1. Introduction
Nowadays, research and development on bioplastics is a very
attractive proposition because of the increasing costs of alternatives
made from fossil sources and the environmental pollution by synthetic plastics that are now causing worldwide environmental
problems. A renewable bioplastic material such as starch has a huge
advantage because it is an abundant low cost resource, has good
biodegradability and has suitable properties for various usages
[1]. Starch can be converted to thermoplastic starch (TPS) using a
high temperature and shear in the presence of a plasticizer[2].A
plasticizer is required for preparing the TPS because the plasticizer
can reduce brittleness and avoid the cracking of starch based materials during handling and storage. The addition of a plasticizer reduces internal hydrogen bonding between the starch molecules
while it increases its molecular volume[3,4]. Various plasticizers
have been used for TPS such as formamide[3], ethanolamine [4],
sorbitol[5], water [6], sugars [7]and glycerol[8]. Glycerol is a well
known good plasticizer of TPS. However, TPS has disadvantages
when compared to synthetic plastics, such as it has a strong ability
to absorb water, and has poor mechanical and thermal properties.
The properties of TPS can be improved by blending with natural fibers. Different natural fibers such as micro winceyette fiber[9],
sugarcane fiber[10], cotton fiber[11], eucalyptus fiber[12], cassava
bagasse cellulose[13], wheat straw fiber [14]and sisal fiber[15]
have been used for preparing TPS/fiber composites. These fibers
can have improved tensile strength, thermal stability and water
resistance compared to TPS. Moreover, incorporated fibers can hinder the re-crystallization of starch because of the strong interaction
between the fiber and starch[9]. At present there have been no reports of improvements to the properties of TPS using luffa fiber.
Luffa fiber is commonly found locally in Thailand. Its main components are cellulose, hemicellulose and lignin[16]. The structure
and properties of luffa fiber have been reported by many research
groups[16–18]. Luffa fiber provides good qualities as it is cheap,
abundant and non-toxic. Although luffa fiber has many advantages
it has few natural uses. Demir et al. [19] used luffa fiber as an
adsorbent for removal of methylene blue dye from aqueous solutions. Improvement of the tensile and water sorption properties
of polypropylene by using luffa fiber has been reported[20]. Therefore, preparing TPS/luffa fiber composites and studying their properties to see if they can be used as a low-cost and environment
friendly bioplastic is one aim of this research.
The first objective of this work was to investigate the effect of
luffa fiber on the properties of TPS. The chemical structure, morphology of their fractured surfaces, and the thermal and mechanical
properties of the composites were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscope
(SEM), thermogravimetric analysis (TGA) and mechanical testing.
1. แนะนำ
Nowadays วิจัย และพัฒนาชีวภาพเป็นเป็นมาก
ข้อเสนอที่น่าสนใจเนื่องจากต้นทุนเพิ่มขึ้นของทาง
ทำ ด้วยพลาสติกสังเคราะห์ที่ขณะนี้ทำให้ทั่วโลกจากแหล่งฟอสและมลพิษสิ่งแวดล้อมสิ่งแวดล้อม
ปัญหา วัสดุทดแทนพลาสติกเช่นแป้งมีมาก
ประโยชน์เพราะทรัพยากรต้นทุนต่ำแต่อุดมสมบูรณ์ มีดี
biodegradability และมีคุณสมบัติเหมาะสมสำหรับประโยชน์
[1] แป้งสามารถแปลงโดยใช้เทอร์โมพลาสติกสตาร์ช (TPS) เป็น
อุณหภูมิสูงและแรงเฉือนในต่อหน้าของกระด้างไนล [2]A
กระด้างไนลจำเป็นสำหรับเตรียมการ TPS เนื่องจากจะกระด้างไนล
สามารถลดเปราะ และหลีกเลี่ยงการถอดวัสดุและแป้งที่ใช้ในการจัดการและจัดเก็บได้ เพิ่มความกระด้างไนลลดไฮโดรเจนภายในที่ยึดติดระหว่างโมเลกุลแป้ง
ขณะมันเพิ่มปริมาณโมเลกุล [3, 4] Plasticizers ต่าง ๆ
ใช้สำหรับ TPS เช่น formamide [3], [4], ethanolamine
ซอร์บิทอล [5], [6] น้ำ น้ำตาล [7] และกลีเซอร [8] กลีเซอรเป็นดี
เรียกว่ากระด้างไนลดีของ TPS อย่างไรก็ตาม TPS มีข้อเสีย
เมื่อเทียบกับพลาสติกสังเคราะห์ เช่นมีความแข็งแรง
ซับน้ำ และได้ดีเครื่องจักรกล และความร้อนคุณสมบัติ
คุณสมบัติของ TPS สามารถปรับปรุงได้ โดยการผสมกับเส้นใยธรรมชาติได้ เส้นใยธรรมชาติอื่นเช่น winceyette ไมโครไฟเบอร์ [9],
ใยอ้อย [10], [11] ใยฝ้าย ใยยูคาลิปตัส [12] มันสำปะหลัง
ชานอ้อยเซลลูโลส [13], ใยฟางข้าวสาลี [14] และใยศรนารายณ์ [15]
มีการใช้สำหรับการเตรียมคอมโพสิต TPS/ไฟเบอร์ เส้นใยเหล่านี้
สามารถดีขึ้นแข็งแรง ความมั่นคงความร้อน และน้ำ
ต้านทานเปรียบเทียบกับ TPS นอกจากนี้ เส้นใยเรทสามารถขัดขวางการตกผลึกใหม่ของแป้งเนื่องจากอันตรกิริยาอย่างเข้ม
ระหว่างเส้นใยและแป้ง [9] ปัจจุบัน ได้มีการรายงานการปรับปรุงคุณสมบัติของ TPS ใช้ใยบวบใยไม่
ใยบวบใยมักพบภายในประเทศ ส่วนประกอบหลักคือ เซลลูโลส hemicellulose และ lignin [16] โครงสร้าง
และคุณสมบัติของเส้นใยผิวมีการรายงาน โดยงานวิจัยหลาย
กลุ่ม [16-18] ใยบวบใยมีคุณภาพดีก็ประหยัด,
อุดมสมบูรณ์ และไม่เป็นพิษ แม้ว่าเส้นใยผิวมีข้อดีมากมาย
มีธรรมชาติใช้ไม่ Demir et al. [19] ใช้ใยบวบใยเป็นการ
adsorbent การกำจัดสีย้อมสีน้ำเงินเมทิลีนไดจากโซลูชันอควี ปรับปรุงคุณสมบัติดูดแรงดึงและน้ำ
ของโพรพิลีนโดยใช้ใยบวบ ใยได้รับรายงาน [20] ดังนั้น TPS/ผิว เส้นใยคอมโพสิตที่เตรียม และศึกษาคุณสมบัติเพื่อดูถ้าพวกเขาสามารถใช้เป็นต้นทุนต่ำและสภาพแวดล้อม
พลาสติกที่เป็นมิตรเป็นเป้าหมายหนึ่งของการวิจัยนี้
วัตถุประสงค์แรกของงานนี้คือการ ตรวจสอบผลของ
ใยบวบใยสมบัติของ TPS โครงสร้างทางเคมี สัณฐานวิทยาของ ผิว fractured ความร้อน และเครื่องกล
คุณสมบัติของวัสดุผสมมีลักษณะฟูรีเยแปลงอินฟราเรดก (FTIR), การสแกน microscope
(SEM) อิเล็กตรอน วิเคราะห์ thermogravimetric (TGA) และการทดสอบทางกล
การแปล กรุณารอสักครู่..

1 บทนำ
ปัจจุบันการวิจัยและพัฒนาพลาสติกชีวภาพเป็นอย่างมาก
เรื่องที่น่าสนใจเพราะของค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นของทางเลือก
ที่ทำจากแหล่งฟอสซิลและมลพิษทางสิ่งแวดล้อมโดยพลาสติกสังเคราะห์ที่มีตอนนี้ก่อให้เกิดสิ่งแวดล้อมที่ทั่วโลก
มีปัญหา วัสดุพลาสติกชีวภาพทดแทนเช่นแป้งมีขนาดใหญ่
ได้เปรียบเพราะเป็นทรัพยากรที่มีค่าใช้จ่ายต่ำมากมีดีที่
ย่อยสลายทางชีวภาพและมีคุณสมบัติที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน
[1] แป้งสามารถแปลงเป็นแป้งเทอร์โม (TPS) โดยใช้
อุณหภูมิสูงและเฉือนในการปรากฏตัวของพลาสติ [2] ในขณะนี้ A
พลาสติเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเตรียม TPS เพราะพลาสติ
สามารถลดความเปราะและหลีกเลี่ยงการแตกของวัสดุที่ใช้แป้งในระหว่างการจัดการ และการเก็บรักษา ที่นอกเหนือจากพลาสติช่วยลดพันธะไฮโดรเจนภายในระหว่างโมเลกุลของแป้ง
ในขณะที่มันจะเพิ่มปริมาณโมเลกุล [3,4] พลาสติกต่างๆ
ได้ถูกนำมาใช้สำหรับ TPS เช่น formamide [3] เอ [4],
ซอร์บิทอ [5] น้ำ [6] น้ำตาล [7] และกลีเซอรอล [8] กลีเซอรอลเป็นอย่างดี
พลาสติที่รู้จักกันดีของทีพีเอส อย่างไรก็ตามทีพีเอสมีข้อเสีย
เมื่อเทียบกับพลาสติกสังเคราะห์เช่นมันมีความสามารถที่แข็งแกร่ง
ในการดูดซับน้ำและมีคุณสมบัติทางกลและความร้อนที่ไม่ดี
คุณสมบัติของทีพีเอสสามารถปรับปรุงโดยการผสมกับเส้นใยธรรมชาติ เส้นใยธรรมชาติที่แตกต่างกันเช่นไมโคร winceyette [9] เส้นใย
อ้อยเส้นใย [10], ใยฝ้าย [11], ยูคาเส้นใย [12] มันสำปะหลัง
ชานอ้อยเซลลูโลส [13] เส้นใยฟางข้าวสาลี [14] และเส้นใยป่านศรนารายณ์ [15]
มี ถูกนำมาใช้สำหรับการเตรียมคอมโพสิทีพีเอส / ใย เส้นใยเหล่านี้
สามารถมีการปรับปรุงความต้านทานแรงดึงทนความร้อนและน้ำ
ต้านทานเมื่อเทียบกับพีเอส นอกจากนี้เส้นใยนิติบุคคลที่จัดตั้งขึ้นสามารถขัดขวางอีกครั้งตกผลึกของแป้งเพราะการมีปฏิสัมพันธ์ที่ดี
ระหว่างเส้นใยและแป้ง [9] ในปัจจุบันมีการรายงานที่ไม่มีการปรับปรุงคุณสมบัติของทีพีเอสโดยใช้ใยบวบ
ใยบวบเส้นใยมักจะพบในประเทศไทย ส่วนประกอบหลักเป็นเซลลูโลสเฮมิเซลลูโลสและลิกนิน [16] โครงสร้าง
และคุณสมบัติของเส้นใยใยบวบที่ได้รับรายงานจากการวิจัยหลาย
กลุ่ม [16-18] ใยบวบมีคุณสมบัติที่ดีในขณะที่มันมีราคาถูก
มากมายและปลอดสารพิษ แม้ว่าใยบวบมีข้อดี
ก็มีไม่กี่ใช้ธรรมชาติ Demir และคณะ [19] ที่ใช้ใยบวบเป็น
ตัวดูดซับในการกำจัดของสีย้อมสีฟ้าเมทิลีนจากสารละลาย การปรับปรุงการดึงและดูดซับน้ำคุณสมบัติ
ของโพรพิลีนโดยใช้ใยบวบได้รับรายงาน [20] ดังนั้นการเตรียม TPS / ใยบวบเส้นใยคอมโพสิตและศึกษาคุณสมบัติของพวกเขาเพื่อดูว่าพวกเขาสามารถนำมาใช้เป็นค่าใช้จ่ายที่ต่ำและสภาพแวดล้อม
ที่เป็นมิตรพลาสติกชีวภาพเป็นหนึ่งในจุดมุ่งหมายของการวิจัยครั้งนี้มี
วัตถุประสงค์แรกของงานนี้คือการตรวจสอบผลกระทบของ
ใยบวบที่ คุณสมบัติของทีพีเอส โครงสร้างทางเคมีสัณฐานวิทยาของพื้นผิวร้าวของพวกเขาและการระบายความร้อนและทางกล
สมบัติของวัสดุคอมโพสิตที่ได้รับการโดดเด่นด้วยการแปลงฟูริเยอินฟราเรด (FTIR), สแกนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
(SEM), การวิเคราะห์ Thermogravimetric (TGA) และการทดสอบทางกล
การแปล กรุณารอสักครู่..

1 . บทนำ
ปัจจุบันการวิจัยและพัฒนาพลาสติกชีวภาพเป็นอย่างมาก
มีเสน่ห์ข้อเสนอเนื่องจากต้นทุนที่เพิ่มขึ้นของทางเลือก
ทำจากแหล่งฟอสซิลและมลภาวะสิ่งแวดล้อม โดยพลาสติกสังเคราะห์ที่กำลังก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อม
ทั่วโลก วัสดุพลาสติกชีวภาพเป็นพลังงานทดแทน เช่น แป้ง ได้ประโยชน์มาก
เพราะมันเป็นทรัพยากร ต้นทุน ต่ำมากมายมีคนดี
ย่อยสลายทางชีวภาพและมีคุณสมบัติเหมาะสมสำหรับการใช้ต่าง ๆ
[ 1 ] แป้งสามารถแปลงเป็น thermoplastic starch ( TPS ) โดยใช้
อุณหภูมิสูงและแรงเฉือนในการปรากฏตัวของพลาสติไซเซอร์ [ 2 ] .
พลาสติไซเซอร์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเตรียม TPS เพราะพลาสติ
สามารถลดการเปราะและหลีกเลี่ยงการแตกร้าวของวัสดุจากแป้งระหว่างการขนย้ายและจัดเก็บนอกจากนี้ของพลาสติไซเซอร์ลดภายในพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลแป้ง
ในขณะที่มันเพิ่มปริมาณของโมเลกุล [ 3 , 4 ] ต่าง ๆพลาสติก
ได้ใช้ TPS เช่น Formamide [ 3 ] เช่นเดียวกับ [ 4 ] ,
ซอร์บิทอล [ 5 ] , [ 6 ] [ 7 ] และกลีเซอรอล น้ำตาล [ 8 ] กลีเซอรอล เป็นสารพลาสติไซเซอร์ของ TPS
รู้จักดี . อย่างไรก็ตาม , TPS มีข้อเสีย
เมื่อเทียบกับพลาสติกสังเคราะห์เช่นมันมี
ความสามารถดูดซับน้ำ และมีคนจนเชิงกลและสมบัติทางความร้อน .
คุณสมบัติของ TPS ที่สามารถปรับปรุงโดยการผสมกับเส้นใยธรรมชาติ เส้นใยธรรมชาติต่าง ๆเช่น ไมโครไฟเบอร์ วิทเซเย็ท [ 9 ] ,
อ้อยใยฝ้าย [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] เส้นใยยูคาลิปตัส มันสำปะหลัง
ชานอ้อยเซลลูโลส [ 13 ] , ข้าวสาลี [ 14 ] เส้นใยป่านและเส้นใยฟาง [ 15 ]
จะถูกใช้สำหรับการเตรียม TPS / ไฟเบอร์คอมโพสิต เส้นใยเหล่า
สามารถมีการปรับปรุงแรง เสถียรภาพทางความร้อนความต้านทานเทียบกับ TPS และน้ำ
นอกจากนี้ บริษัท ไฟเบอร์ สามารถขัดขวางการเกิดผลึกของแป้งอีกครั้งเพราะ
อันตรกิริยาอย่างเข้มระหว่างใยแก้วและแป้ง [ 9 ] ปัจจุบัน ยังไม่มีรายงานของการปรับปรุงคุณสมบัติของ TPS ใช้ใยไฟเบอร์ .
ใยไฟเบอร์ที่พบบ่อยในประเทศไทย ส่วนประกอบหลักคือเซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส และลิกนิน [ 16 ] โครงสร้างและคุณสมบัติของใยไฟเบอร์
ได้รับรายงานจากหลายการวิจัย
กลุ่ม [ 16 – 18 ] ใยไฟเบอร์มีคุณภาพดี เพราะมันราคาถูก
มากมาย และไม่เป็นพิษ แต่ใยไฟเบอร์มีข้อดีมากมาย
มีใช้ธรรมชาติน้อย demir et al . [ 19 ] ใช้ใยไฟเบอร์เป็น
ดูดซับสำหรับการกำจัดสีจากสารละลายเมทิลีนบลู . การปรับปรุงสมบัติการดูดซับน้ำและความต้านแรงดึงของพอลิโพรพิลีนโดยใช้ใยบวบ ใย
ได้รับรายงาน [ 20 ] ดังนั้น การเตรียม TPS / ใยไฟเบอร์คอมโพสิต และศึกษาคุณสมบัติของพวกเขาเพื่อดูว่าพวกเขาสามารถใช้เป็นต้นทุนต่ำและสิ่งแวดล้อม
เป็นกันเองพลาสติกชีวภาพเป็นหนึ่งในโครงการวิจัยนี้
.วัตถุประสงค์แรกของงานนี้ คือ เพื่อศึกษาผลของ
ใยไฟเบอร์ต่อสมบัติของ TPS . โครงสร้างทางเคมีของพื้นผิวของพวกเขาแตกและทางความร้อนและเชิงกล
สมบัติของคอมโพสิตถูก characterized โดยการแปลงฟูรีเยอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี ( FTIR ) สแกน
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ( SEM ) , การวิเคราะห์เทอร์โมกราวิเมตริก ( TGA ) และการทดสอบทางกล
การแปล กรุณารอสักครู่..
