การศึกษาการเตรียมและสมบัติของวัสดุคอมโพสิตเทอร์โมพลาสติกสตาร์ชจากแป้งดัดแปรที่มีเส้นใยใบสับปะรดเป็นวัสดุเสริมแรงPreparation and Properties of Pineapple Leaf Fiber Based Thermoplastic Modified Starch Composite

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการเตรียมและสมบัติของวัสดุคอมโพสิตเทอร์โมพลาสติกสตาร์ชจากแป้งดัดแปร (Thermoplastic Modified Starch; TPMS) ที่มีเส้นใยใบสับปะรด (Pineapple Leaf Fiber; PALF) เป็นวัสดุเสริมแรงที่ 0, 2, 4, 6 และ 8 phr ตามลำดับ ด้วยเครื่องผสมแบบปิด (Internal Mixer) จากนั้นขึ้นรูปชิ้นงานทดสอบด้วยเครื่องกดอัดแบบร้อน (Compression Molding Machine) โดยศึกษาผลของปริมาณการเติมเส้นใยใบสับปะรดที่ส่งผลต่อสมบัติเชิงกล ดัชนีการไหล และสมบัติทางสัณฐานวิทยา พบว่า คอมโพสิตเทอร์โมพลาสติกสตาร์ชจากแป้งดัดแปรมีค่าความต้านทานแรงดึงสูงสุด และค่ายังส์มอดูลัสเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มปริมาณเส้นใยใบสับปะรด อย่างไรก็ตาม ค่าร้อยละการรยืด ณ จุดขาด และค่าความต้านทานต่อการกระแทกมีค่าลดลง เมื่อพิจารณาที่ค่าดัชนีการไหล พบว่าคอมโพสิตเทอร์โมพลาสติกสตาร์ชจากแป้งดัดแปรมีค่าดัชนีการไหลต่ำกว่าเทอร์โมพลาสติกสตาร์ชจากแป้งดัดแปรที่ไม่เติมเส้นใยใบสับปะรด นอกจากนั้น คอมโพสิตเทอร์โมพลาสติกสตาร์ชจากแป้งดัดแปรจะมีค่าดัชนีการไหลลดลงเมื่อเพิ่มปริมาณเส้นใยใบสับปะรด จากการตรวจสอบลักษณะทางสัณฐานวิทยาของคอมโพสิตเทอร์โมพลาสติกสตาร์ชจากแป้งดัดแปรด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) พบว่า เส้นใยใบสับปะรดสามารถยึดติดกับเทอร์โมพลาสติกสตาร์ชจากแป้งดัดแปรได้ดีจึงส่งผลให้มีค่าความต้านทานแรงดึงสูงสุด และค่ายังส์มอดูลัสเพิ่มขึ้น

The purpose of this research was to study the preparation and properties of Pineapple Leaf Fiber (PALF) based Thermoplastic Modified Starch (TPMS) composites with pineapple leaf fiber content at 0, 2, 4, 6, and 8 phr respectively by using an internal mixer. The test specimens were prepared by compression molding machine. Mechanical properties, Melt Flow Index (MFI) and morphological properties of thermoplastic modified starch combined with pineapple leaf fiber content were studied. The results showed that tensile strength and young’s modulus increased with an increasing of PALF content. However, elongation at break (%) and impact strength decreased with an increasing of PALF content. The Melt Flow Index showed that non-reinforced TPMS had a higher MFI than the thermoplastic modified starch composites. Moreover, the MFI of thermoplastic modified starch composites decreased with the increasing PALF content. The morphology of thermoplastic modified starch composites as captured by Scanning Electron Microscopy (SEM) illustrated that PALF had a good adhesion with thermoplastic modified starch. Therefore, the results showed tensile strength and young’s modulus increased.