วัสดุทดแทนพลาสติกจากโคโพลิเมอร์คริสตันไลน์แบคทีเรียลเซลลูโลส ( APCBC )

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

วัชระ ทวนทอง, พรสินี คงไสยา, โธมัส พีเพ่นฮาเก้น

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

สุวารี พงศ์ธีระวรรณ, เฉลิมพร พงศ์ธีระวรรณ

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนสุราษฎร์พิทยา

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2561

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ในปัจจุบันได้มีการใช้พลาสติกเป็นจำนวนมากขึ้นและพลาสติกเป็นส่วนประกอบสำคัญในสินค้าหลายชนิดทั้ง บรรจุภัณฑ์ เครื่องแต่งกาย เครื่องประดับ เฟอร์นิเจอร์ ส่วนประกอบของเครื่องอุปโภคทุกชนิด ทั้งนี้เนื่องจากราคาถูก ผลิตได้ง่าย ใช้สะดวก และปัจจุบันโลกได้หันมาให้สนใจ Eco plastic ดังนั้นจึงได้คิดหาวิธีการในการผลิตวัสดุแทนพลาสติก ที่มีคุณสมบัติในการใช้ประโยชน์ใกล้เคียงกับพลาสติก ซึ่งในปัจจุบันขยะพลาสติกมากกว่าครึ่งหนึ่งของโลกมาจากประเทศในเอเชีย เราจึงได้คิดที่จะทำวัสดุทดแทนพลาสติกโดยใช้จุลผลึกคริสตัลไลน์เซลลูโลสเนื่องจาก จุลผลึกเซลลูโลสหรือไมโครคริสตัลไลน์เซลลูโลส Microcrystal ljne Cellulose (MCC) สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรม จากการเตรียมจุลผลึกคริสตัลไลน์จากเจลาตินัสแบคทีเรียลเซลลูโลส (GBC) ซึ่งมีเซลลูโลสเป็นองค์ประกอบสูงถึง 99% มาเป็นวัตถุดิบในการผลิตจุลผลึกเซลลูโลส โดยผ่านกระบวนการย่อยสลายในสภาวะด่าง (Alkaline degradation) และศึกษาผลของความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ อุณหภูมิและเวลา ที่มีต่อการย่อยสลายในสภาวะด่าง แล้วนำไปสังเคราะห์จุลผลึกเซลลูโลสโดยการไฮโดรไลซีสแบบวิวิธพันธ์ด้วยกรด (Heterogeneous acid hydrolysis)

คุณสมบัติที่สำคัญของจุลผลึกเซลลูโลสหรือไมโครคริสตัลไลน์เซลลูโลส มีคุณสมบัติก่อฟิล์มได้คล้ายพลาสติก แต่ยังยืดหยุ่นไม่เพียงพอ ดังนั้นเราจึงได้พัฒนาคุณสมบัติให้มีความเหนียว ยืดหยุ่น คล้ายแผ่นพลาสติก โดยการคอมพาวด์ด้วยยางพารา จะได้วัสดุคล้ายพลาสติกที่มีความแข็งแรงทนทานต่อแรงดึงและ การฉีกขาดเพิ่มขึ้น มีการคืนตัวได้ผิวสัมผัสไม่เหนียวหนืดและผิวเรียบคล้ายพลาสติก เมื่อได้ทำการพัฒนาคุณภาพด้วยการเติมแทนนินจากเปลือกมังคุดและ ศึกษาปริมาณผงถ่านคาร์บอนที่มีผลต่อการเพิ่มความแข็งแรง พบว่าค่าการทนต่อแรงดึงค่าทนต่อแรงดึงและแรงฉีกขาด นอกจากนั้นยังมีคุณลักษณะของหนังที่ดีคือ ทนกรด เบส ทนรอยขีดข่วน อุ้มน้ำน้อยลง เกิดรอยพับ รอยยับได้ยาก ทนต่อไฟและไม่เกิดเชื้อรา