคพอลิมอร์เอทิลีนไวนิลแอซีเทตและแป้งที่สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้ในงานกล่องบรรจุสินค้า ในเครื่องผสมแบบแบชได้ศึกษาผลของแรงบิด (Torque) และอุณหภูมิหลอมตัว (Melt Temperature) ของกาวฮอต์เมลท์ที่ 20 เปอร์เซ็นต์ ของทั้งแป้งที่เปลี่ยนหมู่ทำปฏิกิริยาแล้วและ แป้งมันธรรมดาโดยที่ทำการทดลองเปรียบเทียบกับกาวฮอต์เมลท์ที่ไม่ผสมแป้งพบว่ากาวฮอต์เมลท์ที่ผสมแป้งที่เปลี่ยนหมู่ทำปฏิกิริยาแล้วต้องใช้แรงบิดสูงกว่าเทียบกับทั้งกาวที่ผสมแป้งมันธรรมดาและแรงบิดยิ่งสูงขึ้นเมื่อเพิ่มปริมาณแป้งในกาวมากขึ้น นอกจากนี้ยังพบว่าตัวแปรของกระบวนการ (Process Parameters) ไม่มีผลต่อค่าความด้านแรงดึง (Tensile Strengthensผลต่อแรงดึงโมดูลัส (Tensile Modulus) และสมบัติการยืดตัว (Elongation) ของกาวฮอต์เมลท์ ส่วนในเครื่องหลอมอัดขึ้นรูปแบบสกรูคู่ได้ปรับเปลี่ยนปริมาณแป้งที่ 10 20 30 40 และ 50 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักพบว่าแป้งที่ผสมในกาวทำหน้าที่เสมือนสารเสริมแรงอินทรีย์ให้ลับกาวและพบว่าเมื่อเติมแป้งลงในกาวฮอต์เมลท์จะทำให้สมบัติการเกาะติดของกาวลดลงโดยกาวที่ผสมแป้ง 20 เปอร์เซ็นต์มีค่าความต้านแรงดึงทีพีลลดลงประมาณ 30-40 เปอร์เซ็นต์ ภาพจากกล้องจุลทรรศน์อิเลคตรอนแบบส่องกวาดแสดงให้เห็นเม็ดแป้งกระจายตัวได้ดีในเนื้อกาวที่มีแป้งผสมที่10 และ 20 เปอร์เซ็นต์ขณะที่ข้อมูลจากดิฟเฟอ เรนเชียลสแกนนิ่งแคลอลิมิเตอร์แสดงให้เห็นว่าอาจมีการแยกชั้นในกาวทุกสูตรและพบว่าความหนืดของกาวจะลดลงเมื่อผสมแป้งและยิ่งลดลงเมื่อเพิ่มปริมาณแป้งในกาว สูตรกาวที่เหมาะสมประกอบด้วยเอทิลีนไวนิลแอซีเทตโคพอลิเมอร์ 30 เปอร์เซ็นต์แป้งที่เปลี่ยนหมู่ทำปฏิกิริยาแล้ว 20 เปอร์เซ็นต์ โรซิน40 เปอร์เซ็นต์ ไขพอลิเอทิลีน10 เปอร์เซ็นต์และสารต้านการเกิดปฏิกิริยา ออกซิเดชัน 0.25 เปอร์เซ็นต์โดยประมาณ นอกจากนี้แป้งยังช่วยลดด้นทุนในการผลิตและกาวฮอต์เมลท์ที่ได้สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้

Link to Full Text

Share

COinS