Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

เซลลูโลสไฟบริลจากต้นยาสูบ สำหรับพอลิแล็กทิกแอซิด/เซลลูโลสไฟบริล เบลนด์

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Cellulose fibril from tobacco stem for poly(lactic acid)/cellulose fibril blend

Year (A.D.)

2015

Document Type

Thesis

First Advisor

กาวี ศรีกูลกิจ

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

ปิโตรเคมีและวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์

DOI

10.58837/CHULA.THE.2015.856

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อการเตรียมเซลลูโลสไฟบริลจากต้นยาสูบสำหรับเป็นวัสดุตัวเติมในพอลิพอลิแล็กทิกแอซิดและวิเคราะห์ความเข้ากันระหว่างพอลิแล็กทิกแอซิดและเซลลูโลสไฟบริล โดยงานวิจัยนี้ทำการสกัดเซลลูโลสไฟบริลจากต้นยาสูบด้วยกรดซัลฟิวริกความเข้มข้นร้อยละ 75 ที่อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 12 ชั่วโมง โดยเติมไคโตซานลงไปในระบบเพื่อทำหน้าที่เป็นสารช่วยให้เซลลูโลสไฟบริลไม่จับตัวกันเป็นกลุ่มก้อน ผลที่ได้พบว่าได้เซลลูโลสไฟบริลในรูปเจลมีขนาดอนุภาคอยู่ระหว่าง 10 -15 ไมครอน เมื่อศึกษาความเป็นผลึกด้วยเทคนิค XRD พบว่าเซลลูโลสไฟบริลที่เตรียมได้ในระบบที่เติมไคโตซานมีความเป็นผลึกสูงกว่าระบบที่เตรียมโดยไม่ผสมไคโตซาน จากนั้นนำเซลลูโลสไฟบริลในรูปเจลไปเตรียมพอลิเมอร์ผสมกับพอลิแล็กทิกแอซิดโดยอาศัยพอลิไวนิลแอซีเทตเป็นสารช่วยประสาน การเตรียมพอลิเมอร์ผสมจะใช้เทคนิค solution casting นำพอลิเมอร์ผสมไปวิเคราะห์ความเข้ากันได้ด้วยเทคนิค SEM, TGA และ DSC ผลการวิเคราะห์สัณฐานวิทยาพบว่าพอลิแล็กทิกแอซิดและเซลลูโลสไฟบริลสามารถผสมเป็นเนื้อเดียวกันได้อย่างสมบูรณ์ ผลการวิเคราะห์สมบัติทางความร้อนด้วยเทคนิค TGA พบว่าเทอร์โมแกรมของการสลายตัวของพอลิเมอร์ผสมที่มีพอลิไวนิลแอซีเทตเป็นสารช่วยประสานมีอุณหภูมิสลายตัวเพียงช่วงเดียวซึ่งแสดงถึงความเข้ากันได้อย่างสมบูรณ์ของพอลิแล็กทิกแอซิดและเซลลูโลสไฟบริล ในขณะที่ผลการวิเคราะห์สมบัติทางความร้อนด้วยเทคนิค DSC พบว่าเซลลูโลสไฟบริลแสดงสมบัติเป็นสารก่อผลึกให้กับพอลิแล็กทิกแอซิดซึ่งยืนยันได้จากพีคของอุณหภูมิหลอมเหลวของผลึกพอลิแล็กทิกแอซิดลักษณะพีคฐานแคบและความเข้มของพีคสูงกว่าพอลิแล็กทิกแอซิดที่ไม่เติมเซลลูโลสไฟบริล และมีความสอดคล้องกับผลวิเคราะห์จากเทคนิค XRD

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

This work presented the preparation of tobacco cellulose fibril and investigation of its dispersibility in poly(lactic acid) in the presence of poly(vinyl acetate) compatibilizer. In this experiment, cellulose fibril was prepared by acid hydrolysis using 75 %(v/v) sulfuric acid at 0 oC for 12 h in the presence of chitosan as an anticoagulant. By this method, cellulose fibril in gel form with particle sizes of 10-15 microns was obtained. XRD result showed that cellulose fibril exhibited high crystallinity. Thus obtained cellulose fibril gel was employed for the preparation of poly(lactic acid)/cellulose fibril blend in the presence of poly(vinyl acetate) compatibilizer. Polymer blends were prepared by solution casting method. Compatibility study between cellulose fibril and poly(lactic acid) was evaluated by SEM, TGA, and DSC. SEM images revealed the homogenous blend without any observation of cellulose fibril in poly(lactic acid) matrix. TGA thermograms presented a single step degradation curve which was indicative of perfect poly(lactic acid)/cellulose fibril blend. In addition, DSC data indicated that cellulose fibril was capable of nucleating poly(lactic acid) by inducing the crystal structure when compared to neat poly(lactic acid). Lastly, XRD diffractrograms provided the supportive result that cellulose fibril acted as a nucleating agent for poly(lactic acid) when employed in the presence of poly(vinyl acetate).

Link to Full Text

Share

COinS