Preparation of Bioplastics and the Addition of Additive for Producing Plastic Bags

Abstract

This thesis aims to increased toughness, flexibility, and reduced cost of poly(lactic acid) films blended with poly(butylene adipate-co-terephthalate), plasticizer and calcium carbonate by solvent casting process using chloroform as the solvent. The effect of the addition of a plasticizer at 2 to 15 phr was studied. After finding the optimum of the plasticizer, we studied the effect of calcium carbonate 3 sizes; 40 nm, 1 µm and 2 µm at 5 10 and 15 phr. We found that, the optimum plasticizer was 10 phr, with highest mechanical properties; tensile strength and elongation at break. The tensile strength and elongation at break of samples without plasticizer was 14.37 MPa and 587 percent respectively and for the samples with 10 phr plasticizer the tensile strength and elongation at break increased to 16.39 MPa and 648 percent respectively. For the samples with added calcium carbonate (CaCO3), CaCO3 size 40 nm at 15 phr reduced mechanical properties. The tensile strength decreased from 16.39 MPa to 14.62 MPa and elongation at break decreased from 648 percent to 390 percent with melt flow index 54.50 g / 10 min. CaCO3 reduced heat of melting (∆Hm) and from morphological study CaCO3 was distributed uniformly throughout the surface of the film. The biodegradation after landfill in the soil for 90 days showed that molecular weight decreased caused by the breakage of the chain intramolecular; corresponds to the increased tensile strength and decreased elongation at break.

วิทยานิพนธ์เล่มนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มสมบัติความเหนียว ความยืดหยุ่น และลดต้นทุนการผลิตของฟิล์มพอลิแลคติดแอซิด (PLA) ผสมพอลิบิวทิลีนอะดิเพท-โค-เทเรฟทาเลท (PBAT) ด้วยการเติมพลาสติกไซเซอร์ และแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) โดยกระบวนการหล่อขึ้นรูปฟิล์มด้วยตัวทำละลายคลอโรฟอร์ม ทำการศึกษาผลของการเติมพลาสติกไซเซอร์ที่ปริมาณการเติม 2 ถึง 15 phr เมื่อได้ปริมาณการเติมพลาสติกไซเซอร์ที่เหมาะสมจะนำไปศึกษาผลของการเติมแคลเซียมคาร์บอเนต 3 ขนาดคือ ขนาด 40 nm 1 µm และ 2 µm ที่ปริมาณเติม 5 10 และ 15 phr จากนั้นนำฟิล์มไปศึกษาสมบัติทางกล สมบัติทางความร้อน อัตราการหลอมไหล การส่องผ่านของแสง ลักษณะทางสัณฐานวิทยา และการย่อยสลายทางชีวภาพ ผลของการเติมพลาสติกไซเซอร์พบว่า ที่ปริมาณการเติม 10 phr ส่งผลให้ค่าความเค้นแรงดึงและการยืดตัว ณ จุดขาดเพิ่มขึ้นสูงสุด จากเดิมความเค้นแรงดึงและการยืดตัว ณ จุดขาดของชิ้นงานที่ไม่เติมพลาสติกไซเซอร์มีค่าเท่ากับ 14.37 MPa และ 587 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ เพิ่มขึ้นเป็น 16.39 MPa และ 648 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ ผลของการเติมแคลเซียมคาร์บอเนตพบว่า CaCO3 ทำให้สมบัติทางกลลดลง ที่ CaCO3 ขนาด 40 nm ปริมาณการเติม 15 phr ค่าความเค้นแรงดึงจาก 16.39 MPa ลดลงเหลือ 14.62 MPa และการยืดตัว ณ จุดขาดจาก 648 เปอร์เซ็นต์ ลดลงเหลือ 390 เปอร์เซ็นต์ มีอัตราการหลอมไหลเท่ากับ 54.50 g/10 min CaCO3 ส่งผลให้ค่าพลังงานที่ใช้ในการหลอม (∆Hm) ลดลงและลักษณะทางสัณฐานวิทยามีการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิวของฟิล์ม การย่อยสลายทางชีวภาพหลังฝังกลบในดิน 90 วัน พบว่า น้ำหนักโมเลกุลลดลงเกิดจากการแตกหักของพันธะภายในสายโซ่ ซึ่งสอดคล้องกับค่าความเค้นแรงดึงที่เพิ่มขึ้นและการยืดตัว ณ จุดขาดที่ลดลง