พลาสติกชีวภาพจากเซลลูโลสเส้นใยต้นบอน เสริมความแข็งแรงด้วยไคโตซานจากเปลือกกุ้ง
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
เนตรฤทัย วงศ์แก้ว, พรปวีณ์ สิงห์นุ้ย
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
นุสรา คงทอง
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
พลาสติกชีวภาพจากเซลลูโลสเส้นใยต้นบอน เสริมความแข็งแรงด้วยไคโตซานจากเปลือกกุ้ง เพื่อผลิตวัสดุจากธรรมชาติที่สามารถนำมาใช้ทดแทนบรรจุภัณฑ์พลาสติกที่มีปัจจุบัน โดยเซลลูโลสเส้นใยต้นบอนถูกเตรียมโดยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ ความเข้มข้น 0.5 M และทำให้เส้นใยมีความเป็นกลางโดยใช้กรดอะซิติกที่ความเข้มข้น 3% และนำไปฟอกขาวด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ความเข้มข้น 5 M จากนั้นนำเส้นใยที่ได้ไปอบจนแห้ง และนำไปบดจนละเอียดเพื่อใช้ในการขึ้นรูปต่อไป โดยในการขึ้นรูปพลาสติกชีวภาพจะใช้แป้งมันสำปะหลังเป็นตัวประสาน ใช้กลีเซอรีนในการเพิ่มความยืดหยุ่น และใช้สารละลายไคโตซานเป็นตัวทำลายและใช้เพิ่มความแข็งแรงแก่พลาสติกชีวภาพ โดยกำหนดอัตราส่วนระหว่างเซลลูโลสต่อไคโตซานดังนี้ 0.5:0 ,0.5:1.2 ,0.5 :1.4 ,0.5:1.6 ,0.5:1.8 และ 0.5:2.0 (กรัม) ในกรดอะซิติกความเข้มข้น 3% ปริมาตร 120,140,160,180 และ 200 (ml.) ตามลำดับ นำเอาส่วนผสมทั้ง 5 อย่าง ได้แก่ แป้งมันสำปะหลัง น้ำกลั่น กลีเซอรีน สารละลายไคโตซาน และผงเซลลูโลสผสมกัน กวนโดยให้ความร้อนจนสารละลายหนืด จึงเทใส่เพลตแล้วนำไปอบจนพลาสติกชีวภาพแห้ง จากนั้นนำพลาสติกชีวภาพจากเส้นใยต้นบอน เสริมความแข็งแรงด้วยไคโตซานจากเปลือกกุ้งไปทดสอบประสิทธิภาพ ได้แก่ ทดสอบการทนต่อสารเคมี โดยใช้ NaOH และ HCl ความเข้มข้น 0.1 M เป็นเวลา 10,15,20,30 (นาที) จากการทดสอบพบว่าอัตราส่วนระหว่างเซลลูโลสต่อไคโตซานที่ 0.5:1.6 (กรัม) ในกรดอะซิติกความเข้มข้น 3% ปริมาตร 160 ml. สามารถทนต่อสารเคมีทั้งสองชนิดได้ดีที่สุด โดยทนต่อการเปลี่ยนแปลงขนาด การเปื่อยยุ่ย การขาด และการกัดกร่อนมากที่สุด และทดสอบการทนต่อความร้อนที่อุณหภูมิ 40 และ 100 (องศาเซลเซียส) เป็นเวลา 5,10,15,20,30,60 (นาที) พบว่าอัตราส่วนระหว่างเซลลูโลสต่อไคโตซานที่ 0.5:1.6 และ 0.5 :1.4 (กรัม) ในกรดอะซิติกความเข้มข้น 3% ปริมาตร 160 และ 140 (ml.) ตามลำดับ สามารถทนต่อความร้อนได้ดีที่สุด โดยสามารถทนต่อความร้อนได้ดีที่สุด โดยมีการงอตัวเพียงเล็กน้อย มีความยืดหยุ่นสูง และสามารถคงสภาพเดิมได้ดี จากการศึกษาพบว่าอัตราส่วนที่เหมาะสมระหว่างเซลลูโลสกับไคโตซานที่ใช้ในการขึ้นรูปพลาสติกชีวภาพ คือ 0.5:1.6 (กรัม) ในกรดอะซิติกความเข้มข้น 3% ปริมาตร 160 ml.
Bioplastics from cellulose, bonsai fibers Strengthened with Chitosan from shrimp shells To produce natural materials that can be used as a replacement for existing plastic packaging. By cellulose, bonsai fibers were prepared with a 0.5 M sodium hydroxide solution and neutralized by 3% acetic acid and bleached with hydrogen peroxide at 5 M concentration. Then the fibers are dried. And ground until fine for further forming. In bioplastics forming, tapioca starch is used as a binder. Use glycerin to increase flexibility. And use chitosan solution as a destroyer and used to increase the strength of bioplastics. The cellulose-to-chitosan ratio was determined as follows: 0.5: 0, 0.5: 1.2, 0.5: 1.4, 0.5: 1.6, 0.5: 1.8 and 0.5: 2.0 (g) in acetic acid 3% concentration, volume 120,140,160,180 and 200 ( ml.), Respectively, all five ingredients were taken: tapioca starch, distilled water, glycerin, chitosan solution And cellulose powder mixed together Stirring by heating until the solution is viscous. Then poured into the plate and then dried until the bio-plastic was dry. Then the bioplastics from the fibers of the tree. Strengthening with chitosan from shrimp peel was tested for chemical resistance by using NaOH and HCl at 0.1 M concentration for 10,15,20,30 (min). The test showed that cellulose to Chitosan at 0.5: 1.6 (g) in acetic acid, 3% concentration, volume 160 ml. The best resistance to both chemicals. With resistance to changes in size Decay, lack and extreme corrosion. And heat resistance test at temperature 40 and 100 (degrees Celsius) for 5,10,15,20,30,60 (min) found that cellulose-to-chitosan ratio 0.5: 1.6 and 0.5: 1.4 (g) in acetic acid 3% concentration, volume 160 and 140 (ml.) Respectively, able to withstand the best heat Which can withstand the best heat With a slight bend High flexibility And able to maintain the same condition as well The study found that the optimum ratio between cellulose and chitosan used in bioplastic molding was 0.5: 1.6 (g) in 3% acetic acid, 160 ml volume.