การพัฒนาวัสดุเชิงประกอบเทอร์โมพลาสติกสตาร์ชเส้นใยมะพร้าวดัดแปรพื้นผิวด้วยกระบวนการผลิตโฟมเพื่อการประยุกต์ทางการบรรจุ

Development of thermoplastic starchsurface-modified coconut coir fiber composites using foam processing for packaging application

Name: กัญญพัชร คล้ายรัศมี

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ -- วิทยานิพนธ์. วท.ม. (เทคโนโลยีการบรรจุ) 2563.

Classification :.LCCS: TP1180.T5

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. -- สาขาเทคโนโลยีการบรรจุ -- วิทยานิพนธ์

ThaSH: วัสดุเชิงประกอบเทอร์โมพลาสติก

ThaSH: โฟมพลาสติก

ThaSH: เส้นใยมะพร้าว

ThaSH: เทอร์โมพลาสติก

ThaSH: วัสดุเชิงประกอบ

ThaSH: เส้นใยเสริมแรง

Abstract: การดัดแปรพื้นผิวเส้นใยมะพร้าวด้วยกระบวนการซัลเฟต (SCF) หรือกระบวนการคราฟท์ เป็นกระบวนการเชิงเคมีพบว่าพื้นผิวของเส้นใยมีความขรุขระมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับเส้นใยมะพร้าวเดิม และเส้นใยมะพร้าวดัดแปรด้วยกระบวนการอัลคาไลน์ (NaOH treated) โดย SCF มีองค์ประกอบทางเคมี สมบัติเชิงกายภาพที่เปลี่ยนแปลงไปงานวิจัยนี้ทำการศึกษา ลักษณะเฉพาะ และโครงสร้างของวัสดุเชิงประกอบเทอร์โมพลาสติกสตาร์ชผสมด้วยเส้นใยมะพร้าวดัดแปรทำการวิเคราะห์ สมบัติเชิงกล สมบัติเชิงความร้อน และสมบัติเชิงกายภาพ และ นำไปศึกษาประสิทธิภาพในการประยุกต์ใช้ทางการบรรจุ การนำเอา SCF ไปผสมในโฟมเทอร์โม พลาสติกสตาร์ช (TPS) ที่ปริมาณ 0, 1, 2, 3, 4 และ 5phr ทำการขึ้นรูปด้วยกระบวนการอัดรีดที่อุณหภูมิในช่วง 65 – 100 องศาเซลเซียส ความเร็วสกรู 100 รอบต่อนาที และกระบวนการอัดขึ้นรูป ณ อุณหภูมิ 165 องศาเซลเซียส ที่ความดัน 130 bar พบว่าสัณฐานวิทยาของโฟม TPS/SCF ที่มีการเติม SCF แสดงลักษณะโพรงอากาศแบบเซลล์เปิด และแบบเซลล์เปิด-ปิด รวมทั้งขนาดและ ปริมาตรของโพรงอากาศที่ลดน้อยลงเมื่อเทียบกับสูตร TPS/0phr SCF โดยเส้นใยมีการจัดเรียงตัว ในโครงสร้างแบบสุ่ม ส่งผลให้ทำให้โฟม TPS/SCF มีสมบัติที่เท่ากันในทุกทิศทาง (isotropy) โดยการทดสอบสมบัติเชิงกลของโฟม TPS/SCF พบว่าการเติม SCF ส่งผลให้ค่าต้านทานแรงกระแทก และค่าต้านทานแรงกดของวัสดุมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น แต่ปริมาณของ SCF ก็เป็นอีกปัจจัยที่เข้ามามีส่วนเนื่องจากเมื่อเพิ่มปริมาณในสูตร TPS/4phr และ5phr SCF ส่งผลต่อค่าสมบัติเชิงกลที่ลดลง ดังนั้นปริมาณของส้นใยสามารถเพิ่มได้ในปริมาณที่จำกัดเพื่อไม่ให้เนื้อเมทริกซ์เฟสของวัสดุลดน้อยลงที่ส่งผลต่อสมบัติต่าง ๆ ของวัสดุได้ ในการประยุกต์ใช้เป็นฉนวนกันความร้อน จากการค่าต้านทานความร้อนสูงที่สุดสอดคล้องกับการทดสอบสมบัติเชิงความร้อนด้วยเทคนิคดิฟเฟอเรนเชียลสแกนนิงแคลอริมิทรีที่พบว่าอุณหภูมิในการหลอมเหลวของวัสดุเพิ่มขึ้นสูงสุด Surface modification of coconut fiber (SCF) by sulphate or kraft process showed a higher degree of roughness than the alkali treatment and the raw fiber. The modified surface fiber also showed the improvement of physical and chemical properties, indicated by lower peaks of the functional groups (C=O, C-H and -OH) corresponding to the content of lignin and cellulose at the fiber surface. This research aims to develop a foam-structured thermoplastic starch (TPS) incorporated with SCF. The characterization and analysis of physical, mechanical and thermal properties were studied for further packaging applications. The reinforcing SCF with varied contents at 1, 2, 3, 4 and 5 phr in the TPS matrix to fabricate the foam-structured composite using a twin-screw extruder under the conditioned temperature ranged from 65 to 100 °C with the screw speed at 100 rpm and a compression molding machine under the temperature and pressure at 165°C and 130 bar. The morphological study indicated that the resultant TPS foam-like composite with the increased SCF content produced a larger close-cell structure and combined close and open-cell structures. However, the cell volume was reduced compared to the TPS without the SCF (0-phr SCF) where the fiber randomly and discontinuously oriented, resulting in the isotropy property in their structure. Increasing the SCF content into the TPS improved the mechanical properties in terms of compressive and impact strengths of the resultant foam but tended to reduce those strengths as the SCF content was higher than 4 phr. Thermal conductivity by the high Rvalue suggested that the resultant TPS/SCF foam structure may be applied for a thermal insulation, correspondence with the increased Tm that detected by the differential scanning calorimetry

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สำนักหอสมุด

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: tdckulib@ku.ac.th

Name: เลอพงศ์ จารุพันธ์

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์หลัก

Name: วาณี ชนเห็นชอบ

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ร่วม

Name: ปิยะวณี จริยะสกุลโรจน์

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ร่วม

Created: 2563

Modified: 2567-05-23

Issued: 2567-05-23

วิทยานิพนธ์/Thesis

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: https://kasetsart.idm.oclc.org/login?url=https://www.lib.ku.ac.th/KUthesis/2563/kanyapat-kla-all.pdf

CallNumber: TP1180.T5.ก113

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีการบรรจุ

Grantor: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

©copyrights มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	kanyapat-kla-all.pdf	3.75 MB	3	2025-07-29 12:11:46

ใช้เวลา

0.032433 วินาที