การศึกษาเปรียบเทียบปริมาณสารเติมแต่งที่มีผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพและคุณสมบัติเชิงกลของแผ่นฟิล์มห่ออาหารจากส่วนประกอบของข้าวโพด

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ฑิตยา ปรือทอง, ธัญญรัตน์ แซ่โฟ้ง

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

วิริยา ตาสี

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย เลย

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2565

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

พลาสติกห่ออาหารหรือแรปห่ออาหาร ถูกใช้อย่างแพร่หลายทั้งในโรงงานอุตสาหกรรมและในครัวเรือน แต่อย่างไรก็ตามแรปห่ออาหารก็ยังถือเป็นส่วนหนึ่งของขยะพลาสติก ที่มีผลทั้งทางตรงในด้านการสะสมตัวของขยะพลาสติก และทางอ้อมจากการปล่อยสารประกอบที่มีพิษสู่ระบบนิเวศในระหว่างการย่อยสลาย นอกจากนี้แรปห่ออาหารยังเป็นพลาสติกกลุ่มย่อยสลายได้ยากอีกด้วย นักวิทยาศาสตร์จึงได้พัฒนาพลาสติกแบบย่อยสลายได้ เพื่อใช้ทดแทนพลาสติกซึ่งเป็นการช่วยลดปริมาณขยะพลาสติกได้วิธีหนึ่ง ที่นิยมนํามาใช้ ทดแทนเป็นอย่างมากนั่นก็คือ คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (Carboxymethyl cellulose : cmc ) จัดเป็นพอลิเมอร์ชนิดชอบน้ํา ซึ่งเป็นอนุพันธ์ของเซลลูโลส มีสมบัติเป็นสารเพิ่มความหนืดที่ช่วยในการยึดเกาะติดกัน ละลายได้ดีในน้ำ คณะผู้จัดทําจึงมีความคิดที่จะเอาส่วนประกอบของข้าวโพด ได้แก่ ต้นข้าวโพด เปลือกฝักข้าวโพด และ ไหมข้าวโพด ที่เหลือทิ้งนํามาประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์ เนื่องจากข้าวโพด มีองค์ประกอบหลักเป็นเส้นใยเซลลูโลส ดัดแปลงให้สามารถนํามาใช้ผลิตเป็นฟิล์มห่ออาหารได้ อีกทั้งคุณสมบัติของฟิล์มห่ออาหารที่คณะผู้จัดทํามีความต้องการพัฒนา ได้แก่ คุณสมบัติด้านความยืดหยุ่น ย่อยสลายง่าย ปลอดภัย และสามารถชะลอการเน่าเสียของอาหารได้ จึงได้มีการใช้พลาสติกไซเซอร์ เป็นตัวเพิ่มประสิทธิภาพ คือกลีเซอรอล ช่วยลดแรงยึดเหนี่ยวในพอลิเมอร์ ทนต่อแรงดึง ไม่เปราะง่าย ไม่ระเหยในอุณหภูมิปกติ และซอร์บิทอล ช่วยลดจุลินทรีย์บางชนิดได้ รักษาความชื้นได้ดี ต้านทานแรงดึงและช่วยในการยืดหยุ่นโดยทางคณะผู้จัดทําจะนําส่วนประกอบของข้าวโพด มาสกัดเส้นใยเซลลูโลส ทําการฟอกเส้นใย สังเคราะห์เพื่อให้ได้สารประกอบ cmc จากนั้นเติมสารเติมแต่งในปริมาณที่ต่างกันเพื่อหาอัตราส่วนของสารเติมแต่งที่เหมาะสมในการขึ้นรูปแผ่นฟิล์ม และเพื่อให้ได้คุณสมบัติที่ต้องการ ในการขึ้นรูปจะมีการเติมแป้งข้าวโพดเพื่อช่วยลดประสิทธิภาพการละลายน้ำของcmc จากนั้นทำการทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพและสมบัติเชิงกล จากที่กล่าวมาคณะผู้จัดทําต้องการศึกษา และเปรียบเทียบปริมาณของกลีเซอรอลและซอลบิทอลที่มีผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพ คือ ค่าสี ปริมาณความชื้น ความหนา ความสามารถในการละลายน้ำ การซึมผ่านของไอน้ำ สมบัติทางความร้อนของฟิล์ม และสมบัติเชิงกลคือ การต้านทานแรงดึงขาด ของแผ่นฟิล์มห่ออาหารจากองค์ประกอบของข้าวโพดให้สามารถนําไปประยุกต์ใช้ในการยืดอายุการเก็บ รักษาและชะลอการเน่าเสียของอาหาร ทั้งยังเป็นการช่วยลดปัญหาขยะที่มีในสิ่งแวดล้อมได้อีกด้วย