การเตรียมคอมพอสิตสามส่วนของพอลิแอลแลคไทด์-บล็อค-พอลิเอทธิลีน-บล็อค-พอลิแอลแลคไทด์/ทัลคัม/เทอร์โมพลาสติกสตาร์ซสำหรับใช้เป็นพลาสติกชีวภาพ แบบต้านทานความร้อนและแบบใช้ครั้งเดียว

สังเคราะห์และถอดบทเรียนจากงานวิจัย เรื่อง การเตรียมคอมพอสิตสามส่วนของพอลิแอลแลคไทด์-บล็อค-พอลิเอทธิลีน-บล็อค-พอลิแอลแลคไทด์/ทัลคัม/เทอร์โมพลาสติกสตาร์ซสำหรับใช้เป็นพลาสติกชีวภาพแบบต้านทานความร้อนและแบบใช้ครั้งเดียว

ชื่อทุนอุดหนุน งบประมาณเงินรายได้ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม ประจำปีงบประมาณ 2566

คณะผู้วิจัย รองศาสตราจารย์ ดร.ยอดธง ใบมาก รองศาสตราจารย์ ดร.ประสงค์ สีหานาม และอาจารย์ ดร.วิริยา ทองสมบูรณ์

หน่วยวิจัยพอลิเมอร์แตกสลายทางชีวภาพได้ ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม

พอลิเมอร์ร่วมแบบกลุ่มของพอลิแอลแลคไทด์-บล็อก-พอลิเอทธิลีนไกลคอล-บล็อก-พอลิแอลแลคไทด์ (PLLA-PEG-PLLA) เป็นพลาสติกชีวภาพที่ยืดหยุ่นสูง แต่มีข้อจำกัดในการใช้งานคือมีการต้านทานความน้อยและมีราคาแพง ในการศึกษานี้มีการใช้ทัลคัม (talcum) เป็นสารช่วยก่อผลึกเพื่อปรับปรุงการต้านทานความร้อนและใช้เทอร์โมพลาสติกสตาร์ซ (thermoplastic starch, TPS) เป็นสารตัวเติมราคาถูกเพื่อลดต้นทุนการผลิต คอมพอสิตสามส่วนของ PLLA-PEG-PLLA/talcum/TPS และ PLLA/talcum/TPS ที่บรรจุ talcum ปริมาณ 4% โดยน้ำหนัก และ TPS ในปริมาณต่างๆถูกเตรียมโดยการหลอมผสมก่อนทำการฉีดขึ้นรูป

รูปที่ 1 ช้อนพลาสติกคอมพอสิตสามส่วนของ PLLA/talcum/TPS และ PLLA-PEG-PLLA/talc/TPS ที่ทดสอบแกว่งในน้ำ 80 °C เป็นเวลา 5 นาทีและทดสอบการแตกสลายทางชีวภาพในดินเป็นเวลา 6 เดือน

พบว่าคอมพอสิต PLLA-PEG-PLLA-based มีความเป็นผลึกมากกว่า, ยืดหยุ่นมากกว่าและต้านทานความร้อนได้มากกว่าคอมพอสิต PLLA-based แม้ว่าการผสม TPS จะลดการต้านทานความร้อนของคอมพอสิตเหล่านี้นั้น แต่คอมพอสิต PLLA-PEG-PLLA/talcum/TPS ยังคงมีค่าอุณหภูมิอ่อนตัวของไวแคทที่สูง (113-131 °C) และแสดงความเสถียรรูปร่างที่ดีเมื่อสัมผัสความร้อน ดังแสดงในรูปที่ 1 และจากการทดสอบการแตกสลายทางชีวภาพในดินพบว่าทั้งบล็อคกลาง PEG และ TPS ช่วยเพิ่มความสามารถในการแตกสลายทางชีวภาพ ดังรูปที่ 1 ดังนั้นการปรับปรุงการต้านทานความร้อนให้ดีขึ้น, การลดต้นทุนการผลิตและการเร่งการแตกสลายทางชีวภาพทำให้คอมพอสิต PLLA-PEG-PLLA/talcum/TPS สามารถใช้เป็นผลิตภัณฑ์ที่ต้านทานความร้อนและใช้งานแบบครั้งเดียวได้ต่อไป

ชื่อผู้เรียบเรียง รองศาสตราจารย์ ดร.ยอดธง ใบมาก  

หน่วยวิจัยพอลิเมอร์แตกสลายทางชีวภาพได้ ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม เบอร์โทรศัพท์  043-754246
E-mail : [email protected]